计较多了,心情累了;欲望大了,幸福少了。人生百味,繁华万千,终是过眼云烟,昙花一现。
腾讯大王卡免费30G专属流量

暗物质是什么东西(暗物质究竟是什么暗物质是谁发现的)

本文目录

暗物质究竟是什么暗物质是谁发现的

宇宙中暗物质它能主持星系顺序,也就是说在区域暗物质多,星系团就多,如果没有暗物质也谈不上暗能量。暗物质是一种比电子和光子还要小的物质,不带电苛,不与电子发生扞扰,能穿越电磁波和引力㘯,是宇宙的重要组成部分,暗物质密度小,但数量大,暗物质无法直接观测到,但它能扞扰星体光或引力。

暗物质对于我们人类的生活并没有什么作用,但是对于我们宇宙的演化却扮演着非常重要的角色。如果没有暗物质,那么那么我们的星系则需要更长的时间才有可能形成,如果是那样,我们的人类或许还不会出现呢。不要老相信科学家的1十I=2的传统逻辑推论,过于迷伩他们那些科掍就无法冲破他们自私不让后人超过他们的阴谋。不要把他们以多引力未知原因嫁祸宇宙存在达七成暗物质推论作真。

暗物质是理论物质,现实宇宙中不存在,也没有存在的理由,所以也找不到,,,暗物质也属于一种元素,但是它的质量还不明确,必须通过高温试验,看能起到什么作用,但是它确有电磁作用。众所周知,但凡物质都具备波粒两性。亦可认为一切物质都是由波粒两种成份所构成,而波粒两性只是其各自成份外在的能性表现罢了。由于这两种成分在个态物质中含量的不同,以致让该物质对外显现出了分别不同的存在形式。在此,个人把他们分别归纳为:实态,虚态和隐态三大部分。

暗,就是是隐藏着的,看不到,甚至以现在的技术手段探测不到的。物质,是指有质量,可以与空间磁场互相作用的东西。现代科学技术,比几十年前取得了突飞猛进的成绩,但是科学家们发现,现有已知的星系,其质量不足以支持整个星系运转,必定还存在更多的未知物质在宇宙中运行着。而且暗物质占宇宙总质量百分之七十以上。

什么是暗物质

在无月的黑夜,天空繁星闪烁,我们很难想象在遥远的太空里隐藏着大量的被称作“暗物质”的东西,而且它们竟然占宇宙总质量的绝大部分,但又不属于构成我们可见天体的任何一种目前已知的物质。

暗物质看不见摸不着,却有引力和质量。迄今为止,物理学家仍无法直接证明暗物质的存在,而在宇宙的大尺度结构中到处都有暗物质存在的迹象,并保持着星系运行的稳定免于分崩离析。

那么,暗物质的假设是怎样提出来的?

瑞士物理学家茨维基(Fritz Zwicky)在1933年用多普勒效应测定某个漩涡星系中各处的旋转速度时,发现自中央向外围的天体绕中心的旋转,其轨道速度并不减少。根据引力定律推算,在这个星系中看不见的物质要比看得见的恒星、气体云等多几十倍。我们的太阳系可不是这样的,太阳系99%的质量集中在太阳上,不发光的行星、彗星总共不足1%;离太阳近的行星绕太阳转得快,如水星的轨道速度约48公里/秒,远处的矮行星冥王星转得慢,仅有4.7公里/秒。

到了’1970年代,美国的鲁宾(Vera Rubin)测量了60多个与银河系类似的星系旋转速度,得出与茨维基相同的结论。后来大批新的观测数据也表明,星系团中应该存在大量暗物质。从此,暗物质这一假设被学界广泛认可。

暗物质究竟是什么?

