hello,大家好,我是左右,今天,我要跟大家分享的知识是--什么是暗物质?相信很多看过星际大片的小伙伴都对暗物质这个名号不陌生,什么暗物质打击,暗物质清理,暗物质能源,那到底什么才是暗物质,它又是怎么被发现的呢?
其实,暗物质这个东西在科学界还是个迷,倒不是说它存不存在,而是它存在的形似。暗物质,是比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与电子发生干扰,能够穿越电磁波和引力场,是宇宙的重要组成部分。为什么说暗物质是宇宙的重要组成部分呢?是因为啊,在我们的宇宙之中,暗物质占据整个宇宙质量的百分之二十五,暗能量占据百分之六十,普通物质,就是我们平常所能看见的东西,仅仅占据百分之五,所以说,暗物质是组成宇宙的重要部分。可能细心的小伙伴会问,这三种物质不是才组成了宇宙的百分之九十了嘛,那剩下的百分之十是什么吗?
这个,不仅笔者不知道,科学家也不知道。宇宙的组成在整个科学界是一个究极话题,很难得出结论。要搞懂所有的物质组成,还是需要未来人类的努力。
说完了暗物质是什么,现在来说说人类是如何检测到它的?不是说暗物质是比光子和电子都要小的东西吗?那它是怎么被检测到的呢?
这来源于一场事故,是一场差点令传统物理学都面临崩坏的事故。有科学家在观察宇宙的时候,发现了一个奇怪的现象。星系是绕着星系中心旋转的【星系:是由许多恒星和气体还有奇门八怪的物质组成的,银河系就是一座星系。】像这样
像我们小时候过年放的陀螺,四周的亮条在围绕着中心做圆周运动。但在这个宇宙级陀螺旋转之中,科学家发现了一个怪事--外部的亮条跟靠近中心的亮条绕着中心旋转的速度都差不多!
就是这个微不足道的观察现象,引发了科学界的一场久久不能平息的风波。为什么这个现象会引起这么大反应呢?答案是--根据牛顿力学原理,恒星,也就是亮条,在围绕星系中心做圆周运动的速度,跟星系中心的质量和距离有关,按照万有引力定律--F=(G×M₁×M₂)/R²
也就是说,科学家测量出来的星系中心的质量是一定的,距离越远,恒星的旋转速度应该越慢!
但实际的观察结果却看似狠狠地扇了这个定理一个大嘴巴子。于是,科学家就开始对于牛顿力学,以及经典物理学的真实性产生怀疑。这也就是这场风波的来历。但在后来,由科学家们提出的暗物质理论,结束了这场风波,牛顿力学没有错,观察结果也没有错,错就错在,科学家测量出来的星系质量中心是不一定的!暗物质理论提出,在星系之中的组成之中,有着许许多多我们检测不到的暗物质存在,这些暗物质具有质量,使得靠星系中心稍远的恒星,能够做出跟靠近星系中心的恒星,差不多的圆周运动。
值得一提的是,暗物质到底是不是物质,还是个值得探索的性质,因为现在人们所能观测到的暗物质,是通过引力透镜观察到的。引力透镜不能观察到暗物质的真实面貌,只是能看到他们所处的位置。因为根据爱因斯坦的广义相对论,具有大质量的物体,会压弯空间,使得光线发生扭曲【像黑洞】。
在宇宙中暗物质大范围聚集的地方,就会发生这种现象--光线扭曲,我们可以通过引力透镜捕捉到发生扭曲的位置,但看不到它的真实面貌。也就是说--暗物质到底是个啥?我们仍旧搞不清楚,只是知道它的存在,然后能推测出它的基本性质而已。要真正接触到它,仍需要时间和来自科学家们的努力。
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