原子,恒星,星系,行星,樹木,巖石和塵埃等都是物質(zhì),但是這些物質(zhì)只占已知宇宙的不到5%,暗物質(zhì)占了25%,暗能量占了70%,這兩者都無法被觀察到。
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這聽起來很奇怪,因?yàn)槿绻沁@樣的話,我們所能接觸到的不過是真實(shí)世界的冰山一角,而且我們對暗物質(zhì)暗能量及其性質(zhì)知之甚少,但它們的存在毋容置疑,為什么這樣說呢?
暗物質(zhì)使星系得以存在。當(dāng)科學(xué)家研究宇宙的格局后,很快得出結(jié)論,宇宙中的普通物質(zhì)數(shù)量不夠,可見物質(zhì)的引力不足以形成星系核復(fù)雜的結(jié)構(gòu),行星會散落在宇宙各處,而不是聚成星系。
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所以我們可以得知,還有些物質(zhì)存在宇宙之中,它既不發(fā)光也不反射,它是暗的。除了能證明暗物質(zhì)的存在以外,我們還能觀測到它,某種意義上在暗物質(zhì)大量聚集的地方,光線經(jīng)過時(shí)會發(fā)生偏折,因此我們知道有東西干擾了重力。
如今,我們對暗物質(zhì)的認(rèn)識更多的在于它不是什么,而不是它是什么,我們知道暗物質(zhì)不僅僅是不會發(fā)光的普通物質(zhì),否則我們應(yīng)該能檢測到它發(fā)出的粒子。暗物質(zhì)不是反物質(zhì),因?yàn)榉次镔|(zhì)與普通物質(zhì)反應(yīng)時(shí)會放射出獨(dú)特的伽馬射線。暗物質(zhì)也不是黑洞的組成部分,黑洞周圍緊密的物質(zhì)會影響周圍的環(huán)境,而暗物質(zhì)則是零散分布的。
總的來說,我們目前只確定三點(diǎn),第一,暗物質(zhì)是存在的;第二,暗物質(zhì)會和重力相互影響;第三,暗物質(zhì)數(shù)量龐大,暗物質(zhì)很可能是由一種復(fù)雜奇異的不像我們所想的那樣受發(fā)光物體影響的物質(zhì)組成。
相比之下,暗能量更加奇怪神秘,我們甚至沒法檢測它,沒法測量它,但是我們能清楚地看到它的影響。
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1929年,哈勃檢測到遙遠(yuǎn)星系發(fā)出的光的波長在穿越宇宙的過程中,逐漸移向電磁波譜的紅色一端,他還發(fā)現(xiàn),越遙遠(yuǎn)的星系譜線紅移的越厲害,而距離近的星系則不明顯。
哈勃推斷,這是因?yàn)橛钪孀陨碚谂蛎洠t移的發(fā)生是因?yàn)楣獾牟ㄩL隨著宇宙的膨脹而被拉伸。最近的研究還表明,宇宙膨脹的速度還在增加,而在這之前,人們認(rèn)為是重力的拉力會使膨脹的速度減緩或者甚至倒退,并在內(nèi)部自然坍塌。
然而,空間在膨脹過程中并不會改變自身性質(zhì),而是增加數(shù)量,每處空間都在不斷地產(chǎn)生新的空間。重力使物質(zhì)緊密連接從而形成星系,所以我們不會在日常生活中感受到膨脹,但是它確實(shí)存在我們周圍,只要宇宙里還有未被填滿的空間,它就會每分每秒生成。
所以暗能量就像是真空空間的固有能量,比我們所知的一切都要可怕,并且隨著時(shí)間的推移越發(fā)強(qiáng)大。空白空間中的能量超過宇宙中其他東西的總和!
我們對暗能量是什么有若干假象。一個理論是暗能量不是一個東西,而是宇宙的性質(zhì),反空間不是虛無,它有自己的能量,十分活躍并可以生成更多的空間,所以當(dāng)宇宙膨脹時(shí),更多的空間會填補(bǔ)膨脹時(shí)的空隙,從而導(dǎo)致了宇宙更快地膨脹。
這個理論與愛因斯坦1917年提出的宇宙學(xué)常數(shù)相差無幾,它是一個與重力相反的力,唯一的問題時(shí),當(dāng)我們嘗試計(jì)算這個能量的大小時(shí),結(jié)果錯的離譜,而且極其詭異,只會讓人更加困惑。
另一個猜想是,反空間里充斥著短時(shí)的虛擬的粒子,它們不停地從虛無中生成,然后在虛無中湮滅,那些粒子產(chǎn)生的能量就有可能是暗能量。
暗能量也可能是一種不為人知的動能,充斥在整個宇宙中,但是不知為何有與普通物質(zhì)相反的作用,但是即使它存在,我們也不知道它的性質(zhì),不知道它在哪里,也不知道如何檢測它!
我們對于暗物質(zhì)和暗能量的假設(shè)也都還僅僅是假設(shè),這確實(shí)讓人感到挫敗,但這也恰恰說明了它是科學(xué)的前沿,所以也會讓人興奮,它讓我們知道了即使我們自詡為萬物之靈,其實(shí)也不過就是宇宙中某個犄角疙瘩里拿著智能手機(jī)的“猩猩”而已,時(shí)而仰望星空,思索宇宙的奧秘,我們?nèi)祟愡€有太多東西需要探索!
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