Отрицательная масса у фундаментальных (и не только) «частиц»

Просто из здравого смысла: если в одном кубическом парсеке на одну солнечную массу обычной материи равномерно размазано в 10 раз больше темной материи, то в объеме порядка а.e.^3 это мизер.

Размазано по всему объёму и здравый смысл?! «Неизвестная материя» (а именно так правильно переводить английское выражение) участвует в гравитационном взаимодействии, т.е. любой «тяжёлый» объект (Солнце, планеты) будут «всасывать» эту «материю», т.е. иметь массу «вещества» + «х.з. что-то тама». Так что «размазать» её в Солнечной системе не получится, а гравитационная постоянная и законы гравитации уже включали бы в себя добавку из хз-материи.

Для других галактик сказанное так же верно, как верно и то, что наличие гравитации достаточно, чтобы из размазанной хз-материи начались создаваться «размерные» объекты, как это происходит с обычным веществом, когда из газопылевого облака рождаются планетарные системы и целые галактики.

Кто сказал, что её нет? Вовсю пытаются детектировать

Пытаться и найти – это 2 большие разницы.

Взаимодействие и угасает с увеличением радиуса соответствующим образом.

Вопрос не в этом. Вопрос в том, что, например, электрон вовсе не излучает всегда и непрерывно, даже когда движется, а может излучить или поглотить лишь дозированный «квант». Но при кулоновском взаимодействии 2х электронов получаем, что они могут излучать и поглощать сколь угодно малые порции «энергии». Либо я что-то не понимаю в квантовой теории поля.

Нет, понятно, что я в ней почти ничего не понимаю, но как решить когнитивный диссонанс между «есть минимальная порция энергии, которую может излучить электрон фотоном, потому он и не «падает» на ядро атома» и «кулоновское взаимодействие, передаваемое фотонами, может быть сколь угодно малым»?

С чего это вдруг у фотонов минимальная энергия появилась?

С того, что в реальности ничего бесконечно малого существовать не может, начиная с какого-то момента действие «бесконечно малой» величины становиться неощутимым никаким образом. Например, даже в пустой вселенной из вас и 1 электрона, гравитация этого электрона не изменит вашего ускорения. Ну, для наличия т.о. пусть будет 3 вещи в той вселенной, ещё нейтрон.

любой «тяжёлый» объект (Солнце, планеты) будут «всасывать» эту «материю»

Ну вот планеты солнце не всосало.. Иногда всасывает кометы, но если комета из «тёмной материи» то она просто пролетит сквозь солнце и улетит дальше.

Так её уже нашли более полувека назад. И пытаются понять из чего она состоит. Вообще не понимаю, почему некоторые весьма далёкие от физики люди отрицают тёмную материю с какой-то религиозной ненавистью. Ещё пару столетий назад практически вся материя была непонятной. Разобрались с той, разберутся и с этой.

Вопрос в том, что, например, электрон вовсе не излучает всегда и непрерывно, даже когда движется, а может излучить или поглотить лишь дозированный «квант».

Энергии электронов квантуются внутри атомов. У свободных электронов непрерывный спектр энергий.

Ну вот планеты солнце не всосало.

В процессе, кстати. Если бы Солнце не должно было бы взорваться, сильно расширившись сначала, однажды в будущем, то Земля и остальные планеты однажды упали бы на Солнце. Но вот газопылевого облака, из которого возникла наша Солнечная система, давно нет, как нет и его частей в нашей системе не в виде довольно крупных малых небесных тел.

если комета из «тёмной материи» то она просто пролетит сквозь солнце и улетит дальше

Это лишь для случая очень высокой скорости, в других случаях она затормозится и станет спутником.

Так её уже нашли более полувека назад

ГДЕ? Хз-материя, раз уж участвует в гравитационном взаимодействии, должна вести себя так, как предписывает это взаимодействие. Т.е. образовывать скопления и стягиваться к массивным объектам.

Хз-материя – гипотеза для объяснения, почему НЕКОТОРЫЕ галактики движутся не так, как должно быть, исходя из ОЦЕНКИ массы вещества в них и влияющих на них галактик. Но ведь теорию и практику таких расчётов создали и проверили в нашей Солнечной системе и никак хз-материй для этого не потребовалось. Ну, т.е. законы Кеплера не расходятся с прямым измерением ускорения свободного падения.

весьма далёкие от физики люди отрицают тёмную материю с какой-то религиозной ненавистью

Дело в том, что далёкие от физики люди вообще не думают об этом, а знакомым с физикой людям эта хз-материя напоминает теплород или флогистон. Или «научный принцип» «природа не терпит пустоты».

