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宇宙中大約68%是暗能量,暗物質約占27%,二者有什么區別呢

時間:2019-11-17 19:28:17 來源:本站 閱讀:4002456次

宇宙看上去只有星體、行星和偶爾出現的"雪茄形狀"的天體點綴其中。 但事實是,宇宙充滿了能量和元素,我們只是目前無法發現它們而已。

宇宙中大約68%是暗能量,暗物質約占27%,二者有什么區別呢

暗物質可能是由非常奇特的粒子組成,我們不知道如何尋找它們。

事實上,人類對宇宙的探索,從哈勃太空望遠鏡到64碟射電望遠鏡陣列,我們仍然無法確定其中一些最常見的元素, 像暗物質和暗能量。

以下是NASA的說法:

  • 結果表明,宇宙中大約68%是暗能量,暗物質約占27%。地球上的一切,用我們所有儀器觀測到的一切,所有正常物質加起來不到宇宙的5%。

想象一下,我們對現實所知的一切:所有構成恒星、星系、我們腳下的地面的物質,僅占宇宙的5%。

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宇宙深空暗物質與黑洞

因此,"暗"一字——它并沒有暗示某種東西可能是什么樣子,而是我們理解它的能力存在空白。暗物質和暗能量的難以捉摸,可能是它們常被混淆的原因。“暗”通常是對所有我們不知道的事物的一種語言自由處理權。

但在理解我們的現實時,科學家不會寫空白支票。從科學的角度來看,暗物質和暗能量至少是已知的,且二者完全不同。

暗物質

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暗物質在空間中

讓我們先從暗物質開始。首先,我們知道它存在于我們宇宙中。“恒星的運動告訴你有多少物質存在,”耶魯大學的研究員彼得范多庫姆說,“它們不在乎當前的形式,只是告訴你當前它們就在那里。”

其次,我們知道暗物質存在,但我們對暗物質了解甚少。美國宇航局認為暗物質不是尋常的物質。首先,它不是光——“意味著它不是以我們所看到的恒星和行星的形式存在。”

另一方面,它不是由正常粒子組成的物質形成的暗云。如果是的話,美國宇航局會通過尋找穿過恒星的輻射來找到暗物質的蛛絲馬跡。

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暗物質也不是反物質,反物質是一種由亞原子粒子組成的物質,它可以湮滅正常物質。

暗物質可能存在一切可能的領域。例如,它可能是重子物質——意味著它由質子和中子組成——纏繞在被稱為褐矮星的天體中。但普遍的看法是,暗物質對我們來說是難以理解的。它避開了通常質子和中子,而傾向于遙遠的構成要素,如軸子或弱相互作用的巨粒子(WIMPS)。

暗能量

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暗能量背景圖

但是,雖然我們可以說暗物質是一種東西,但暗能量更難以捉摸——顧名思義,更難解釋。把它看成是一種發生,而不是一種東西。

正如美國航天局所指出的,直到20世紀90年代,宇宙膨脹的速度被認為比大爆炸后的速度要慢得多。

埃德溫·哈勃首次用哈勃望遠鏡檢測到遙遠星系的"紅移"現象(“紅移”是指物體的電磁輻射由于某種原因波長增加的現象,在可見光波段,表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離,即波長變長、頻率降低。)。自那以后,一個膨脹的宇宙被賦予了。

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認為這種膨脹會隨著時間的推移而放緩的想法是有道理的,你不能逃避引力的束縛。但是哈勃望遠鏡使我們對這個概念失去了興趣。它發現了宇宙膨脹速度比任何人預測的都快的證據。科學家們說,它正以如此狂熱的速度增長,我們可能需要徹底修改物理規則,以理解原因。

那又是什么呢?宇宙擁有什么樣的能量使它能夠在引力的作用下膨脹?愛因斯坦在20世紀初用他的宇宙學常數理論來稱呼它,這是一個被廢棄的概念,當時科學家們認為這是愛因斯坦“最大的錯誤”。愛因斯坦的理論認為,能量密度不變,導致宇宙逆引力而向外推進。這種能量甚至使最“空白”的空間飽和。

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暗能量在空間

你好暗能量,我們的老朋友。當然,它存在的唯一跡象是,某種東西正在推動著這個不斷加速的宇宙膨脹。正如一些理論所暗示的那樣,它是一種流體或磁場,它填補了宇宙空間,對物質和能量也許產生了反作用。

或者,我們是否對愛因斯坦最有影響力的理論之一 ——引力理論太過迷信?也許愛因斯坦對宇宙認識的影響是錯誤的?是否有人想超越愛因斯坦,提出一種新的引力理論嗎?我不這么認為。

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