科学家研究认为,如果暗物质与已知的普通物质一样由原子组成,那么银河系中就该有100亿个黑洞;要不就是每个恒星有大量行星,例如太阳系应该有1万个木星,但这么多行星只要有几个质量再大一些,就会发生核聚变而发光,也就不是暗物质了。

目前物理学家广泛认为,暗物质不是原子,甚至不是质子、中子组成,而是“弱相互作用有质粒子”(WIMPs)。此外,也有假说认为暗物质的主要成分由其他类型粒子组成,如轴子(axion),惰性中微子(sterile neutrino)等。

现代天文学通过天体运动、引力透镜效应、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及宇宙之中,其质量远大于全部可见物质的总量。宇宙中约26.8%为暗物质,4.9%为天体和星际气体等普通物质,其余68.3%是推动宇宙加速膨胀的暗能量。

怎样探测到暗物质的存在?

目前,探测暗物质主要是通过间接证据得出。前面已经提到,根据对漩涡星系天体运动的引力理论计算,星系旋转曲线的实测表明,惟一的解释是星系中必定存在暗物质。还可以观测星系团产生的x-射线,通过其温度推测星系中暗物质的质量分布。

引力透镜效应的应用是间接探测暗物质的较为便捷的方式。假如恒星的光线在传播途中经过一块块的暗物质,暗物质的引力会使得光线一次次地弯折,这样就有一些本来其传播方向不是朝地球的光线也到达了地球,使得恒星看起来亮得多了。

根据广义相对论,来自背景后面的光线在到达地球之前只要穿越了暗物质之中,那么引力透镜效应就能被确认,按背景光线的弯折程度,可推算出星系团中暗物质的分布,就等于获得了暗物质存在的证据。

今天,科学家更重视直接探测暗物质粒子的实验。比如利用“加速器”,探测粒子对撞机中人为产生的暗物质粒子。希望不久的将来会揭开暗物质的谜底。

暗物质,究竟是什么

  在20世纪90年代早期,关于宇宙的扩张,有一件事是相当肯定的。足够的能量密度可以阻止宇宙的膨胀和重新坍塌,而能量密度太小将无法让宇宙停止膨胀,但随着时间的推移,引力肯定会让宇宙膨胀减速。

  

  图解:从引力透镜产生的效应,星系团CL0024+17内部被发现存在有一个暗物质圈,在这张哈勃太空望远镜像片里以蓝色显示出来。

  当然,宇宙膨胀的减速还没有被观测到,但理论上来说,膨胀速度必定会减慢。宇宙充满了物质,万有引力将所有物质拉到了一起。在1998年,哈勃太空望远镜(HST)对非常遥远的超新星进行观测,这些观测表明,很久以前,宇宙的膨胀实际上比现在慢得多。

  

  图解:被暗物质包围绕着的地球想像图

  所以宇宙的膨胀并没有大家所想的那样因为引力而减缓,而是一直在加速。没有人预料到这一点,也没有人知道如何解释这个现象。

  最终理论家提出了三种解释。或许这是被爱因斯坦引力理论长期废弃的结论,其中包括所谓的“宇宙常数”。或许因为有一些奇异的能量流体充斥在宇宙中。又或许是爱因斯坦的引力理论存在一些问题,而新的理论可能包括某种创造宇宙加速度的领域。理论家们仍然不知道正确的解释是什么,但他们给了这个解决方案一个名字,暗能量。

  

  图解:由大型强子对撞机中的紧凑μ子线圈得到的希格斯玻色子产生时的景象。它是通过衰变为强子喷流的质子与电子的碰撞形成的。

  通过将宇宙成分的理论模型拟合到宇宙学观察的组合中,科学家们给出了我们上文提到的成分,~68%暗能量,~27%暗物质,~5%正常物质。什么是暗物质?

