Ánh sáng có thể là vật chất tối?

Có thể chính ánh sáng là vật chất tối? Tôi đang nói về các photon (ví dụ ánh sáng khả kiến, hồng ngoại, tử ngoại, v.v ...). Tôi nhận ra ánh sáng được hiểu là không có khối lượng, nhưng rõ ràng nó ít nhất chứa năng lượng bởi vì chúng ta có thể nhìn thấy nó (ví dụ, nó cung cấp năng lượng cho các tế bào trong võng mạc của chúng ta). Tôi tự hỏi nếu ánh sáng có một "khối lượng mạng" rất nhỏ (ví dụ 0 khối lượng * tốc độ vô hạn tương đối tính). Tôi sẽ nghĩ rằng ánh sáng ít nhất có một khối lượng nhỏ, tỷ lệ với năng lượng của nó. Ví dụ: lấy E = mc ^ 2, sau đó m = E / c ^ 2 sẽ mô tả khối lượng của nó. Nếu điều này là đúng, ánh sáng cũng nên có một trọng lực rất nhỏ. Mặc dù hiệu ứng có vẻ tối thiểu, nhưng ánh sáng thực tế ở khắp mọi nơi. Trọng lực từ ánh sáng sẽ tập trung nhiều hơn trong các thiên hà, và thậm chí tập trung nhiều hơn ở trung tâm các thiên hà nơi có nhiều ngôi sao (giống như vật chất tối). Sẽ rất thú vị khi chạy các tính toán, giả sử ánh sáng có lực hấp dẫn và xem liệu điều này có phù hợp với các quan sát hấp dẫn của vật chất tối trong vũ trụ hay không. Sẽ thật buồn cười và mỉa mai nếu vật chất tối thực sự là ánh sáng.

Chỉnh sửa: Lưu ý rằng nó xuất hiện ánh sáng có lực hấp dẫn theo các cuộc thảo luận ở đây: Ánh sáng ảnh hưởng đến vũ trụ như thế nào? Nếu điều đó là đúng, tôi tự hỏi liệu điều này có đủ quan trọng để giải thích cho vật chất tối không?

Vật chất tối, chỉ là một cái tên cho một cái gì đó chúng ta không biết gì. Nó được đặt tên để giải thích cho một nguồn trọng lực bổ sung mà đã có những quan sát gián tiếp, nhưng chúng tôi không thể giải thích.

Lực hấp dẫn do ánh sáng tác động rất nhỏ nhưng chúng ta đã đo được lực hấp dẫn của Dark Matter đủ lớn để ảnh hưởng đến toàn bộ các thiên hà; nó là thứ gắn kết các thiên hà lại với nhau.

Hơn nữa, chúng tôi đã bao gồm mọi thứ chúng tôi có thể quan sát (tất cả các vật chất thông thường bao gồm cả photon) khi chúng tôi thực hiện các tính toán cho lượng trọng lực cần có. Vì vậy, ánh sáng đã ở đó. "Vật chất tối" là lực hấp dẫn thêm mà chúng ta không thể giải thích được.

$T=2.73$

$0.0000485$

Mật độ đóng là mật độ cần thiết để đóng vũ trụ nếu không có hằng số vũ trụ. Mật độ quan sát được của vũ trụ đã được xác định là khoảng 0,3 x mật độ đóng cửa.

Như Yashbhatt đã nói, chúng ta có thể phát hiện ánh sáng: bằng mắt (chỉ ánh sáng khả kiến) và với các máy móc đặc biệt. Chúng ta cũng có thể thấy tác dụng của một số loại đèn. Vật chất tối, tuy nhiên, không thể được phát hiện ngay bây giờ.

Ngoài ra, ánh sáng là năng lượng, vật chất tối là vật chất. Tại sao da bạn bị sạm? Đó là vì ánh sáng cực tím. Tại sao bạn nóng mỗi mùa hè? Đó là vì đèn hồng ngoại. Ánh sáng có ảnh hưởng, vì vậy đó là năng lượng: làn da của bạn sẽ không bị sạm nếu không có năng lượng để cung cấp cho làn da của bạn.

Tóm lại, ánh sáng không phải là vật chất tối.

Ánh sáng có thể chiếm một phần nhỏ vật chất tối, nhưng không có khả năng chiếm phần lớn / tất cả.

Từ một bài viết trên Wikipedia về vật chất tối: http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter

tổng năng lượng khối lượng của vũ trụ đã biết chứa 4,9% vật chất thông thường, 26,8% vật chất tối và 68,3% năng lượng tối. [2] [3] Do đó, vật chất tối được ước tính chiếm 84,5% tổng vật chất trong vũ trụ, trong khi năng lượng tối cộng với vật chất tối chiếm 95,1% tổng hàm lượng của vũ trụ. [4] [5]

