2016-08-21 20:46:49
宇宙的奧秘不是一天兩天就能解答,目前比較令大傢覺得稀奇的是一種被稱為"暗物質"的東西。那麼問題來瞭,到底什麼是暗物質,它和一般的物質有什麼區別?除此之外,還有一種“暗物質武器”也是令大傢比較費解,今天的小編帶著疑問,走進奧妙的宇宙世界。
在瞭解暗物質之前,小編認為大傢有必要先來理解暗物質與一般物質的區別
暗物質是宇宙中最神秘的存在,天文學傢們努力瞭將近80年,企圖搞清彌漫於宇宙的神秘暗物質是由什麼構成的。而暗物質,之所以將其稱之為暗物質而不是物質就是因為它與一般的普通物質有著根本性的區別。
暗物質是什麼?
在宇宙學中,暗物質(dark matter)又稱為暗質,是指無法通過電磁波的觀測進行研究,也就是不與電磁力產生作用的物質。人們目前隻能通過引力產生的效應得知,而且已經發現宇宙中有大量暗物質的存在。暗物質(Dark Matter)是一種比電子和光子還要小的物質,不帶電荷,不與電子發生幹擾,能夠穿越電磁波和引力場,是宇宙的重要組成部分。暗物質的密度非常小,但是數量龐大,因此它的總質量很大,它們代表瞭宇宙中84.5%的物質含量,其中人類可見的隻占宇宙總物質量的10%不到(約5%)。暗物質無法直接觀測得到,但它能幹擾星體發出的光波或引力,其存在能被明顯地感受到。
暗物質的構成
宇宙中的物質並不都是發光的,有許多物質我們觀測不到,這就影響瞭我們測定目前宇宙中物質密度的準確性。天文學傢從動力學推算出的宇宙質量與從星系光度方法推算出的宇宙質量之比大約為九比一,也就是說,宇宙中大約存在著十分之九的暗物質,這就意味著,構成動植物賴以生存的光彩奪目的太陽,隻不過是由占宇宙質量不到十分之一的次要成份構成。
目前觀測到的可視物質密度的數量級約為10-31克/厘米,它不到宇宙臨界密度的5%(目前估算的的數量級為10-29克/厘米),如果把上述暗物質也算進去,那麼就可得出宇宙中實際的物質平均密度。因為科學傢一旦知道瞭宇宙的真實密度,就可以根據弗來德曼的理論知道我們宇宙的未來趨向:一直膨脹下去還是在進行著一種“膨脹—收縮—膨脹”的脈動循環。因此解決宇宙中的“暗物質”問題,是決定宇宙未來“前途”的大事。那麼,宇宙中看不見的暗物質到底是些什麼東西呢?它們丟失到哪裡去瞭?這就是天文物理學中著名的“暗物質問題”或“失蹤的宇宙質量問題”。
早在本世紀30年代,荷蘭天體物理學傢奧爾特就已指出:為瞭說明恒星的運動,需要假定在太陽附近存在著看不見的暗物質。1933年,茨維基從室女星系團諸星系的運動情況認定,在星系團中存在著大量的暗物質。奧爾特等天文學傢認為,太陽附近和銀道面內的暗物質可能是一般光學望遠鏡觀測不到的極暗弱的褐矮星或質量為木星30~80倍的大行星。美國天文學傢巴柯的理論分析表明,在太陽附近,存在著與發光物質幾乎同等數
宇宙中的暗物質
現代天文學通過引力透鏡、宇宙中大尺度結構的形成、微波背景輻射等研究表明:我們目前所認知的部分,即重子(加上電子),大致占宇宙的4%,而暗物質則占瞭宇宙的23%,還有73%是一種導致宇宙加速膨脹的暗能量。暗物質的存在可以解決大爆炸理論中的不自洽性,對結構形成也非常關鍵。暗物質很有可能是一種(或幾種)粒子物理標準模型以外的新粒子所構成。對暗物質(和暗能量)的研究是現代宇宙學和粒子物理的重要課題。暗物質存在的最早證據來源於對球狀星系旋轉速度的觀測。現代天文學通過引力透鏡、宇宙中大尺度結構形成、天文觀測和膨脹宇宙論研究表明:宇宙的密度可能由約70%的暗能量,5%的發光和不發光物體,5%的熱暗物質和20%的冷暗物質組成。
暗物質存在的證據
暗物質被稱為“世紀之謎”。它“霸占”瞭宇宙90%的地盤,卻摸不到看不著,甚至讓愛因斯坦都迷糊瞭,否認瞭它的存在。令人興奮的是,經過10年觀測,紫金山天文臺專傢捕捉到瞭很可能是暗物質留下的“足跡”——高能電子,這可能是暗物質存在的一個有力證據。