暗黒物質を小6程度の知識で教えてください

暗黒物質を教えて下さい。

物質は光を吸収する性質があって物質ごとに固有の波長があるとか。
フラウンホーファー線と呼ぶそうですが、暗黒物質はこのフラウンホーファー線を確認できないので物質として確認できないでしょうか？

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ダークマターは弱い力と相互作用するのですね。知らなかった。

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>>28さん
スレ主です。
とってもよく分かりました！！！！
有り難うございます。

私はおそらく天文学に関する知識は小6以下だと思います。
しかし私の経験してきたことからどうしてもつじつまが合わないことがあります。
LA市警殺人課のコロンボ警部ではありませんが、つじつまの合わないことがどうしても納得できません。
愚問とは思いますがどうしても納得できないのでお教えて下さい。

>>自然界には4つの力（強い力、電磁気力、弱い力、重力）があります。
>>通常の物質はこれら4種の力との相互作用がありますが、ダークマターは弱い力と重力だけにしか相互作用しません。
?「強い力」「弱い力」とはどんな力を指すのでしょうか？
　具体的にお教え下さい。
?重力は1枚の観測写真から分かるものなのですか？
　もし観測写真から得られない数値ならば、重力の数値を得るためにはどのような計測を行い、どのような計算を行うのでしょうか？

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>>30

原子は、原子核と電子でできています。
電子はマイナスの電荷を帯びており、原子核を構成する陽子はプラスの電荷を帯びており、
電磁気力で引き寄せ合っています。

もっとも簡単な原子は水素で、原子核は陽子1個だけ、その周りに存在する電子も1個だけです。
ヘリウムは原子核に陽子2個（と中性子2個）、周りの電子も2個。
リチウムは原子核に陽子3個（と中性子4個）、周りの電子も3個。
…
と増えてゆき、自然界に存在する最も大きい原子はプルトニウムで
原子核に陽子94個（と中性子134〜153個）と、周りの電子が94個。

一個の原子はどれも陽子の数と電子の数が等しく、全体として電気的に中性となります。
ここで問題になるのは、陽子と電子はプラスとマイナスで引き寄せあうから原子になる、で良いとして、
プラスの陽子どうしが寄せ集まって原子核になっているのはなぜか？プラス同士で反発しあう筈です。

ここで陽子どうしを繋ぎとめているのが強い力です。
電磁気力による斥力（反発し遠ざかろうとする力）にうち勝つ引力を持っているので、電磁気力よりも遥かに強い力です。

また、陽子は3個のクオークでできています。
この3個はそれぞれプラスとマイナスの電荷を帯びており、3つの合計が＋1になります。
これらのクオーク同士を結び付けているのも強い力です。
（中性子も3個のクオークで出来ていますが、こちらの3個の電荷の合計はゼロです）

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弱い力は、ベータ崩壊を起こす力です。
ベータ崩壊とは、中性子が電子とニュートリノを放出して陽子に変化すること。これが自然に起こります。
弱い力の強さは電磁気力と同じくらいですが、届く距離が非常に短く、また引力とか斥力といった力ではないので、弱い力と名づけられました。

重力について。
ダークマターは、その存在が予言されることになった由来からして、大きな質量とそれにともなう重力を持っています。
ダークマターの重力によって引き起こされる重力レンズ効果（※）を観測する事により、宇宙空間内でのダークマターの分布を調べる事ができます。
http://www.ipmu.jp/ja/node/70...

（※）重力レンズ効果…一般相対性理論によって重力が空間をゆがめる。
光は空間内をまっすぐ進むので、空間がゆがむと光も曲がって進む。

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弱い力と相互作用するっていうのは確定の話ですか？
もしかしてまだ相互作用しないって線も残ってますか？

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2002年に既にこんな理論が提唱されていたのか。

http://www.nikkei-science.com/page/magazine/0211/dark.htm...
　宇宙には現在の観測技術には引っかからない暗黒物質が満ちている。その質量は宇宙の全物質の96％にも及ぶ。
もしこうした暗黒物質を想定せず，目に見える星や電波などで観測できる天体だけしか存在しないとすると，銀河や銀河団は自らの重力が足りず，
バラバラになってしまう。これが暗黒物質論だ。

　この結論は現在の物理法則が宇宙ですべて成り立っていることを前提にしたものだが，数多くの研究が続けられたにもかかわらず，
暗黒物質の正体は一向に見えてこない。それならいっそのこと，現在の物理法則がある条件下では成り立っていないとしたらどうか。
著者のミルグロムはこんな発想の大転換を試みた。