Эйнштейн, теоретически предсказавший нейтрино, сокрушался, что ненаучно вводить недетектируемый элемент, а тут говорят, что 95% материи во Вселенной – хз-материя, но не могут сказать, из чего она состоит, как и когда возникла во времена БВ, где она в наших квартирах и как её вообще детектировать?

Хз-материя – гипотеза для объяснения, почему НЕКОТОРЫЕ галактики движутся не так, как должно быть, исходя из ОЦЕНКИ массы вещества в них и влияющих на них галактик.

Почитай что ли уже про вращение галактик, и чем оно отличается от вращения планет вокруг Солнца. Может, после этого хз-терминология сама и отвалится.

Энергии электронов квантуются внутри атомов. У свободных электронов непрерывный спектр энергий.

А в чём разница электрона, летающего вокруг протона и электрона, летящего мимо протона? В квантовой механике постулировано, что одинаковые элементарные частицы абсолютно тождественны.

Непрерывный спектр нарушает закон сохранения энергии, ведь электрон – стабильная частица, т.е. вселенная, состоящая из одного электрона, просуществует вечно, но непрерывно излучающий электрон теряет энергию, т.е. должен либо останавливаться, в неподвижности уже ничего не излучая, что противоречит закону Кулона, либо исчезать, исходя на гов… излучение.

Потому я изначально спросил: а что говорят эксперименты про закон Кулона на больших расстояниях? Похоже, что ничего, поскольку это (а) не интересно, т.е. денег не дадут, (б) чересчур геморройно ставить корректный эксперимент.

А в чём разница электрона, летающего вокруг протона и электрона, летящего мимо протона?

Очевидно, в том, что электрон в атоме вокруг протона не летает. Планетарную модель атома уже сто лет как забыли.

что говорят эксперименты про закон Кулона на больших расстояниях?

Ридберговские атомы / Направления исследования и возможные применения ©.

что электрон в атоме вокруг протона не летает

Так и мимо он летит ровно в той же форме. Элементарные частицы НЕ являются ни волной, ни корпускулой, отсюда и недоступность квантовой механики для выражения словами, а не формулами и данными экспериментов.

Ридберговские атомы

Атомы и большие расстояния?! Там большие в атомарных расстояниях, я же про астрономические.

В конце концов, что сильное, что слабое (тоже квант – фотон, кстати) имеют строго ограниченное расстояние действия, дальше которого не проявляются, почему и нет стабильных сверхтяжёлых элементов (для сильного взаимодействия).

непрерывно излучающий электрон теряет энергию

заряженая частица излучает если движется с ускорением

Атомы и большие расстояния?!

«Размер ридберговского атома может превышать размер находящегося в основном состоянии того же самого атома почти в 10^6 раз». Для атома это очень большое расстояние.

я же про астрономические.

На астрономическом одинокой частице взаимодействовать не с кем, кроме магнитного поля, порождая уровни Ландау ©.

Так и мимо он летит ровно в той же форме.

Это не так. Спектр тормозного излучения от мимо летящего электрона не является дискретным.

Размазано по всему объёму и здравый смысл?! «Неизвестная материя» (а именно так правильно переводить английское выражение) участвует в гравитационном взаимодействии, т.е. любой «тяжёлый» объект (Солнце, планеты) будут «всасывать» эту «материю», т.е. иметь массу «вещества» + «х.з. что-то тама».

Каким еще местом фсасывать?

Темные частицы приходят в солнечную систему с положительной полной энергией. То есть частица приходит с бесконечности, прокручивается вокруг солнца и опять уходит на бесконечность. Чтобы остаться в солнечной системе, ей энергию надо как-то потерять. Рассеяться на веществе за счет электромагнитных, ядерных и каких угодно негравитационных сил она не может, потому как «темная». Значит, единственный способ для темной частицы потерять энергию – гравитационным образом рассеяться на чем-нибудь имеющем ненулевую скорость относительно Солнца. Например, на Юпитере. Юпитер ей может как добавить кинетической энергии, так и отобрать. Смотря с какой стороны по отношению к направлению скорости Юпитера частица на нем рассеивается.

Оценим характерный прицельный параметр r относительно Юпитера, при котором темная частица, приходящая к орбите Юпитера со скоростью v ~ (GM(солнца)/R(орбиты Юпитера))^1/2 получит приращение скорости \delta v того же порядка:

GM(Юп.)/r^2 * r/v ~ \delta v ~ v => r ~ GM(Юп.)/v^2 ~ R(орбиты Юпитера) M(Юп.)/M(Солнца).

r^2 дает завышенную оценку сечения захвата темной частицы солнечной системой.

