Хар материйг бүрдүүлдэг бөөмсийг илрүүлэхэд алхам ойртлоо

Дэлхийд | Шинжлэх ухаан
sarnai@montsame.mn
2016-11-08 18:26:32

БУДАПЕШТ./futurism.com/. Хар матери гэж чухам юу вэ гэдгийг ойлгож мэдэх нь туйлын хэцүү байдаг.  Зарим хүмүүсийн хувьд яаж ч оролдоод үзэгдэж харагддаггүй нэг зүйл бол хар матери.

Таталцлын хүчний шинж чанарыг ажигласнаар хар матери оршин байдаг  гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн билээ. Зөвхөн хар матери оршин байгаа нөхцөлд л ажиглагдаж болохоор үзэгдлүүд байдаг боловч хар матери оршин байдаг гэдгийг яг таг баталж нотолсон зүйл одоогоор алга байна.

Одоохондоо бидний мэдэж байгаа зүйл гэвэл, бидний ажиглан харж болох орчлон ертөнцийн масс болон энергийн 25-27 хувийг хар матери бүрдүүлдэг гэсэн ерөнхий ойлголт юм.  Хар матери нь үзэгддэггүй, фотонуудтай харилцан үйлчлэлд ордоггүй, гэхдээ таталцлын хүчтэй харилцан үйлчлэлд ордог учраас түүнийг “ажиглаж болохоор зүйл” гэж үзэж байгаа юм.

Энэ талаарх судалгааг Будапештын Eötvös  их сургууль болон Вупперталын их сургуулийн Герман, Унгарын эрдэмтдийн баг Forschungszentrum Jülich судалгааны төвтэй хамтран хийжээ

Золтан Фодорын ахалсан судлаачдын баг бөөмсийн физикийн стандарт загварчлалыг өргөтгөж, JUQUEEN гэдэг суперкомпьютерийг ашиглан “чухамхүү ямар бөөмсөөс хар матери бүрэлддэг” болохыг тодорхойлохын тулд тусгай тооцоолол хийсэн байна.  Судалгааны үр дүнг "Nature" сэтгүүлд нийтэлжээ.

Хар матери гэж чухам юу вэ гэдгийг олж мэдэхийн тулд юуны өмнө ямар бөөмсөөс уг матери тогтдог вэ гэдгийг тодорхойлох нь зүйтэй гэж эрдэмтэд үзэж байгаа юм. Үүний тулд хоёр зүйлийн аль нэгийг тодруулах шаардлагатай боллоо. Хар матери нь нэг бол цөөн тооны маш хүнд бөөмсөөс тогтдог эсвэл хэд хэдэн хөнгөн бөөмсөөс тогтдог гэсэн хоёрхон хувилбар л бий.

Харин Фодорын удирдсан судлаачдын баг хоёрдахь хувилбарыг сонгожээ. Аксионууд нь хар материйг бүрдүүлдэг гэсэн хувилбар нь хэдийгээр онолын шинжтэй таамаг төдий зүйл боловч хамгийн боломжит хувилбар юм. Ингээд аксионууд буюу хэт хөнгөн дэд атомын бөөмсүүд оршин байдаг гэдгийг эрдэмтэд батлах хэрэгтэй боллоо.    

Онолын хувьд, аксионууд оршин байдаг гэдгийг квант хромодинамикийн /quantum chromodynamics (QCD)/ тэлэлттэй холбоотойгоор тайлбарлаж болох юм. Квант хромодинамикийн онолоор бол, хоорондоо маш сул харилцан үйлчлэлтэй бөгөөд квантын хэлбэлзлээс масс нь хамаардаг тийм бөөмсүүд оршин байдаг ажээ. Үүнийг нотлохын тулд Герман-Унгарын судлаачдын баг JUQEEN суперкомпьютерыг ашиглан, аксионууд оршин байхад шаардлагатай тодорхой нөхцлүүд болон орчлон ертөнцийг хар материуд бий болгоход тэдгээр аксионуудыг оролцоход хүргэсэн хүчин зүйлүүдийг тооцоолсон байна.

Тооцооллын үр дүн ихээхэн горьдлого төрүүллээ. Хэрвээ хар матери нь ерөнхийдөө аксионуудаас бүрэлддэг  гэж үзвэл, тэдгээрийн масс 50-150 микро-электронвольттой /бөөмсийн физикт хэрэглэдэг стандарт нэгж/ тэнцүү байх ёстой. Энэ нь электроноос 10 тэрбум дахин хөнгөхөн бөгөөд манай орчлон ертөнцийн нэг шоо дөрвөлжин сантиметр бүрт дунджаар 10 сая ширхэг аксион байна гэсэн үг юм. Зөвхөн манай Сүүн замын галактикт гэхэд нэг шоо дөрвөлжин сантиметрт ойролцоогоор 1 их наяд /триллион/ орчим аксион байна гэж тооцоолж болно.    

 “Тооцооллын үр дүн нь эдгээр бөөмсийг нээхийн төлөөх их өрсөлдөөнийг үүсгэх болов уу. Юутай ч гэсэн манай багийнхны хийсэн энэ судалгаа нь аксионуудыг хайж болох тодорхой хүрээг заагаад өгчихлөө. Ойрын хэдэн жилийн хугацаанд аксион оршин байгаа юу, эсвэл үгүй юү гэдгийг туршилтаар нотлох боломжтой болно гэж манай багийнхан үзэж байна. Суперкомпьютерын ачаар бид хар матери гэж юу болохыг тодорхойлоход алхам ойртлоо” гэж судалгааны багийн ахлагч Фодор ярьж байна.

Х.Сарнай 

 

Холбоотой мэдээ