宇宙由什么组成？

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暗物质和暗能量的本质是什么？

joy3118

看到这个问题，我来和大家探讨一下吧，刚好中学一位学长现在从事研究暗物质，多多少少我们也了解一些皮毛。宇宙呢其实意思是一切物质及其存在形式的总体。刚开始人们简单认为宇宙就是那些星系的组成，后来近些年，好多科学家发现并不这么简单。

宇宙这么大，科学家发现其实我们熟悉的事物只是其中的一小部分。包括你见到的一切物质，都是由原子构成，再细分原子还可以分，比如中子质子。


即便是中子和质子还可以被分出更小的结构。科学家们发现我们所看到的物质都是由这些原子构成，但是这些普通物质只占宇宙的百分之几。那么剩下的尚未发现的一部分粒子组成叫什么呢？科学家们给它们起了名字，相对我们所见的普通物质，就叫"暗物质"。
除了普通物质和暗物质宇宙还有什么呢？专家们认为可能是"暗能量"。虽然现在还没有发现这些物质的本质到底是什么，但是物理学家们正在努力研究，思考着浩瀚的宇宙。相信大家对浩瀚的宇宙也充满着好奇与猜想！

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我想，一定有人要大谈特谈“宇宙是能量的”，而否定“宇宙是物质的”。
我介入本题旨在说明：物质与能量是截然不同的两个概念，绝不能混为一谈。


▲两种物质：球状费米子，波状玻色子。
宇宙究竟是什么组成的？这是必须搞定的问题：仅用哲学原理，难免笼统；仅用数学推演，难免任性；仅用现行物理，不能释然。
讲真：不能怪哲学无能，也不怪数学任性。问题的总根子，要归到质能转换E=mc。
现代物理学，正在神学化，唯心主义甚嚣尘上，人们越觉“科学在神化”。这都归功于“质能转换”与“时空弯曲”——相对论的两个神逻辑。
下面：我先冒天下嗤笑的风险，从物理上来证伪质能方程，以子之矛攻子之盾。
否定了质能转换论，就视同否定了时空弯曲论、宇宙爆胀理论、反物质理论，这三个扑朔迷离的数学玩意。然后再来回答本题。


▲没反思而释然的拾人牙慧是一种资源累赘。
一，质能方程是数学推论，物理上不成立。
物理人必须清醒：考证一下质能方程的推导过程，究竟是否符合数理逻辑。我把证明过程分成两大段，随后给出我的点评。
第一段：设外力F，作用在质量为m0的质点化的物系上。在dt瞬间，产生动量增量dp=Fdt，即得①：dt=dp/F。同时有ds，则有②：dE=Fds=Fvdt。将①式代入②式，可得③：dE=vdp=vd(mv)=vdm+mvdv。
点评：这里采用的是经典动力学，参照系是牛顿的绝对时空，坐标系的原点是相对静止的，物系质点的质量m0是实实在在的，即m0≠0。
第二段：根据洛伦兹变换因子④：m=m0/√(1-v/c)，展开后得：m(c-v)=m0c。两边微分后，推得⑤式：mvdv=(c-v)dm。将⑤式代入③式得：dE=cdm，两边积分，即有⑥式：∫dE=∫cdm(m0→m)，积分下限m0=0，积分上限是所谓的动质量m。积分后得到质能方程增量事：E=mc-m0c (=ΔE=E-E0)。当m0=0时，最终得质能方程：E=mc。
点评：有两个致命问题。其一，洛伦兹变换因子④式，其坐标系原点的相对速度是光速c ，这是第一次偷换概念，违和第一段。其二，推导到⑥式的积分时，积分下限m0=0，第二次偷换概念，违和第一段的m0≠0，出尔反尔。
结论：若不讲物理语境的约束条件，那么质能方程，充其量是一个数学游戏规则，但在物理学上是没任何实际意义的，也彻底违背了经典动力学的物理公理集。
二，质能转换是数学换算，没有实际意义。
有人很可能纳闷：为什么质能转换，即用能量“电子伏特eV”总可表示质量“千克kg”，而不会发生物理演绎不协调呢？
道理很简单：因为能量表达式总可以变回到质量表达式，其实质只是名义上规定可换个说法，这就好比姓名换个绰号/艺名/化名多此一举而已，没有物理意义，反而搞乱了视线，混淆了视听，带歪了物理科学的研究方向。
三，物质具有质能二重性，质能各自独立。
毫无疑问，我们现有的物质文明与物质技术装备，几乎都是以经典动力学系统的物理公理集的衍生态，足以证明质量守恒/能量守恒/电荷守恒这三大公理是可靠可信的。
世界是物质的，空间是无限的，宇宙充满了变化多端的不断运动的物质，这人类最基本的真觉与直觉。
那么，就物理学而言，物质的最简洁而精准的定义是什么？我认为：物质是质量与能量两个独立参量的统一体。
可见，物质是各种体系/系统/物系的统称；质量与能量是测算物质结构与功能的两个不可分割的主要参量；研究一个物系，既要测定其质量，也要测定其能量。
一个电子既有质量, 又有轨道角动能与自旋角动能。运动的汽车，既有质量（m=1500kg），又有动能（Ek=mv）与势能（Ep =mgh）。不管微观物质还是宏观物质，都是这两大属性，虽然微观研究方法特殊些。