Оценим массу темной материи с плотностью \rho ~ 10M(Солнца)/пс^3, оседающей в солнечной системе за год:

m ~ \rho v r^2 * 1 год ~ 10M(Солнца)/пс^3 * 5 а.е. * 2\pi/(12 лет) * (5 а.e.)^2 * M(Юп.)/M(Солнца) * 1 год ~ 10M(Солнца)/(1 а.e. / 1 угл. сек)^3 * (5 а.e.)^3 * 10^-3 ~ 10M(Солнца)/(2*10^5 а.е.)^3 * (5 а.e.)^3 * 10^-3 ~ 10^-16 M(Солнца)

То есть за 10 млрд. лет в солнечной системе осядет темная масса в ~ 10^-6 солнечной массы.

Это мизер даже при грубой завышенной оценке.

Солнечная система тихо топает через практически равномерно размазанную темную материю и чуйствует только флуктуации ее плотности.

Возмущения от компактного сгустка/разрежения с массой ~ +- масса Юпитера на расстоянии ~100 а.е., возможно, будут заметны за несколько десятков лет.

А персональное темное гало с заметной плотностью – таки то такэ.

ЗЫ

Характерный размер и массу флуктуации плотности галактической темной материи как-нибудь потом оценю. Что-то поцказывает, что там характерные размеры будут сотни парсек. На масштабах солнечной системы это не заметишь.

как это происходит с обычным веществом

Нет. Для этого вязкость нужна что бы сбросить лишнюю энергию через нагрев/излучение. Для тёмного вещества таких механизмов нет, кроме как через столкновение второго рода с передачей импульса третьему компоненту. Кроме того, т.к. диапазон возможных масс гипотетических составляющих всё ещё достаточно широк, что допускает лёгкие частицы с астрономическими длинами волн, которые никак не сконденсируешь в малом объёме.

а может излучить или поглотить лишь дозированный «квант». Но при кулоновском взаимодействии 2х электронов получаем, что они могут излучать и поглощать сколь угодно малые порции «энергии».

Квантуется же действие а не энергия (напрямую). Квантование энергии — это уже следствие из-за того что в потенциальной яме только волны определённых конфигураций могут уложиться. Два электрона — свободная система, обмениваться могут любыми порциями энергии в зависимости от взаимной конфигурации. Впрочем, даже в замкнутой системе при приближении к энергии разрыва связи число уровней устремляется в бесконечность, а разница энергий между уровнями — к нулю.

С того, что в реальности ничего бесконечно малого существовать не может, начиная с какого-то момента действие «бесконечно малой» величины становиться неощутимым никаким образом.

Так инфракрасные расходимости и не значимы на практике (даже если присутствуют).

Срочно в номер
https://youtu.be/gCNyYtDXCBA?t=699

Просто замечание: оценка массы тёмной материи в пределах орбиты Сатурна даётся в 10^(-20) массы Солнца. Искать статью Хрипловича, Питьевой Ограниченяе тёмной матери в Солнечной системе.

Я просто оставлю это здесь.

mister_VA ★★ 08.05.24 21:35:56 MSK Философ от физики. Энергия абстрактна и имеет размерность импульса.

Непрерывный спектр нарушает закон сохранения энергии

Нет конечно. Вообще стандартный вопрос на понимание квантов - при каких условиях стационарное у-е Шредингера имеет дискретный спектр?

Ага, спасибо.

А что будем делать со скоростями вращения галактик?

Ну знаете ли. Коперник вон тоже придумал как вписать 5 планет, известных на тот момент, в правильные многогранники и был доволен. Как же - всё объяснил.

Считаешь, что болтовня о Копернике хоть как-то объясняет вращение галактик и опровергает тёмную материю? Ошибаешься.

опровергает тёмную материю

как можно опровергнуть то что недоказанно

Хватит тупить. Достаточно предложить лучшее объяснение наблюдаемому явлению.

оценка массы тёмной материи в пределах орбиты Сатурна даётся в 10^(-20) массы Солнца. Искать статью Хрипловича, Питьевой Ограниченяе тёмной матери в Солнечной системе.

Спасибо, ~ 10^{-10}, а не 10^{-20}.

