Il corpo umano è composto da circa 1.028 particelle coniugate insieme. Una persona comune pesa da 50 a 100 chilogrammi e si trova sulla superficie della Terra. Ma la materia oscura si comporta diversamente. Non interagisce con forze nucleari o elettromagnetiche. Non entra in collisione con altre particelle o con se stesso. Interagisce solo con la forza gravitazionale e, per quanto ne sappiamo, questa è l'unica forza con cui ha a che fare. Cosa succederebbe a te, a una persona, se all'improvviso tutte le particelle del tuo corpo si trasformassero in particelle di materia oscura?
La differenza tra quello che sei e quello che puoi diventare è enorme.
Sulla Terra, siamo fatti di materia ordinaria: principalmente sotto forma di atomi. A livello subatomico, i nostri nuclei atomici sono legati insieme da una forte forza nucleare, consentendo a un'ampia varietà di elementi della tavola periodica di coesistere stabilmente in un corpo. È la forza elettromagnetica che tiene il tuo corpo in un tutt'uno, legando gli atomi in molecole, cellule, organi e tutto il corpo. L'attrazione gravitazionale della Terra ci tiene sulla superficie e le forze elettromagnetiche tra gli atomi terrestri ci impediscono di affondare sottoterra. Nel frattempo, la Terra orbita attorno al Sole, che gira in una galassia che corre nello spazio.
ISS in orbita attorno alla Terra, che ruota attorno al Sole e si muove contemporaneamente attraverso la galassia
Immagina se tutte le cellule del nostro corpo fossero improvvisamente in balia della materia oscura?
E se, invece di essere costituiti da particelle del Modello Standard che sperimentano una serie completa di interazioni fondamentali, ci trasformassimo in particelle che interagiscono solo gravitazionalmente? Prima di tutto, ovviamente, il tuo corpo cesserà di essere connesso in un tutto e semplicemente scomparirai. Le forze nucleari che tengono insieme i vostri nuclei e protoni evaporeranno; le forze elettromagnetiche che tengono insieme atomi e molecole scompariranno; le vostre cellule e organi cesseranno semplicemente di esistere.
Non ci saranno immagini fantastiche. Diventerai semplicemente invisibile, poiché anche la luce non si rifletterà sulle particelle del tuo corpo.
Invece, a causa del movimento termico delle particelle a una velocità di circa 3000 m / s, la materia oscura che componeva il tuo corpo si disperderà semplicemente in tutte le direzioni. Ma anche a questa velocità, le particelle di materia oscura rimarranno attaccate alla Terra, poiché la loro velocità non sarà sufficiente per superare l'attrazione gravitazionale del pianeta. Ogni singola particella, nonostante si muova in direzioni casuali, entra improvvisamente in un'orbita ellittica con il centro della Terra in uno dei fuochi. Senza una forza elettromagnetica per impedire il passaggio della materia oscura attraverso la Terra, semplicemente vola fino a tornare nella sua posizione originale: il viaggio dura circa 88 minuti.
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Sorprendentemente, le particelle di materia oscura che una volta ti componevano non perdono energia mentre attraversano la Terra. Poiché nessuna forza diversa dalla gravità interferisce con loro, rimarranno in orbita indefinitamente, librandosi sopra la superficie della Terra e tornando alla loro posizione originale, dove si trovava il tuo corpo. Non ricostruirai mai il tuo corpo da queste particelle di materia oscura, invece, ogni particella passerà sempre attraverso il punto in cui si trovava il tuo corpo.
Poiché la Terra, il Sole, la galassia e tutto il resto obbediscono anche alle leggi di gravità, solo le forze di marea alla fine fanno sì che la materia oscura si comporti in modo diverso dagli atomi della Terra. Molto, molto lentamente, l'attrito di marea della Luna e del Sole fa rallentare la rotazione del nostro pianeta. Una giornata leggermente allungata significa che ogni cosa sulla superficie terrestre, dalla terra e dagli oceani all'atmosfera, impiegherà più tempo per tornare al suo punto originale ad ogni rivoluzione. Ma non materia oscura.
Invece, la materia oscura andrà lentamente alla deriva nel tempo, allontanandosi dalla sua posizione originale mentre la rotazione della Terra rallenta. Vedete, la materia oscura non dipende da nient'altro che dalla gravità, quindi anche in un momento in cui la rotazione della Terra cambia, la materia oscura non reagisce in alcun modo. Dopo solo un anno, la posizione in cui ritorna la materia oscura si sposterà di circa mezzo metro e verrà rimossa geometricamente nel tempo.
Finché la danza gravitazionale del nostro mondo, del sistema solare e della galassia continua, la materia oscura che una volta era rimasta legata alla Terra (insieme a te) andrà alla deriva in relazione a tutta l'altra materia, trascorrendo la maggior parte del suo tempo nelle profondità della Terra. Ma di tanto in tanto tornerà al tuo posto originale, poiché nessuna forza dissipativa lo influenzerà. Tutto ciò che resta di te è energia e impulso.
Ilya Khel
