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暗物质研究到什么地步了?
暗物质就是从这样的一些反常的现象中发现的。人类如何发现暗物质可能存在?
在爱因斯坦还没有出生的时候,人们用牛顿定律来理解天体运动。
当时,大家只知道太阳系有七大行星,从里到外依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星和天王星。它们都在引力作用下绕着太阳运行。
通过牛顿万有引力定律,人们可以准确地计算出每一颗行星的运行轨迹,可以预期这颗行星今天应该出现在什么位置,明天应该出现在什么位置。不光是太阳对它们的影响,甚至行星之间的相互作用和运行规律我们都能很好地掌握,计算结果与观测结果都能对得上。
唯独最外围的天王星是个例外,它的运动始终体现出那么一些不规律性,人们预期它应该在某个位置,事实上它总是会偏一点,让人非常困惑。
1843年到1846年间,两位年轻的天文学家,英国的亚当斯(John Couch Adams)和法国的勒维耶(Urbain Jean Joseph Le Verrier),他们分别通过万有引力定律推算出在天王星之外还有一颗不为人知的行星,正是它影响了天王星的运动。
1846年,德国的天文学家伽勒(Galle Johann Gottfried)用望远镜在亚当斯和勒维耶预测的天区发现了这颗行星,也就是后来为人所知的海王星。
暗物质简介:
暗物质(Dark matter)是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。大量天文学观测中发现的疑似违反牛顿万有引力的现象可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。现代天文学通过天体的运动、引力透镜效应、宇宙的大尺度结构的形成、微波背景辐射等观测结果表明暗物质可能大量存在于星系、星团及宇宙中,其质量远大于宇宙中全部可见天体的质量总和。结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型(ΛCDM模型)可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%。
目前一种被广泛接受的理论认为,组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”(weakly interacting massive particle, WIMP),其质量和相互作用强度在电弱标度附近, 在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得目前观测到的剩余丰度。此外,也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的,例如轴子(axion),惰性中微子(sterile neutrino)等。
本文选自:今日头条 |
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