Spires находит у одного из этих авторов статью с ограничением на избыточную массу внутри орбиты Сатурна < 1.7 * 10^{-10} солнечных масс:

https://inspirehep.net/literature/1224384

Выше по треду оценка массы темного гало в солнечной системе делается со средней плотностью темной материи 10M(Солнца)/пс^3, что на 4 порядка завышено: темная масса в Галактике оценивается в ~10^{12} солнечных масс, считаем гало сферическим, делим на объем ~ (100 кпс)^3, получаем среднюю плотность гало ~ 10^{-3} M(солнца)/пс^3. Если брать это число для плотности темной материи в окрестности Солнца, то за 10 млрд. лет солнечная система захватит не ~10^{-6}, а ~ 10^{-10} M(Солнца).

В ограничения по возмущениям в солнечной системе это пока укладывается.

Да. Это оно. Не то число вспомнил :( Извиняюсь за введение в заблуждение на десять порядков.

Правда, вроде как Питьева обновила относительно недавно данные по измерениям и расчётам смещения перигея, так что статью тоже нужно бы повторить. Другое дело Хриплович на пенсии.

Уточнение: Не одному явлению, а всей их совокупности.

Если для опровергающей теории разрешить делать те же допущения что и для тёмной материи то это сделать очень легко ибо допущения там на уровне создания отдельной физики для потустороннего мира =)

Методом исключения. Дано что было две конфеты и утверждение что Миша ел конфету. Если мы узнаем что Юля и Полина ели конфеты мы докажем что Миша наврал.

Дано что было две конфеты и утверждение что Миша ел конфету. Если мы узнаем что Юля и Полина ели конфеты мы докажем что Миша наврал.

Или «мы» наврали?

Мы, можем только наблюдать и проверять. В конфетах были блёстки и простите в какашках Юли и Полины мы их нашли, а Миша не дал нам какашки проверить свои. Конфет две блёсток нашли столько сколько в двух конфетах, всё физически больше конфет и блёсток просто не существует, следовательно даже не видя Мишу, не разговаривая с ним, не зная он существует вообще или нет мы точно знаем, он если он был конфету не ел. И не надо «фееее» делать, ковыряться в какулях тоже наука :)

Касательно тёмной материи это скорее эффект проявление того что мы уже знаем, чем нечто что нам неизвестно, но проявляющее себя вот только через гравитацию и всё и вообще больше никак. Почему тёмную материю называют тёмной? Она не излучает, а какие из этого выводы, а очень далеко идущие ващет. Сначала тёмную материю искали ведя поиск сверх длинного или сверх короткого излучения мол она есть просто наша техника её не может уловить в смысле кучу обычного вещества которое просто такое особое что излучает на таких длиннах волн что незарегать никак, время прошло широта охвата всех длин волн уже огромная, а всё никак, ну и, ну ок давайте считать что она не излучает, ну ок раз не излучает то и не поглощает, ну ок и так далее. Просто раз это значит то и давайте так считать. Тёмная материя это просто название эффекта с гипотетическим предположением что эффект этот вызван новым типом материи так как только она и только через наличие у неё массы может объяснить то что вертится галактика слишком уж как единое целое не как отдельные скопления вещества, а как воронка в раковине состоящая из одного текущего, но куска

заблуждение на десять порядков.

А это уже таки совсем плохо для астрофизики?

10 порядков как 10% на логарифмической шкале.

В конфетах были блёстки и простите в какашках Юли и Полины мы их нашли

Деффачки каждый день глотают бракованный бичпакет вместе с фольгой, а ви шо подумали?

А я вот подумал что делаю слишком далёкие выводы на своих слишком скудных знаниях в этой области. Надо себя тормозить почаще :) хотя чо одним можно всякое выдумывать, а мне нет! А вдруг я худоэник фантаст и так вижу :D

А я вот подумал что делаю слишком далёкие выводы на своих слишком скудных знаниях в этой области.

А ви шо, доширака не кушали местами вместе с упаковкой?

То есть при должной теоретической части уже подтверждается текущими экспериментами (вернее теория объясняет то что в них происходит)

Меня в этом пассаже смущает вот какой момент. А разве есть какие-то эксперименты, результаты которых не могут быть описаны уже существующими теориями? Если нет, то зачем нужны новые теории, если существующие работают?

Просто если вступить на шаткую дорожку создания новых теорий просто потому что хочется, быстро приходим к объяснениям типа «на всё воля летающего макаронного монстра».

Я может и дурак, но не настолько.

Я может и дурак, но не настолько.

А ви так говорите, как будто это шо-то плохое?

А разве дипольного излучения нет только в линейном порядке по h?

Гравитационные волны – линейные, второго порядка в волновом уравнении нет.)
Я специально сххранил обозначения из вашего коммента, чтобы никто не запутался.

