|
Что, если бы мы стали темной материей
|
|
|
|
Тело человека состоит примерно из 1028 частиц, сопряженных вместе. Обычный человек весит от 50 до 100 килограммов и стоит на поверхности Земли. Но темная материя ведет себя по-другому. Она не взаимодействует с ядерными или электромагнитными силами. Она не сталкивается с другими частицами или с собой. Она взаимодействует только с гравитационной силой и, насколько мы можем судить, это единственная сила, с которой она имеет дело. Что было бы с вами, с человеком, если бы внезапно все частицы вашего тела превратились в частицы темной материи?
|
 |
|
Разница между тем, что вы есть, и тем, чем вы можете стать, огромная. На Земле мы состоим из обычной материи: по большей части в форме атомов. На субатомном уровне наши атомные ядра связаны сильной ядерной силой, позволяющей большому разнообразию элементов из периодической таблицы стабильно сосуществовать в одном теле. Именно электромагнитная сила удерживает ваше тело в едином целом, связывая атомы в молекулах, клетках, органах и всем теле. Гравитационное притяжение Земли удерживает нас на поверхности, а электромагнитные силы между атомами Земли не позволяют нам провалиться под землю. Между тем Земля вращается на орбите Солнца, которое крутится в галактике, которая мчится через космос.
|
|
|
|
Представьте, что все клетки нашего тела внезапно оказались бы во власти темной материи? Что, если вместо того, чтобы состоять из частиц Стандартной модели, которые испытывают полный набор фундаментальных взаимодействий, мы превратимся в частицы, которые взаимодействуют только гравитационно? Первым делом, конечно, ваше тело перестанет быть связанным в одно целое, и вы просто исчезнете. Ядерные силы, удерживающие ваши ядра и протоны вместе, испарятся; электромагнитные силы, которые удерживают атомы и молекулы вместе, исчезнут; ваши клетки и органы просто перестанут существовать.
|
|
|
|
Вместо этого, из-за тепловых движений частиц на скорости порядка 3000 м/с, темная материя, которая составляла ваше тело, просто разлетится во всех направлениях. Но даже на такой скорости частицы темной материи останутся привязанными к Земле, поскольку скорости их движения будет недостаточно, чтобы преодолеть гравитационное притяжение планеты. Каждая отдельно взятая частица, несмотря на движение в случайных направлениях, внезапно выходит на эллиптическую орбиту с центром Земли в одном из фокусов. Без электромагнитной силы, препятствующей проходу темной материи через Землю, она просто летит, пока не возвращается в исходную позицию: путешествие занимает порядка 88 минут.
|
|
|
|
Что примечательно, частицы темной материи, которые когда-то вас составляли, не теряют энергию при прохождении через Землю. Поскольку никаких сил, кроме гравитации, им не мешает, они будут оставаться на орбитах бесконечно долго, взмывая над поверхностью Земли и возвращаясь в исходное положение, где было ваше тело. Вы никогда не восстановите форму своего тела из этих частиц темной материи, вместо этого каждая частица всегда будет проходить через точку, в которой было ваше тело.
|
|
|
|
Поскольку Земля, Солнце, галактика и все остальное также подчиняются законам гравитации, только приливные силы в конечном итоге приводят к тому, что темная материя ведет себя отлично от атомов Земли. Очень и очень медленно приливное трение Луны и Солнца приводит к тому, что вращение нашей планеты замедляется. Чуть удлиненный день означает, что все на поверхности Земли, от земли и океанов с атмосферой, будет дольше возвращаться в свою изначальную точку с каждым оборотом. Но не темная материя.
|
|
|
|
Вместо этого темная материя будет медленно дрейфовать с течением времени, удаляясь из своего первоначального местоположения по мере замедления вращения Земли. Видите ли, темная материя не зависит ни от чего, кроме гравитации, поэтому даже в то время, когда изменяется вращение Земли, темная материя никак на это не реагирует. Спустя один лишь год, местоположение, в которое возвращается темная материя, сместится примерно на полметра и будет удаляться геометрически с течением времени.
|
|
|
|
Пока гравитационный танец нашего мира, Солнечной системы и галактики будет продолжаться, темная материя, которая когда-то оставалась привязанной к Земле (вместе с вами), будет дрейфовать по отношению ко всей остальной материи, проводя большую часть времени в глубине Земли. Но время от времени она будет возвращаться в ваше изначальное место, поскольку никаких рассеивающих сил на нее влиять не будет. От вас останется лишь энергия и импульс.
|
|
|
|
Источник
|
