211service.com
Jak ciemna materia oddziałuje z ludzkim ciałem?
Jednym z wielkich wyzwań kosmologii jest zrozumienie natury tak zwanej brakującej masy Wszechświata.
Astronomowie od dawna wiedzą, że galaktyki są utrzymywane razem przez grawitację, siłę, która zależy od masy galaktyki. Galaktyki również wirują, generując siłę, która powoduje rozerwanie tej masy.
Galaktyki, które astronomowie widzą, nie są rozdzierane podczas obrotu, prawdopodobnie dlatego, że wytwarzają wystarczającą grawitację, aby temu zapobiec.
Ale to rodzi zagadkę. Astronomowie mogą zobaczyć, ile widocznej masy jest w galaktyce, a kiedy zsumują to wszystko, nie ma nigdzie wystarczającej ilości wymaganej grawitacji. Więc coś innego musi generować tę siłę.
Jednym z pomysłów jest to, że grawitacja jest silniejsza w skali galaktyki, a więc naturalnie zapewnia dodatkową siłę do sklejania galaktyk.
Innym jest to, że galaktyki muszą być wypełnione materią, której astronomowie nie mogą zobaczyć, tak zwaną ciemną materią. Aby liczby działały, te rzeczy muszą odpowiadać za około 80 procent masy galaktyk, więc powinno być ich dużo. Więc gdzie to jest?
Fizycy ścigają się, aby dowiedzieć się czegoś za pomocą różnego rodzaju detektorów i więcej niż jedna grupa twierdzi, że znalazła dowody na to, że ciemna materia wypełnia nasz Układ Słoneczny w ilościach nawet większych, niż spodziewa się wielu teoretyków. Jeśli mają rację, Ziemia i wszystko na niej przedziera się w tej chwili przez gęste morze ciemnej materii.
Dzisiaj Katherine Freese z Uniwersytetu Michigan w Ann Arbor i Christopher Savage z Uniwersytetu Sztokholmskiego w Szwecji opisują, co to oznacza dla nas, ludzi, ponieważ musimy również przepychać się przez tę gęstą mgłę ciemnej materii.
Wiemy, że czymkolwiek jest ciemna materia, nie oddziałuje ona bardzo silnie ze zwykłą materią, ponieważ w przeciwnym razie zauważylibyśmy już jej efekty.
Więc chociaż miliardy cząstek ciemnej materii muszą przejść przez nas w każdej sekundzie, większość z nich przechodzi bez przeszkód. Od czasu do czasu jednak zderzymy się z jądrem w naszym ciele. Ale jak często?
Freese i Savage obliczają, ile razy jądra w średniej wielkości kawałku mięsa powinny zderzyć się z cząsteczkami ciemnej materii. Przez średnią wielkość mają na myśli 70-kilogramową bryłę mięsa zbudowaną głównie z tlenu, węgla wodorowego i azotu.
Mówią, że ciemna materia najprawdopodobniej zderza się z jądrami tlenu i wodoru w ciele. Biorąc pod uwagę najczęstsze założenia dotyczące ciemnej materii, prawdopodobnie zdarza się to około 30 razy w roku.
Ale jeśli najnowsze wyniki eksperymentalne są poprawne, a interakcje między ciemną materią są częstsze niż oczekiwano, liczba zderzeń człowieka z ciemną materią będzie znacznie wyższa. Freese i Savage obliczają, że na każdego człowieka na planecie musi przypadać około 100 000 kolizji rocznie.
Oznacza to, że prawdopodobnie zostałeś uderzony kilka razy podczas czytania tego posta.
Freese i Savage nie szacują potencjalnego wpływu na zdrowie, jaki może mieć ta liczba kolizji w tle. Zależałoby to od energii i ruchu jądra po uderzeniu oraz od rodzaju uszkodzeń, jakie mogłoby spowodować pobliską tkankę.
To z pewnością musi stanowić niewielkie ryzyko na człowieka, ale jakie są konsekwencje dla całej populacji? Byłby to interesujący następny krok dla fizyka biologicznego z odrobiną wolnego czasu na obliczenia.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1204.1339 : Zderzenia ciemnej materii z ludzkim ciałem