Ismeri a régi mondást: "Ha el akar rejteni valamit, tegye szemmel láthatóan?" Nos, a két fizikaprofesszor új javaslatának értelmében ez a logika lehet az oka annak, hogy a tudósok ilyen sokáig küzdöttek azon rejtélyes tömeg megtalálása érdekében, amelyről úgy gondolják, hogy az univerzumban az anyag 27% -át teszi ki.
Röviden: ez a két fizikus úgy gondolja, hogy a sötét anyag ugyanúgy megtalálható, mint ahogyan a leggyorsabb útvonalat tudja elérni: a Globális Helymeghatározó Rendszerrel való konzultáció során.
Andrei Derevianko, a renói nevadai egyetem és Maxim Pospelov, a viktoriánus egyetem és a kanadai Elméleti Fizika Perimeter Intézete ez év elején javasolta ezt a módszert egy neves tudományos konferencia sorozatán, ahol általánosan jóváhagyták. .
Ötlete GPS-műholdak és más atomórák használatát szólítja fel, és összehasonlítja az idejét az eltérések keresésére. Derevianko és Pospelov szerint a sötét anyag zavaró hatást gyakorolhat az atomórákra, és az atomórák meglévő hálózatának megnézése révén lehetséges, hogy a sötét anyag zsebét megkülönböztető aláírásuk alapján felismerik.
Mindkettő megkezdi ezt az elméletet a 30 GPS-műhold óraadatainak elemzésével, amelyek atomórákat használnak a mindennapi navigációhoz. Az atomos órák összekapcsolt hálózatai, mint például a GPS és a már létező földi hálózatok, hatékony eszközként használhatók a topológiai defektusok sötét anyagának megkeresésére, ahol az eredetileg szinkronizált órák szinkronizálódnak.
"A sötét anyag létezésére vonatkozó szilárd megfigyelő bizonyítékok ellenére annak természete rejtély marad" - mondta Derevianko, az egyetem Tudományos Főiskola professzora. „A részecskefizika egyes kutatási programjai azt feltételezik, hogy a sötét anyag nehéz részecskékhez hasonló anyagból áll. Ez a feltételezés valószínűleg nem igaz, és az alternatívák iránt jelentős érdeklődés mutatkozik. ”
Javaslatuk arra az elgondolásra épül, hogy a sötét anyag az univerzum kvantummezőinek repedéseiből származhat, amelyek megzavarhatják az olyan alapvető tulajdonságokat, mint az elektron tömege, és hatással lehetnek az idő mérésére. Ez megszakítja azt a szokásosabb nézetet, amely szerint a sötét anyag szubatomi részecskékből áll, mint például a WIMP-k és az axiók.
"Kutatásunk azon az elképzelésen törekszik, hogy a sötét anyagot nagy méretű gázszerű gyűjteményként lehet megszervezni topológiai defektusok vagy energiarepedések formájában" - mondta Derevianko. „Javasoljuk, hogy fedezzük fel a hibákat, a sötét anyagot, mivel ezek érzékeny atomórák hálózatán keresztül söpörnek bennünk. Az ötlet az, hogy ha az órák kialszanak a szinkronizálásból, akkor tudnánk, hogy a sötét anyag, a topológiai hiba elmúlt. Valójában azt gondoljuk, hogy a GPS konstellációt használjuk a legnagyobb emberi építésű sötét anyag detektorként. ”
Derevianko a GPS-adatok elemzésében együttműködik Geoff Blewitttel, a Nevada Geodéziai Laboratórium igazgatójával, amely szintén a Nevada Egyetem Reno Tudományos Főiskoláján található. A Geodéziai Lab kifejlesztette és karbantartja a világ legnagyobb GPS-adatfeldolgozó központját, amely képes a világ minden tájáról származó, körülbelül 12 000 állomásról folyamatosan, napi 24 órán keresztül feldolgozni az információkat.
Blewitt, aki szintén fizikus, elmagyarázta, hogy az atomórák tömbje hogyan képes detektálni a sötét anyagot.
"Tudjuk, hogy például a sötét anyagnak ott kell lennie, mert látni látszik, hogy a fény meghajlik a galaxisok körül, de nincs bizonyíték arra, hogy mire készülhet." - mondta. „Ha a sötét anyag nem lenne ott, akkor a szokásos anyag, amelyről tudunk, nem lenne elegendő a fény meghajlításához. Ez csak az egyik módja annak, hogy a tudósok tudják, hogy hatalmas mennyiségű sötét anyag van valahol odakint a galaxisban. Az egyik lehetőség az, hogy ebben a gázban a sötét anyag nem olyan részecskékből készül, mint a normál anyag, hanem a téridő szövetének makroszkopikus hiányosságaiból.
„A Föld átgördül ezen a gázon, amikor kering a galaxisban. Tehát számunkra a gáz úgy tűnik, mint egy sötét anyag galaktikus szele, amely fúj a Föld rendszerén és műholdain. Amint a sötét anyag felrobbant, időnként a GPS-rendszer óráinak körülbelül 3 perc alatt történő szinkronizálódása figyelmeztető jelzésű mintájára menne. Ha a sötét anyag miatt az órák másodpercet meghaladó mértékben szinkronba kerülnek, könnyen felismerhetjük ezeket az eseményeket. "
"Ez a fajta munka a tudományban átalakító lehet és teljesen megváltoztathatja azt, hogy mi gondolkodjunk az univerzumunkról" - mondta Jeff Thompson, a fizikus és az Egyetem Tudományos Főiskola dékánja. „Andrei világszínvonalú fizikus, és máris jelentősen hozzájárult a fizikához. Nagyon csodás megnézni azt a csodálatos művet, amely tőle és csoportjával jár. ”
Derevianko kvantumfizikát és a kapcsolódó tárgyakat tanít a renói Nevada Egyetemen. Több mint 100 hivatkozott publikációt írt az elméleti fizikában. Ő az American Physical Society munkatársa, Simons elméleti fizika munkatárs és Fulbright tudós. A különféle kutatási témák között hozzájárult számos új atomórák osztályának kidolgozásához, valamint az atomokkal és molekulákkal történő alapvető szimmetriák precíz teszteléséhez.
Kutatásaik ezen a héten jelentek meg a tudományos folyóirat online változatában Természetfizika, a nyomtatott verzió előtt.