Мну про то, что про движение центра масс излучателя можно вообще не вспоминать.

Закон сохранения имульса (пространственная часть «уравнения непрерывности») – необходимое условие отсутствия дипольного излучения.

Фразеология про центр масс – неформальное объяснение для публики.

А разве есть какие-то эксперименты, результаты которых не могут быть описаны уже существующими теориями?

• Ну тут по ссылкам можно найти

Есть вполне прикладные вещи не про далёкие галактики, а вот прям про «бытовые» вещи.

Если нет

Ну есть, а ещё есть то что теории друг с другом не дружат, хотя казалось описывают пусть разные части и проявления, но всё же одной так сказать вселенной и они должны стыковаться, но этого часто не происходит вплоть до наоборот взаимоотрицания, дабы этого не было просто делаем допущения.

Просто если вступить на шаткую дорожку создания новых теорий

А это не нооовая, в смысле не как теория струн там прям на корню всё меняющая и всё по своему объясняющая, тут именно что уточнение и расширение текущие модели элементарных частиц, через ввод ещё одного типа частиц обладающего свойством отрицательной массы тут масса рассматривается чуть более широко ближе к заряду.

Чуть ли не все теории что есть имеют проблемы и требуют если не переписывания то уж уточнения точно и нужно искать, где в теории у всё верно, а где мы просто сделали удачное допущение которое к сожалению сыпется и разваливается когда мы пытаемся теории объединить и вывести одну из другой как следствие например.

По иному, сами теории могут быть верны, но содержать ошибки или неверное понимание неких деталей на которые можно в неких рамках не обращать внимания и они вносят такую малую погрешность что могут быть проигнорированы и теория работает как часы, но рано или поздно в тех или иных граничных условиях ошибка уже вносит такие коррективы в результаты что получается херня, может это вообще недочёт чего либо, некая частица влияние которой можно рассматривать как коэффициент, такой что в неких граничных условиях пренебрежительно мал, а проявляется в заметных проявлениях лишь на огромных масштабах или наоборот мелких.

Тут не по «всё херня, давай по новой» тут про поиск механизма согласования уже существующего. Может и не верный ваще никак, но отфильровывать предположения тоже нужно. Теории в целом новые нужны чтобы чем быстрее тем лучше их забраковать, так как их много, а правильная то всего одна для того или иного.

Ну типа я хз, опять далеко заехал, фантазирую в слух, а дядя там в отличии от моих пространных писанин расчёты всё же делает, но моего ума не хватит их расшифровать :D

Сложна :(

Ну сделай и тебя все будут по плечу хлопать. Все вокруг дураки и не смогли додуматься. Ага, щаз.

Гравитационные волны – линейные, второго порядка в волновом уравнении нет.)

Кэп поцсказывает: в волне на бесконечности можно пренебречь нелинейностью, а в источнике?

Закон сохранения имульса (пространственная часть «уравнения непрерывности») – необходимое условие отсутствия дипольного излучения.

Необходимое и достаточное таки две большие разницы? В электродинамике импульс сохраняется, а дипольное излучение есть.

Фразеология про центр масс – неформальное объяснение для публики.

Чо-то сложные слова для мну. Спорить не буду.

Кэп поцсказывает: в волне на бесконечности можно пренебречь нелинейностью, а в источнике?

Излучение – это то, что на бесконечности.

В электродинамике импульс сохраняется, а дипольное излучение есть.

Зато в электродинамике есть закон сохранения заряда (тоже уравнение неразрывности). Его достаточно, чтобы убить монопольное излучение, но недостаточно, чтобы убить дипольное. В гравитации таких уравнений – четыре, и они поволяют убить и дипольную компоненту.

Складывается впечатление, что я напрасно все это пишу. Вы точно настоящий сварщик? Топик выше не читал.

Ну тут по ссылкам можно найти

Ну я там начал читать по диагонали, и увидел только места, которые теориями вроде как предсказываются, но толком экспериментами не покрыты. А вот именно из экспериментов, которые пока не объяснить, не увидел. Ближайшее, что я помню, это проблема с нейтрино от Солнца. Но в статье по твоей ссылке написано, что объяснение уже найдено.

У меня такое ощущение, что если бы был эксперимент, который давал результаты, идущие вразрез с текущими представлениями о мире, это было слышно везде. Помнишь историю со сверхсветовыми частицами на БАК? Не мониторил результаты опытов специально, но сенсационные результаты до меня мигом докатились. Трубили где только возможно.