Bây giờ tôi nghĩ nhiều hơn về nó, điều này có nghĩa là phần lớn khối lượng trong vũ trụ sẽ là ánh sáng thay vì vật chất nếu vật chất tối là ánh sáng. Tôi nghi ngờ rằng hầu hết vật chất (ví dụ như trong các ngôi sao) đều biến thành ánh sáng, thậm chí trong suốt vòng đời của vũ trụ. Tôi tin rằng hydro chỉ mất một phần rất nhỏ trong khối lượng của nó (dưới dạng năng lượng / ánh sáng) khi nó được đưa vào Helium. Tuy nhiên, có thể bức xạ nền vũ trụ, đi qua hầu hết các phần của vũ trụ có thể chiếm nhiều ánh sáng hơn. Tôi vẫn nghi ngờ rằng nó sẽ đủ để giải thích cho vật chất tối, nhưng muốn xem điều này có ảnh hưởng gì. Điều này cho tôi biết rằng ánh sáng có thể không chiếm tất cả vật chất tối, nhưng nó vẫn có thể chiếm một phần của nó. Tôi hoan nghênh đầu vào thêm về điều này (ví dụ như có bao nhiêu vật chất tối là ánh sáng, nếu có).

Giải thích của Layman ở đây, vì vậy hãy xem nó có giá trị gì.

Vật chất tối có tác dụng hấp dẫn cục bộ (cục bộ đến các thiên hà, vâng, nhưng dù sao cũng được cục bộ hóa); sự tồn tại của nó được đưa ra giả thuyết trên cơ sở hiệu ứng quan sát được này.

Nếu vật chất tối được phân bố đều trong toàn vũ trụ, nó không thể có hiệu ứng cục bộ, mà thay vào đó, hiệu ứng của nó sẽ được quan sát thấy trong tốc độ mở rộng chung của vũ trụ (hoặc co lại); và với bất kỳ giá nào, nó không thể phân phối đều như nhau, nhưng sẽ bắt đầu co cụm lại với vật chất thông thường, hữu hình.

Vì vậy, vật chất tối phải co cụm lại để có nhiều vật chất hơn trong và xung quanh các thiên hà, và ít hơn nó trong không gian liên thiên hà.

Ánh sáng, tuy nhiên, không thể co cụm theo cách này. Trong khi một số ánh sáng được tạo ra trong một thiên hà chạm vào một số vật chất trong thiên hà đó và bị hấp thụ, hoặc chạm vào một lỗ đen trong thiên hà đó và bị mắc kẹt ở đó cho đến hết thời gian, phần lớn ánh sáng được phát ra từ một thiên thể sẽ đưa nó vào không gian giữa các thiên hà và trừ khi vũ trụ đủ dày đặc để cuối cùng sụp đổ, ánh sáng đó sẽ không bao giờ quay trở lại thiên hà nhà của nó.

Hơn nữa, như những người khác đã chỉ ra vật chất tối của Haiti được đặt ra bởi vì vật chất có thể nhìn thấy trong các thiên hà không đủ để giải thích sự quay của nó. Vì vật chất nhìn thấy có khối lượng lớn hơn và xa hơn ánh sáng phát ra từ vật chất đó (theo nhiều bậc độ lớn), nhưng không đủ để giải thích cho sự quay của các thiên hà, nên chắc chắn khối lượng nhỏ hơn của ánh sáng phát ra nhất thiết phải đồng đều ít hơn, và do đó không thể là một lời giải thích cho vật chất tối là gì.

Vì vậy, không, vật chất tối không phải là ánh sáng.

Ánh sáng chắc chắn có khối lượng hấp dẫn. Ánh sáng cũng bị phân tán vào không gian với nghịch đảo của hình vuông khoảng cách. Điều đó có nghĩa là trọng lượng của nó mạnh hơn dọc theo đĩa thiên hà nơi có nguồn sáng. Giống như vật chất tối được cho là vậy. Ánh sáng mạnh hơn cục bộ trong các thiên hà sẽ được thêm vào tất cả ánh sáng từ các nguồn liên thiên hà và CMB, ít nhiều giống nhau trên vũ trụ và cũng có ảnh hưởng đến các thiên hà. Vấn đề là có bao nhiêu ánh sáng trong toàn bộ phổ EM trong các trọng số không gian giữa các vì sao. Nó rõ ràng không thể quan tâm đến các hệ mặt trời gần các ngôi sao, so với khối lượng thông thường, nhưng có lẽ không nếu bạn thêm tất cả ánh sáng vào không gian rộng lớn giữa các ngôi sao. Cộng thêm trọng lực ánh sáng trong không gian "trống rỗng" giữa các thiên hà (sự quay của các thiên hà cũng sẽ bị ảnh hưởng với trọng lực của ánh sáng & vấn đề giữa các thiên hà). Tôi nghĩ rằng các nhà thiên văn học phải tính đến điều này, nhưng tôi không thể tìm thấy số tiền được tính toán ở bất cứ đâu (tôi không phải là nhà thiên văn học, có thể đó là trong nhiều cuốn sách thiên văn học chuyên ngành, tôi không biết). Dù sao tôi cũng nghi ngờ rằng trọng lượng nhẹ là rất nhiều, ít hơn nhiều so với yêu cầu là vật chất tối, nhưng tôi không có số. Nếu ai có chúng ...