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科普:暗物质和暗能量  

2016-06-12 20:29:01|  分类: 其他:科技制造等 |  标签: |举报 |字号 订阅

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暗物质与暗能量是什么?看完秒懂

2016-06-12 08:27:00    怪罗科普

科普:暗物质和暗能量 - njlsswl - SWL初中化学教育教学博客
 
科普:暗物质和暗能量 - njlsswl - SWL初中化学教育教学博客
 银河系的引力从卫星星系拉出的恒星流


  我们所熟知的物,原子、恒星、星系、行星、树、岩石,以及我们,但这些物质占整个宇宙不到5%。在整个宇宙中,大约25%是暗物质,70%是暗能量。

  但是,暗物质与暗能量都无法被观测到。这听起来有点奇怪,这表示我们所接触到的世界只占了极其微小的部分。

  更糟糕的是,我们对暗物质与暗能量究竟是什么、如何运作毫无头绪。

  我们非常确定它们是存在的,为什么呢?

  暗物质使星系稳定存在。

  我们开始分析宇宙的结构时,发现能被观测的“普通物质”并不足以令宇宙维持稳定存在。来自“普通物质”的重力不足以形成星系这样的复杂结构,恒星间会更为松散,并四处散布,这将导致星系无法形成。

  因此,我们确信一定有某种东西在维系星系的结构。某种东西,它不发射光,也不反射光,所以称作“暗”。

  除了能计算到暗物质的存在以外,我们还能看到它的微小迹象。高浓度暗物质的地方会使经过它的光线扭曲,因此我们确信有东西在那儿,并且会与重力作用。

科普:暗物质和暗能量 - njlsswl - SWL初中化学教育教学博客

 

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 尽管暗物质和暗能量占宇宙总质量的90%还要多,但两者之间的关系仍然不为人所知。

  现在,对于暗物质是什么有进一步认识,那么它究竟是什么?

  我们知道暗物质并非一团无光源的普通物质,因为普通物质会放射出我们能观测到的粒子。暗物质也不是反物质,因为反物质会与普通物质反应,并放出特殊的γ射线。暗物质也不是由黑洞所构成。黑洞是种紧密的物体,且会剧烈影响周围环境,但是暗物质似乎是零星散布在整个宇宙。

  基本上,我们目前对于暗物质只能确定三件事:一、有东西就在那里。二、它会与重力作用。三、它们有很多很多。

  暗物质有可能是由某种复杂又特殊的粒子组成,这种粒子不会与光、普通物质反应,但目前我们真的不了解它到底是什么。

  暗能量又更奇怪与神祕:我们无法检测它、无法测量它、无法触碰它,但我们却能非常清晰地看到它造成的影响。

  1929年,美国天文学家爱德温?哈勃(Edwin P. Hubble)透过研究遥远星系发出的光的波长,发现光经过宇宙后出现红移现象。哈勃发现较黯淡、较遥远的星系会出现较大的红移,距离近些的星系则出现红移的幅度则小些。

  哈勃肯定地认为会出现红移现象是因为宇宙正在膨胀,红移的出现,是因为光的波长随宇宙膨胀而被拉伸。近几年的研究报告显示宇宙的膨胀正在加速。

  在此之前,人们认为重力将使宇宙膨胀减缓,甚至坍缩回一个点。空间并没有因为膨胀而改变它的性质。宇宙膨胀就只是让空间变得更多!年轻的新空间一直在宇宙所有地方新生。

  星系是一种通过引力紧密集群的东西,因此身处星系中的我们不会感受到宇宙膨胀,但我们仍能在任何地方看到膨胀的影响。无论何处,宇宙中随时都有新的空间在形成。因此,暗能量似乎是某种空无空间里固有的能量。

  暗能量,比任何东西都要强大而且日益增强,空无空间中的能量比起宇宙其他所有东西的总和还要多。

  我们对于暗能量可能是什么有多种猜测。

  一种猜测是暗能量并非某种事物,它只是空间的特性。空无空间并非“虚无”,它拥有自己的能量。空无空间可以产生更多空间,而且相当活跃。因此当宇宙在膨胀时,空无空间使更多空间出现并填补缺口,造成宇宙加速膨胀。这个猜测接近爱因斯坦在1917年对宇宙常数概念的想法。

  另一种猜测是空无空间充斥着一种暂时且虚无飘渺的粒子,它会不断从一无所有形成,然后再消失回一无所有。这些粒子的能量可能就是暗能量。

  或是另一种猜测:暗能量是种未知的动态能量流体或是力场,它渗入了整个宇宙。但不知何故,它有与普通物质、普通能量相反的效果。如果真是如此,我们并不知道怎么、在哪探测到它。所以目前还有许多问题待解决。

  我们关于暗物质、暗能量的理论仍处于理论阶段。一方面而言,这挺令人泄气的;另一方面,因为这是最前端的科学,因此使人兴奋。

  不过,这也意味着无论我们多么认为自己是万物之王,但其实只是活在宇宙中的脆弱小岛并会使用智能手机的猿人而已。

  因此,去仰望这片星空,追寻宇宙运转的真理吧!


转载自:http://tech.huanqiu.com/discovery/2016-06/9027732.html
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