暗物质就在我们身边,是可见质量4倍,只有引力效应,科学难解释!
138亿年前,在一场大爆炸中,宇宙诞生了。最开始出现的是高能光子,零点几秒钟之后,质子诞生了,又过了一瞬间,质子的兄弟中子诞生了。中子诞生以后,中子和质子的比例就固定下来了,永远被固定在1:7。而且中子是一个很短命的家伙,单独存在时,寿命只有十几分钟。而他的兄弟质子,寿命要长得多,比宇宙的年龄还要长。
这就是科学所描述的,宇宙最初的物质。宇宙在大爆炸的过程中不断的膨胀,整个宇宙在不断的冷却。
原本是一个大火球的宇宙随着时间推移不断的冷却,三千万年后宇宙已经冷却到了零下160度。
这个时候宇宙之间一片的漆黑。氢原子以及氢原子的同位素,分布在整个宇宙空间。由于分布不是很均匀,所以氢原子开始聚集,形成最原始的巨大的星云团。
这些氢气团的密度越来越高,中心的压力越来越大。宇宙诞生以后2亿年,核聚变之火被点燃了,第1代恒星诞生。在黑暗了将近2亿年之后,宇宙中出现第一缕光。
最初的恒星,大多都是大质量的蓝巨星和蓝超巨星。它们燃烧的速度很快,几百万年就game over了,然后就在一个超新星的大爆炸中,化为灰烬。在它们的灰烬中诞生了第2代恒星以及行星。它们的遗体转变为白矮星,中子星或者是黑洞。
这些天体在引力的作用下慢慢的聚集,彼此拉近距离,最后成千上万颗搞在一起,演化成星系。
这就是广义相对论和量子力学描述的天体演化和星系诞生的理论。根据已有的科学理论,宇宙中间除了上面说的那些东西以外,再没有其他的东西了。
但是人们后来发现,星系中星星运动速度不太对劲,飞得也太快了点,必须有额外引力拉住,否则就飞走了。
》是谁提供了额外的引力?
根据天文学家们对恒星运动轨迹的长期观测,可以测得,恒星绕星系中心运动的线速度和角速度。
澳大利亚天文台2003年到2013年,对银河系恒星运动进行了长期的巡天观测,一共观测了超过20万颗星星,计算出的太阳围绕银河系中心的线速度是240公里每秒。
银河系的恒星、白矮星、中子星、黑洞,以及星云和星际尘埃,只能维系太阳以80公里每秒的速度运行。换句话说,太阳运行速度如此之高,如果没有其他的引力额外维系的话,老早被甩出银河系了。
人类对其他星系观测结果,绝大多数星系的旋转速度,远远超过可见物质引力对星系的维持能力。如果没有其他额外的引力,几乎所有的星系都会解体。
》对提供这种额外引力的神秘质量,科学家们起了一个名字:暗物质。
根据计算,银河系中的暗物质占到整个星系质量的85%。而且研究发现,几乎所有的星系,暗物质所占的比例,都在80%左右,偶然发现有按物质含量很少,甚至没有的星系。
宇宙的浩瀚与辽阔,不仅大到我们几乎无法想象,而且宇宙扩张的速度,连光都追不上。我们总以为真理在遥远的天边。
》其实,也许真理就在我们身边,就如同暗物质就在身边,只是我们视而不见。
暗物质弥散在银河系中,也弥散在我们生活的空间中。因为它是均匀分布的,在它均匀分布的范围内,对引力等势线不会造成扭曲。因此,对太阳系内行星的运动规律不会造成任何影响。这就是我们通过小范围局部观察,无法知道暗物质存在的缘由。
人类对世界的观测总是被周围的环境所困扰,就像我们被银河系的银盘所阻挡,只能从垂直于银盘的方向观察宇宙。
》不识庐山真面目,只缘身在此山中!暗物质是什么?不知道!
唯一知道的是,除了参与引力作用以外,暗物质不参与任何其他作用。
而且根据目前的天文观测,暗物质在构成整个宇宙的结构中起着决定性的作用。所有的恒星星系以及星系桥,都有暗物质搭建,而恒星组成的星系,就如同吸满了水的海绵,沉浸在“暗物质汤”里。
这就是所谓的大尺度丝状结构!
在暗物质不存在的地方,是直径达几亿光年的宇宙空洞。那里面如同宇宙中的沙漠,只有极少数的流浪恒星跟星系。
可见物质,只占整个宇宙引力质量的17%左右,其余83%都是暗物质。
根据广义相对论,引力质量和惯性质量是严格相等的。但是目前暗物质只表现出了引力质量,而没有表现出惯性质量。所以暗物质是用什么组成的,人类科学一直无法解释。
》暗物质的发现,是广义相对论和量子力学,以及其他所有物理理论,都没有预言的一种现象。暗物质只在暗中观察,拒绝现出真身。
只能说暗物质是一种“引力黑客”,躲在暗处,控制着宇宙。
人类自从发展出文明以后,就开始对宇宙不断的进行探索。当我们的望远镜指向遥远的太空的时候,我们的身边都还充满着谜团。生命是如何诞生的?到底是什么因素,让有机分子组成的团块跨进了生命的门槛,人类还一无所知。这其中,到底暗物质有没有起作用,是一个值得深刻研究的话题。
当文明遇到瓶颈的时候,需要像爱因斯坦那样的科学家出现,给人类指明道路。