宇宙&物理2chまとめ【物理】暗黒物質(ダークマター)の粒子、1分に1個が人体に衝突?

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【物理】暗黒物質(ダークマター)の粒子、1分に1個が人体に衝突?

[ 2012/04/27 23:30 ] [ 物理 ] [ コメント(2) ]
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1: 星降るφ ★ 2012/04/26(木) 23:23:55.89 ID:???

暗黒物質、1分に1個が人体に衝突? April 25, 2012 

 数種類の暗黒物質(ダークマター)の検出実験から、平均的な人間の体にはおよそ1分に1個、暗黒物質の 粒子が衝突しているという計算結果が発表された。 

 暗黒物質とは、宇宙に存在すると考えられている目に見えない物質。銀河や銀河団への重力の影響が観測 されることから、その存在が推定されている。科学者の推定によると、この謎めいた物質が宇宙全体の物質の80%近くを占めるという。 

 現在まで、暗黒物質を構成する粒子は特定されていない。最も有力とされる候補は、WIMP(ウィンプ) 
と呼ばれる仮説的な粒子のグループだ。WIMPとは、“物質との電磁気的な相互作用がほとんど無い重い粒子(weakly interacting massive particles)”の頭文字。 

 名前が示すとおり、この仮説的な粒子は、バリオンと呼ばれる通常の物質に対して、ごく弱い影響しか 
及ぼさない。人間の体も含め、宇宙のほとんどの物質を素通りしてしまうのが普通だ。 

 ところが一定の質量を持つWIMPは、ときおり原子核と衝突することがある。そして、その衝突はこれまで考えられていたよりも頻繁に起こっている可能性が出てきた。 

 ミシガン大学のミシガン理論物理学センター(MCTP)教授、キャサリン・フリーズ(Katherine Freese) 
氏は、「この研究を始める前は、WIMPが人間の体内の原子核にぶつかる率は、一生に1度くらいだと思っていた。ところが1分に1回の可能性の方が高いことがわかった」と話す。 

◆WIMPと通常物質の衝突 

 WIMP理論によれば、WIMPはほかの物質と同じように、宇宙の誕生時に生まれた。通常の物質とはあまり相互作用しないが、WIMP同士が衝突すると、両方とも消滅してすべての質量がエネルギーに変わる。 

 今回の研究論文の著者の1人で、スウェーデンにあるストックホルム大学オスカル・クライン・センター 
の研究員、クリストファー・サビッジ(Christopher Savage)氏は、「宇宙が(膨張して)冷えるにつれ、 
(WIMPは)非常に広範囲に広がって、もはや消滅しなくなり、ただそこにあるだけになった」と話す。 

 理論モデルによると、現在、地球とその住民たちを毎秒何十億というWIMPが通り抜けているという。 

 ゲルマニウム結晶など特定の物質にWIMPが衝突すると見込まれる確率と、その衝突から発生するはずのエネルギーの量に基づいてWIMPを検出しようとする実験が、いくつか考案されている。 

 今回の研究でも、フリーズ氏とサビッジ氏はこのような計算方法を用い、何種類かのWIMPの質量と数を
調べ、その粒子が、人体に多く含まれる原子の核とどのくらいの頻度で相互作用するかを試算した。 

「計算方法はわかっていたけれども、人間の体といった具体物について実際に計算したことはなかった」と 
サビッジ氏は言う。 

 計算の結果、酸素と水素は比較的WIMPと衝突しやすいことがわかった。人体は大量の水(H2O)を含んでいるため、WIMPと相互作用をする可能性が高い。 

 今回の研究によると、60GeV(600億電子ボルト、GeV=ギガ電子ボルト。1GeVは陽子1個の質量に閉じ込められているエネルギーにほぼ等しい)の質量を持つWIMPは、体重70キロの人の体に含まれる原子核に、年に約10個ぶつかるという。 

 質量が10〜20GeVのWIMPだと、平均的な人体の原子核に、年に10万個単位で衝突すると推定される。
(>>2以降に続く) 

▽ナショナルジオグラフィック ニュース 
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20120425001&expand#title 
▽英語原文 Dark Matter Hits the Average Human Once a Minute? 
http://news.nationalgeographic.com/news/2012/04/120424-dark-matter-collisions-humans-wimps-physics-space-science/









2: 星降るφ ★ 2012/04/26(木) 23:24:39.75 ID:???