　「力は加速度に比例する」という有名なニュートンの第2法則を，極めて小さな加速度の下では「加速度の2乗に比例する」とした修正ニュートン力学を提唱したのだ。
不思議なことにこのように修正を施すと，暗黒物質の存在を想定しなくても驚くほど矛盾なくさまざまな観測結果を説明できる。
そのうえ修正ニュートン力学が予想したいくつもの現象も，その後の観測で確認された。
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確かにニュートン力学が光速より十分遅い時に成り立つように、オーダーが違ってくれば、隠れていた性質が出て来る可能性は十分あるな。

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>>34
ミルグロムのその仮説は修正ニュートン力学と呼ばれ、1983年に発表されている。
この仮説によってのみ説明可能な現象は「銀河の回転曲線問題」（ダークマターで説明できる）だけ。
以前は、かつて未解決だったパイオニア・アノマリーも説明できると優位性を主張していたが
現在パイオニア・アノマリーは通常の物理理論で説明がつくことが示され解決済み（2012年）だから、この点での優位性はなくなった。

現在では、ダークマターは銀河の回転だけでなく>>32に書いたように重力レンズを使った分布観測も行われ、
その存在を疑う物理学者はいない（ミルグロムを除く）。
修正ニュートン力学は30年以上昔の仮説として放置され無視されているのが現状です。

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>>33

1）確定の話ではなく、ダークマターが弱い力と相互作用すると仮定すると現在の観測値とちょうどうまく合致する、という事実からの推定です。

2）まだ相互作用しないって線も残ってます。これは、2015年に村山斉が発表したSIMP仮説です。
観測値にもとづくダークマターの量とうまく合致するような素粒子（SIMP）を新たに仮定する説です。
この説では、SIMPが持つ相互作用は重力と強い力になります。
この仮説だと、矮小銀河の数が従来の説に基づいて予言される数よりも現実にはずっと少ないことの説明がつくという優位性がある
と村山は主張しています。
この説の簡単な説明は日経サイエンス2015年10月号にあります。
http://www.nikkei-science.com/201510_040.htm...

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その昔、わたしの町の大学のセンセが、初講義の新入生はんに必ず言いはることがおました。
「ある暗い夜道でやった。ぽつりと点った灯りの下でな、何やら探しとる人を見つけて、どないしはりました？と聞いたところな、その人が言うには、
あっちの暗がりで落し物をしたんやが、暗うて何も見えへんで、よお見える明るいここらへんで探しとるんですわ」
細分化した研究分野が陥りやすいパラドックスについての有名なお話どす。

その話の後で「アキレスは亀を追い越せるか？」もお話になりはりました。
「アキレスが、亀にどんなふうに近づいてゆくんかー、いう研究はな、微分的思考やから微分しただけの有用な成果が出るんや。
ただ、アキレスと亀の間を閾値（スレッシュホールドいいましたか？）とした関数は、亀の先は計算できないやろ」
きょうびの科学いうもんは、「分野」の中でものすご細かい材料を相手にな、細かしただけの膨大な研究課題に取り組まなあかん。
ちょっと「アキレスと亀」に似てるやろ？
もちろん、現場のセンセらは、み〜んな分かってはるんどっしゃろ。はるんどすが、自分の立ち位置以外で仕事はできまへん。
私なんか、しろうとはそういうとこも面白い思て現場の観戦させてもろてますんや。

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>>35 ,36
丁寧な回答ありがとうございます。
この流れでやっぱり気になるのがヴァーリンデ教授の「エントロピック重力理論(ヴァーリンデ理論)」です。
この理論に基づくと、重力や、ダークエネルギー、ダークマターも存在する必要がなく、諸問題がすっと解決するとネット上で騒がれているもよう。
嘗てのエーテル問題を彷彿とさせますね。

この理論は今のところ上手くいっているように思うのですが、実際のところはどうなんですか？
本物の物理学者とかの反応が気になります。

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>>38
ヴァーリンデのエントロピック重力理論はまだ新しい理論なので、学界で十分に揉まれてはおらず、何とも言えません。
否定的な見解を述べる学者もいるようですし、ヴァーリンデに追従する研究者もいないようなので、
あまり真面目に意識する必要は（今のところ）ないと思います。

こんなものより現在の定説（相対性理論と量子力学）を学んだ方が良いと思います。

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先日見たNHKの番組で暗黒物質は反物質かもしれないと言っていましたよ。
宇宙の膨張加速もそれで説明できるらしいですね。
あれ違ったかな、？

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>>40
違うでしょうね。
この宇宙にダークマターは、通常の物質の5倍以上の量が存在します。
それが反物質だったら、通常の物質など全部対消滅して消えてしまいます。
そんなドンデモ説をNHKが、たとえLIFEの中であっても放送しないでしょう。

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>>41
やっぱり放送されてましたよ。
18分ごろです、
http://www.dailymotion.com/video/x5m1zw...

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