¿Podría la materia oscura ser simplemente materia transparente?

Me gusta ser especulativo sobre este asunto. Corríjame cuando esté equivocado, ya que me encanta que se demuestre que estoy equivocado. Debo decir que me gusta mucho la idea de que la materia oscura es solo una materia normal transparente, porque esto puede resolver el difícil misterio de la materia oscura que había preocupado a las personas durante demasiados años. La materia transparente tiene una masa como el vidrio, por ejemplo, también una gravedad, pero no afecta a la luz. La posición propuesta para la materia oscura, en el espacio exterior entre las galaxias, es muy fría, y cualquier cosa allí no podrá emitir radiación por sí sola, pero puede absorberla, por supuesto, haciéndola objetos opacos, es decir, en los tipos de materiales que utilizamos. saber.

Sin embargo, se dice (ver algunas respuestas) que tal proposición no es posible, ya que el vidrio o cualquier otro material transparente que conozcamos, por ejemplo, es transparente para una pequeña parte del espectro y no todo, lo que hace que irradie / absorba y hacerse visible en esas otras partes del espectro. Para abordar esta objeción, pensemos primero en cómo la materia interactúa con la radiación.

La radiación implica la aceleración de (solo) electrones. La aceleración repentina hace que absorban radiación, y la desaceleración repentina hace que emitan radiación en forma de líneas en el espectro. Otras aceleraciones emiten o absorben un espectro continuo de radiación sin bandas. El electrón en un átomo tiene una cierta energía, absorbe la radiación entrante y se mueve ‘repentinamente’ a una órbita de energía más alta, luego, por cualquier motivo, vuelve repentinamente a un nivel de energía más bajo y emite el fotón original u otro, dependiendo del número de niveles cruzados en el proceso.

Por lo tanto, debemos pensar en una forma en que este salto repentino no pueda ocurrir, y la cámara lenta tampoco. Claramente esto es posible si solo tuviéramos electrones, es decir, nubes de electrones puros en un área fría (sin agitación térmica) y sin niveles de energía. (Tenga en cuenta que un gas de electrones en la literatura tiene niveles de energía, pero eso es causado por la materia vecina, que no es el caso aquí). En este caso, los electrones solo pueden absorber y emitir radiación a la misma frecuencia, ya que se mueven hacia arriba y hacia abajo de forma normal a la dirección de la radiación.

Esto hace que la nube de electrones sea efectivamente invisible, ya que equivale a un simple cambio en la fase de la radiación que pasa debido a que la masa del electrón no es cero. Los electrones bailarían a la frecuencia entrante “exactamente”. Los escenarios alternativos son que podríamos tener pares de ‘neutrinos’ o ‘electrones-positrones’ que son muy nítidos, lo que requiere radiación de frecuencias extremas para deshacer el nido, es decir, radiación en el extremo del espectro que no observaremos. Esto también puede hacerlos efectivamente transparentes a la radiación, al no interactuar con ella en el rango observado.

Si uno tiene suerte, el primero de los dos procesos anteriores podría incluso explicar el cambio al rojo (el llamado cambio rojo) con la distancia del espectro de luz de los objetos distantes. Sería causado en este caso por la energía perdida en todos los electrones que bailan y absorben energía a lo largo del camino. Nuevamente, esto se hace exactamente a la misma frecuencia de la radiación entrante. Sin embargo, se produce un pequeño cambio en su fase como se indicó anteriormente, lo que equivaldrá a una reducción en la frecuencia a medida que este cambio se acumula a largas distancias, en un proceso de tipo Doppler.

Para verificar estas ideas y otras, sugiero abordar todos los atributos de la radiación. Además de la intensidad y la frecuencia, también es necesario controlar de cerca las relaciones de fase y las polarizaciones a lo largo del tiempo.

Acabo de ver este fenomenal video de la conferencia, y creo que necesito pensar nuevamente sobre lo que dije, y podría tener que editar mi respuesta.

Transparente significaría que no interactúa con el electromagnetismo dentro del rango de luz visible. Lo cual es cierto, pero la luz visible es solo un pequeño rango de todas las frecuencias posibles de electromagnetismo, desde ondas de radio hasta rayos gamma. Esas longitudes de onda varían de 100 km a un picómetro (1/1000000000000). La luz visible es de 400–700 nanómetros. El vidrio es transparente a la luz visible, pero no es transparente al infrarrojo ni a muchas otras frecuencias. La materia oscura parece ser transparente para todas las frecuencias. No parece interactuar con el electromagnetismo en absoluto. Hay otros campos / fuerzas en la naturaleza. La fuerza nuclear fuerte es responsable de mantener unidos los nucleones del átomo. La materia oscura parece ser transparente a eso también. Luego está la débil fuerza nuclear. Como es débil, es difícil saber si la materia oscura es transparente a la fuerza débil. Todavía no lo hemos detectado usando la fuerza débil, pero la detección de neutrinos que solo interactúan con la fuerza débil es difícil y sabíamos lo que estábamos buscando, por lo que debe determinarse si la materia oscura es transparente para la fuerza débil. Entonces sí, la materia oscura es transparente. Es muy transparente en muchas formas en que la materia interactúa.

Si quiere decir, si pudiéramos tocar la materia oscura, tocar bien el nivel de los átomos es una interacción entre los electrones externos de los átomos, poner dos moléculas cargadas de forma neutral lo suficientemente juntas y los electrones pueden repeler entre sí más de lo que son atraídos por el protón. en el núcleo Esta es una interacción a través del electromagnetismo, que a la materia oscura simplemente no le importa. Si lo hiciera, entonces habría alguna frecuencia en la que no sería transparente.

¿Qué es la “materia transparente”? La materia oscura no interactúa con la luz, por lo que en ese sentido es transparente.

La materia oscura no interactúa con la luz en absoluto. Podrías llamarlo “transparente” pero debes tener cuidado. No sería “transparente” como el vidrio que de hecho interactúa con la luz. La materia oscura es invisible. Solo podemos intentar encontrar otros medios de interacción para investigar su existencia. Hasta ahora, la única interacción que hemos observado es la gravedad. Y la gravedad es tan enormemente débil que solo podemos inferir su existencia por su influencia gravitacional en las galaxias. Y la gravedad nos dice que debe haber tanto que la gran mayoría de la masa en el universo debería estar en forma de materia oscura.

Nuestras suposiciones injustificables, nuestras aproximaciones defectuosas conocidas y nuestra mala vista, dan lugar a Dark Matter.

La materia oscura puede ser exótica (“transparente”), pero puede ser igualmente una materia normal. No es algo que tenga que encontrar o arreglar. Usted no cometió el error, simplemente asumió que los que cometieron el error, estuvieron dispuestos a reconocer / anunciar que Dark Matter es SU ignorancia sin abordar, no es algo que deba ser abordado por “New Physics”.

Sí, definido como tal, como indican otras respuestas. Pero no como el vidrio que no está bajo un ángulo cuando refleja un reflejo.

Si pudiera verse a través de la luz, sería materia normal.

Puede que no exista en absoluto. Los modelos podrían estar equivocados, MOND es, por ejemplo, posiblemente una alternativa.

Sigo convencido de que incluso existe. Todavía parece que Dark Matter es un marcador de posición para un área de cosmología que no entendemos. Un poco como la constante cosmológica de Einstein.

Es.

No interactúa con el espectro electromagnético, sabemos que está allí porque interactúa con la gravedad.