  我们更确定暗物质不是什么而非它是什么。首先,它是黑暗的,这意味着它不是我们看到的恒星和行星的形式。观测表明,宇宙中的可见物质太少,无法弥补观测所需的27%。

  

  图解:今期与早期的宇宙质能分布饼图

  其次,它不是正常物质的暗云形式,物质由称为重子的粒子组成。我们能知道这一点,是因为我们可以通过吸收穿过重子云的辐射来探测重子云。第三,暗物质不是反物质,因为我们没有看到反物质与物质湮灭时产生的独特伽马射线。最后,我们可以根据我们看到引力透镜现象的多少排除大型星系般大小的黑洞。

  高浓度的物质会使远离物体的光线通过其附近时发生弯曲,但我们没有观测到足够的透镜现象来表明这些天体构成了所需的25%的暗物质。

  

  图解:Abell 2744:潘多拉星团揭晓

  在Abell 2744的新合成图像中捕获了有史以来星系团之间最复杂和最引人注目的碰撞之一。图中蓝色部分显示了全部质量瘤(主要是暗物质)的分布。

  然而,在这一点上,暗物质还有其他可能的解释。暗物质可能由完全被束缚在褐矮星或小而稠密的重元素块中的重子物质组成。这种可能性被称为大质量致密晕天体或“MACHOs”。但最常见的观点是,暗物质根本不是重子,而是由其他更奇特的粒子组成,如轴子或WIMPS(大质量弱相互作用粒子)。

  

  图解:暗物质在Oddball 星系中消失

  研究人员惊讶地发现在NGC 1052-DF2星系中大部分(如果不是全部的话)暗物质都缺失了。

暗物质是什么东西,暗物质究竟是怎么发现的呢

随着现代科学技术的发展,人们发现现在世界上越来越多的新物质。然而,近几年来相信大家都听过暗物质这一个东西,但是大家可能仅仅只是听过,实际上对于暗物质一点也不了解。通过查找相关的资料,我们可以知道暗物质其实就是一种质量和能量都很大的物质。

一、暗物质的发现

从上面的阐述中,我们已经清楚地了解到了什么叫暗物质。所谓的暗物质,就是宇宙中的一种质量和能量都很大的物质,然而科学家们是怎样发现这种暗物质的呢?通过查找相关的科学研究历史,我们可以发现暗物质的发现主要是来源于科学家对宇宙天体之间的质量计算。随着科学技术的发展,人们对于宇宙中的天体开始深入了解,科学们开始利用现在已有的一些工具对宇宙中的天体的质量进行计算。然而在科学们对宇宙中的天体做质量计算的时候,它们发现宇宙中的天体质量计算存在着一个巨大的误差。这就让科学生们产生疑惑了,为什么两次式计算同一个宇宙天体的质量相差会这么大?后来科学家们就想到了暗物质这一个东西,于是就发现了我们现在所说的暗物质。

二、暗物质的含义

对于一般人来说,科学家们口中的暗物质可能很难理解。毕竟暗物质是科学家们从科学的角度提出的一个新物质,我们并不了解它具体的含义是什么。最终根据相关科学家的解释,我们可以把暗物质等同于我们自然界中的空气来进行理解。因为我们自然界中的空气,虽然我们看不见,也摸不着,但是它是实际存在的。换一句话说,暗物质我们看不见也摸不着,但是它是实质存在着。

三、综述

暗物质是科学家们计算天体质量的时候发现的。

暗物质是什么东西 听说里面是另一个世界


在宇宙学中,暗物质是指那些自身不发射电磁辐射,也不与电磁波相互作用的一种物质。实际上就是看不见摸不着的但又实际存在的物质,包括动物,比如凤凰,龙,麒麟,都是暗动物,人本来是可以看见暗物质的,但是因为暗物质对人没多大直接影响,所以人的这一功能退化了,现在气功练的好的人,还可以看见一些常人看不见的物质,佛说的很多事物都是暗物质,比如佛说的世界围绕高大的须弥山运转,须弥山以及很多的物质,都是暗物质。
暗物质的确形成了一个丰富多彩的世界。