(>>1からの続き) 

◆暗黒物質は危険か 

 言うまでもなく、相互作用が弱いということは、WIMPがぶつかっても人体に大きな危険はないということだ。 

 しかしWIMP同士がぶつかると、消滅して非常に大きなエネルギー反応が生じる。「それぞれが陽子の100倍の質量を持つWIMP同士がぶつかると、陽子の質量の200倍のエネルギーが生じる。これはかなりのエネルギーだ」とフリーズ氏は言う。 

「WIMPが人体内で消滅すると、人体に良くない突然変異の原因になりかねない。しかし、そんなことが起こる確率は極めて低い」とフリーズ氏は付け加えた。 

 暗黒物質の衝突についての研究は、科学サイト「arXiv.org」に4月9日に掲載された。「Physical ResearchLetters」誌にも掲載される予定だ。 

(記事引用ここまで)





4: 名無しのひみつ 2012/04/26(木) 23:27:08.38 ID:ggNsMi22

どうりで痛いと思った




8: 名無しのひみつ 2012/04/26(木) 23:33:30.75 ID:D+4shwE6

エーテル理論の現代版だもんな
見つかるわけないよ




10: 名無しのひみつ 2012/04/26(木) 23:37:41.19 ID:Qd32N/3H

ダークマターが太陽系周辺ないと言ったり、
また、あると言ったり、どちらなんでしょうねーw

以外に暗黒物質の正体は重力子かもしれませんねっw




15: 名無しのひみつ 2012/04/26(木) 23:40:10.01 ID:cU4XM1hL

>>10
こないだ発表してたばかりだよなw

見えなくて観測できないけど結局今俺の目の前も飛んでるのか?




22: 名無しのひみつ 2012/04/26(木) 23:54:49.05 ID:MI/e9VKi

人間の知っていることなんて、宇宙の岸辺に打ち寄せる一握の砂にも満たない。




27: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 00:05:05.64 ID:LHLF6Kj9

宇宙全体の構造を決定したほどの超質量を持つ物質
(でも宇宙全体の質量の95%に当たるとかw)が、
そんな検出できないほど小さいワケねーだろw




28: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 00:05:22.77 ID:7tgdhP3E

そんなに頻繁に相互作用おこすならなんで検出されないの?




35: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 00:18:50.94 ID:0mxudzIo

宇宙「人間がなんか言ってるw」




42: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 01:42:45.03 ID:e4aZdjQY

60GeVが陽子60個分のエネルギーなら、陽子4個分のα線なんて問題にならない。
確実に遺伝子変化を起こすじゃないか。




45: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 03:05:33.47 ID:UEGUfIlW

1986年に発見された宇宙の大規模構造が作られるまでの時間をシミュレートした結果、
ビッグバン宇宙論から導き出されている137億年といった宇宙の年齢とはかけ離れた長い歳月を必要とすることが明らかになった。
そのため、ビッグバン宇宙論が間違っていて修正が必要ではないかという見解が生まれたが、
まもなく暗黒物質の存在を仮定すると、ビッグバン宇宙論と矛盾しない時間の範囲内でも、現在のような銀河集団の泡構造が
出来上がることが明らかにされた。そこで、宇宙全体にどの程度の暗黒物質や暗黒エネルギーが必要なのか、繰り返しシミュレーションが行なわれている。
その結果、ダークマターを含めた物質を約30%、ダークエネルギーを約70%にした場合にうまくいくことが確認されている。

ダークマター(笑)




49: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 04:01:47.98 ID:KyFaTBfn

暗黒物質が実際あるかどうかを未だに議論してるくせにw
んな観測はまだ無意味。




55: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 06:33:33.46 ID:Q8H+/SOl

暗黒物質は太陽系の近くにはないかもしれない
http://www.astroarts.co.jp/news/2012/04/23darkmatter/index-j.shtml




71: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 09:44:38.08 ID:tPx/VIFL

つい最近、暗黒物質、反物質はなかったとか記事あったけどw
理論上はまだあるとして、おいかけてるんだな




84: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 12:49:11.16 ID:uUi5MLUf

同じWIMPでも高エネルギーのニュートリノなら電子をはねとばしてチェレンコフ光を出すけど、
宇宙膨張で冷たいCDM(コールド・ダークマター)になったWIMPが当たっても何も起こらんだろ。




86: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 13:43:22.45 ID:UyfxsArG

観測できないけど粒子として存在しているとしたら、
粒子だから滅茶苦茶小さいのに滅茶苦茶重いってことになるんじゃないの?
通常の物質より遥かに質量大きいんでしょ?




88: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 14:49:10.02 ID:aH6/OC96

>>86
でも、ダークエネルギーと言われている全物質の75%ほどの影響力を持った重さだと、
現在地上で観測している地球の重力加速度も4倍になってるはずだよね。




93: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 15:37:21.93 ID:il2XdM/b

>>88
地球の大きさレベルでは、上下左右にまんべんなくあると考えれば、そうはならないことがわかると思うぞ。




94: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 15:48:10.25 ID:z+LH9q6g

暗黒物質が粒子だと誰が言った?あ?




96: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 15:59:31.60 ID:UyfxsArG


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82: 名無しのひみつ 2012/04/27(金) 11:42:52.13 ID:dRdb6ZpM

誰一人理解してないのがワロタ






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