▲盲区：电子云会受到真空介质涟漪的影响
四，真空是最基元的物质，是万物的本源。
空间充满了物质，包括无处不在的真空。量子场论提出的“虚粒子”是一种虚物质，其实就是真空介质或暗物质。
宇宙微波背景辐射的波长7.35cm, 温度2.725K，可以是最低能态的真空介质。
Casimir谐振腔实验，可以证实真空是有质量与能量的。经典电动力学的c=1/√(ε0μ0)，证明真空介质有电容率与磁导率，就好比云母介质也有这两个参量。而且也证明，真空介质有固有的光速。
这就使人推想到：真空介质是一种物质波，一种空间涟漪，这也是物理大家狄拉克等人的推测。
进一步推想：高温而剧烈的真空涟漪，可以自我蜷曲，相互纠缠，积聚成团，变成中微子、电子、质子等费米子。
诸如介子或胶子、光子、引力子等玻色子，不过是真空介质高能密或较高能密的表象而已。
再进步推想：低温而平缓的真空涟漪，可以是费米子与玻色子的耗散、软化、衰减、降频、降维、解构、简并、脱耦的现象而已。
例如，中微子为什么会失踪？很可能中微子不像光子电子质子那么稳定，中子一旦衰变，被释放的中微子自由进入弥散真空，便会很快退耦，最终还原为真空介质的涟漪态。
而所有的天体都是“费米子与玻色子”聚集而来，知道这些与真空介质“虚粒子”的转化关系，宇宙与暗物质的关系，也许全部释然。
以上，也许就是“无中生有”与“色空亦空”，在物理学机制上的大体逻辑。

yy760

作为一个科研人员，我只能说，对于第一个问题，科学界算是有答案，比较公认的说法是：“我们目前的宇宙里面有4.6%的重子物质，23%的暗物质，还有72%的暗能量。”
这个比例是根据观测到的宇宙微波背景辐射的图像算出来的。简单点说，根据这个图像，我们能够得到宇宙的密度及不同组分的平均密度。

所谓重子物质，主要就是指由重子（质子和中子）构成的物质。我们人类本身，所在的地球，以至其它的行星、恒星，都是重子物质。其所占比例少得可怜。
暗物质是什么，科学家现在还没有弄清楚，但是它表现出来的引力作用让天文及宇宙学上的观察得以确认其存在。相关的证据很多，包括星系的旋转曲线、引力透镜、子弹星系团等等。尽管我们不知道暗物质到底是什么，但是有一个典型性质是它不会和光（也就是电磁相互作用）发生反应，我们无法通过常规的方法看到它。现在科学家针对不同的暗物质理论模型，设计了精巧的实验去试图找到它们。
至于暗能量，更没有人知道它到底是什么。它之所以和暗物质不一样，是因为暗物质表现出来的是引力，而暗能量是斥力！它是推动宇宙膨胀的原因。目前关于暗能量的假说很多，但是没有实验证据，因此我们只能保守的说，我们不知道它到底是什么。

62562001

承邀，对于这个问题，我不是专家，仅仅是在年轻时在课堂上副课老师训导而记忆。宇宙空间是由三种不同形态的物质组成的，这三种物质就是第一，运行于宇宙空间的各种星体，这是宇宙空间的重物质，因为宇宙是一个无际的空间，据科学家研究，这种重物质在宇宙空间占的比重微乎其微，占宇宙空间物质的总比例，约占4一5%左右。笫二种物质，称之为暗物质，这种暗物质是以一种似于地球上的灰尘在宇宙空间运行，大约占整比例的20%左右。第三种物质，用哲学的观点看，不以真实物质态度存在，但又是真实起作的物质，也叫做暗能量，是视力不可见的物质。这种物质，也可以称之为导致各种星体平衡远行的吸引力，或推动星体平衡远行的能量，这种暗物质，导致了宇宙空间星际之间的平衡远行，不致使宇宙空间的相互磨擦，这种暗物质(暗能量)，在宇宙空间占的比重最大，据科学家分柝，这种暗物质占宇宙空间物质总量的7O%以上。余者不甚其详。谨此。