暗物质 是什么东西


暗物质 Dark Matter
什么是暗物质?暗物质(包括暗能量)被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题,它代表了宇宙中90%以上的物质含量,而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的10%不到(约5%左右)。暗物质无法直接观测得到,但它却能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设,但直到目前还没有得到充分的证明。
几十年前,暗物质(dark matter)刚被提出来时仅仅是理论的产物,但是现在我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍,在宇宙能量密度中占了1/4,同时更重要的是,暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜,但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话,那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。不过,最近对星系以及亚星系结构的分析显示,这一假设和观测结果之间存在着差异,这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地。通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型,为暗物质本性的研究带来新的曙光。
大约65年前,第一次发现了暗物质存在的证据。当时,弗里兹·扎维奇发现,大型星系团中的星系具有极高的运动速度,除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上,否则星系团根本无法束缚住这些星系。之后几十年的观测分析证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知,但是到了80年代,占宇宙能量密度大约20%的暗物质以被广为接受了。
在引入宇宙膨胀理论之后,许多宇宙学家相信我们的宇宙是平直的,而且宇宙总能量密度必定是等于临界值的(这一临界值用于区分宇宙是封闭的还是开放的)。与此同时,宇宙学家们也倾向于一个简单的宇宙,其中能量密度都以物质的形式出现,包括4%的普通物质和96%的暗物质。但事实上,观测从来就没有与此相符合过。虽然在总物质密度的估计上存在着比较大的误差,但是这一误差还没有大到使物质的总量达到临界值,而且这一观测和理论模型之间的不一致也随着时间变得越来越尖锐。
当意识到没有足够的物质能来解释宇宙的结构及其特性时,暗能量出现了。暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光。从微观上讲,它们的组成是完全不同的。更重要的是,像普通的物质一样,暗物质是引力自吸引的,而且与普通物质成团并形成星系。而暗能量是引力自相斥的,并且在宇宙中几乎均匀的分布。所以,在统计星系的能量时会遗漏暗能量。因此,暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴涨理论预言的临界密度之间70-80%的差异。之后,两个独立的天文学家小组通过对超新星的观测发现,宇宙正在加速膨胀。由此,暗能量占主导的宇宙模型成为了一个和谐的宇宙模型。最近威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotrope Probe,WMAP)的观测也独立的证实了暗能量的存在,并且使它成为了标准模型的一部分。
暗能量同时也改变了我们对暗物质在宇宙中所起作用的认识。按照爱因斯坦的广义相对论,在一个仅含有物质的宇宙中,物质密度决定了宇宙的几何,以及宇宙的过去和未来。加上暗能量的话,情况就完全不同了。首先,总能量密度(物质能量密度与暗能量密度之和)决定着宇宙的几何特性。其次,宇宙已经从物质占主导的时期过渡到了暗能量占主导的时期。大约在“大爆炸”之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导地位,但是这已成为了过去。现在我们宇宙的未来将由暗能量的特性所决定,它目前正时宇宙加速膨胀,而且除非暗能量会随时间衰减或者改变状态,否则这种加速膨胀态势将持续下去。
不过,我们忽略了极为重要的一点,那就是正是暗物质促成了宇宙结构的形成,如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星,也就更谈不上今天的人类了。宇宙尽管在极大的尺度上表现出均匀和各向同性,但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城。而在大尺度上能过促使物质运动的力就只有引力了。但是均匀分布的物质不会产生引力,因此今天所有的宇宙结构必然源自于宇宙极早期物质分布的微小涨落,而这些涨落会在宇宙微波背景辐射(CMB)中留下痕迹。然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹,因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来。
另一方面,不与辐射耦合的暗物质,其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后,已经成团的暗物质就开始吸引普通物质,进而形成了我们现在观测到的结构。因此这需要一个初始的涨落,但是它的振幅非常非常的小。这里需要的物质就是冷暗物质,由于它是无热运动的非相对论性粒子因此得名。
在开始阐述这一模型的有效性之前,必须先交待一下其中最后一件重要的事情。对于先前提到的小扰动(涨落),为了预言其在不同波长上的引力效应,小扰动谱必须具有特殊的形态。为此,最初的密度涨落应该是标度无关的。也就是说,如果我们把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和,那么所有正弦波的振幅都应该是相同的。暴涨理论的成功之处就在于它提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱(其谱指数n=1)。WMAP的观测结果证实了这一预言,其观测到的结果为n=0.99±0.04。
但是如果我们不了解暗物质的性质,就不能说我们已经了解了宇宙。现在已经知道了两种暗物质--中微子和黑洞。但是它们对暗物质总量的贡献是非常微小的,暗物质中的绝大部分现在还不清楚。这里我们将讨论暗物质可能的候选者,由其导致的结构形成,以及我们如何综合粒子探测器和天文观测来揭示暗物质的性质。

