根据大量的研究证明, 宇宙中是存在暗物质的,它并不是特指某一种或者某一类粒子,而是一个总称。现有的研究表明,宇宙由5%的普通物质、27%的暗物质和68%推动宇宙加速膨胀的暗能量组成。那什么是暗物质,它又是怎么发现的呢?
什么是暗物质?暗物质是一种质量大,但比电子和光子还要小的物质,它本身不带电荷,不受电磁场和引力场的干扰,我们所了解的普通物质,基本上都受电磁场的影响,我们之所以能用肉眼或者仪器看到普通物质,因为它们受电磁力的影响,要么发光、要么吸收光、或者反射光。但暗物质不受这些影响,所以我们对它是看不着也摸不着。
暗物质的存在已经得到了广泛的认同,然而目前对暗物质属性了解很少,目前已知的暗物质属性仅仅包括有限的几个方面:暗物质是有质量的,并且参与引力相互作用,但是现有的科学水平并不知道单个暗物质的质量大小;暗物质也应是高度稳定,并且不参与电磁、光子相互作用,所以暗物质不发光,我们也看不到它, 通过计算机模拟宇宙大尺度结构形成得知,暗物质的运动速度应该是远低于光速,即“冷暗物质”,否则我们的宇宙无法在引力作用下形成目前观测到的大尺度结构。综合这些基本属性。可以得出结论暗物质粒子不属于我们已知的任何一种基本粒子。它是现有的科学水平所不能解答的物质。
那暗物质是怎么发现的呢?这来源于对宇宙星系运动的观察,这也差点令经典物理学都面临崩塌的科研观察。二十世纪70年,更大的望远镜和更精准灵敏的光探测器提升了天文观测的速度和质量, 螺旋星系是绕着星系中心旋转的,四周的螺线形带的触手亮带称之为 旋臂,旋臂上分布着大大小小的恒星还要气体等物质,有的天文科学家在观测螺旋星系时发现了一个奇怪的现象,外部的旋臂跟靠近星系中心的旋臂的速度差不多!
就是这微不足道的天文观察现象,引发了天文界乃至整个科学界的一场久久不能平息的风波。为什么会引起这么大的反应呢?因为按照牛顿引力定律, 旋臂的的运行速度应该跟星系中心 质量和距离有关,星系中心的质量是一定的,距离越远,旋臂的运转速度应该越慢,甚至有些物质的引力无法抵消旋转时产生的离心力而逃离解体,但是当时的观测结果显示却并不是这样,所以科学家认为,宇宙中必定存在暗物质,离星系中心处越远、暗物质的数量越多,所以星系的重心并不固定。
后来根据爱因斯坦的广义相对论,质量大的物体会使 空间弯曲,这也会导致 光线发生扭曲,现在人们所能观测到暗物质,是通过 引力透镜观察到,引力透镜不能观察到暗物质的真实全貌,只能够看到他们所处的位置。
在宇宙中暗物质大量聚集的地方,就会发生光线扭曲,比如 黑洞,科学家可以通过 引力透镜捕捉到发生扭曲的位置,但看不大它的真实面貌。想要揭开暗物质的神秘面纱,还需要一代一代人的努力,使科学水平再上升一个高度。
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本文选自:今日头条 |