暗物质是什么东西呢

2010年12月12日,中国首个极深地下“暗物质”实验室投入使用。说起暗物质,你可知道什么是暗物质呢?

天体物理学研究发现,在浩瀚的宇宙空间里,我们能够观测到的发光星体(包括发射X射线、γ射线的星体)的质量仅仅只是宇宙空间里物质总质量的一小部分。还有很大一部分质量则来自至今我们还没有弄清楚的东西。这种视而不见又确实存在的东西,我们称它为“暗物质”。

科学家对暗物质的认识可以追溯到20世纪30年代初。1933年,瑞士天文学家兹威基在估算后发座星系团的总质量时,使用了两种不同的方法:光度法和动力学法。结果用动力学方法算得的质量要比用光度法算得的质量大400倍!如此巨大的误差只能有一个解释:发光星体的质量只是星系团质量的一小部分,还有很大一部分质量不知哪里去了。于是他把这叫作“短缺质量”。

当时这一发现并未引起重视,直到1978年,一些射电天文学家在系统测量旋涡星系的转动曲线时,发现离星系中心不同距离处的物体具有相同的线速度。这个观察结果与人们熟悉的太阳系的情况完全相悖。在太阳系里离中心越远的行星,线速度越小。这是著名的开普勒定律告诉我们的。而同样受万有引力作用产生的星系周围物体的运动也应该遵循开普勒定律!为此,有科学家提出,只有假设在星系的周围还存在着暗物质,那么观察到的星系运动才能与开普勒定律的计算结果相吻合。由此,在星系的发光物体以外,必定还有大量看不见的暗物质的观念逐步为人们所接受。在这种观点指导下,科学家又发现了存在暗物质的许多证据。例如1983年发现距银河中心20万光年的R15星,视向速度达465米/秒。要产生如此大的速度,银河系的总质量至少要比发光区的质量大10倍才行。

另外,科学家在对宇宙起源的理论研究中,也确实感到应该有暗物质的存在,才能使他们的理论自圆其说。

那么,暗物质究竟是什么呢?对此,科学家有过许多猜想:有人说暗物质是弥散在宇宙空间里的气体,也有人说它是宇宙里的尘埃,还有人猜它是已经变暗的“死星”,甚至可能是黑洞。这些猜想虽然都事出有因,但缺乏有力的证据,未能得到学术界的认同。

在暗物质的众多候选者之中,中微子却最受到人们的青睐。因为它是宇宙之中已知确实存在,而且数量极多的一类粒子。特别是1980年,苏联理论与实验物理研究所宣布了中微子的静止质量可能不等于零后,给人们对中微子与暗物质之间的关系带来了丰富的想像空间。由于中微子数量极多,即使它的静止质量很微小,其总质量仍然相当可观。此外,大多数中微子不发光,只有很弱的电磁作用,等等,这些性质使它都很像是暗物质。

当然,粒子物理学家还预言了一批新粒子来作为暗物质的候选者,如引力微子、光微子、胶微子、Z微子等,可惜这些假设的新粒子至今一个也没有找到。看来要揭示暗物质的庐山真面目,还是一个任重而道远的课题。

猜你喜欢


iphonese配置(苹果SE运行内存多大啊)

iphonese配置(苹果SE运行内存多大啊)

本文目录 苹果SE运行内存多大啊 iphone se国行有a1723全网通什么意思 iPhone SE三代有什么区别 iPhone SE是多少寸的屏幕 iphone se配置参数是怎样的 苹果se的参数详细参数配置是怎么样的 苹果...

二维码