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暗物质与暗能量,宇宙的95%由它们构成,宇宙命运也将由它们决定

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
传统物理学认为宇宙空间中充斥着物质和能量,其实文学家们通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明:宇宙的密度可能由约68.3%的暗能量,4.9%的重子物质(可见物质),26.8%暗物质组成,也就是说在我们的宇宙中只有物质和能量,还有暗物质和暗能量。暗物质和暗能量相加,将占到宇宙总量的95%,然而至今我们仍看不到它们到底什么样子,不过这两种事物的演变,将直接关乎宇宙的未来命运。

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那么什么是暗物质呢?一般认为它是一种比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与电子发生干扰,但能够被电磁波和引力场穿越和利用。早期爱因斯坦相对论中曾经认为宇宙是有限封闭的,但是这样的话宇宙中物质的平均密度必须达到每立方厘米5×10的负30次方克,然而迄今可观测到的宇宙的密度却比这个值小了100倍,那么这些物质都哪里去了呢?实际上直到今天,科学家们也没有找它,就好像它们藏在看不见的暗处,科学家们就称他们为暗物质,这也是暗物质叫法的来源。

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暗物质也是一种物质,只是由于它比较“懒惰”,通常不会和其他物质粒子发生作用,因此很不容易被我们看到,而且暗物质的密度非常小,但是含量却非常巨大,因此它的总质量也很大,约占整个宇宙总质量的26%左右,比我们能看见的物质的总量多了五倍多。

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虽然暗物质无法直接观测得到,但它能干扰星体发出的光波或引力,也在星系的运行中起着不可替代的作用其存在能被明显地感受到。

暗物质存在的最早证据来源于对球状以及螺旋星系旋转速度的观测,通过计算机对它们的模拟状况,如果它们的运行没有其他事物参与的话,那么它们将会在极高的运行速度下分崩离析,正是暗物质的存在让星系中的恒星凝聚在一起稳定的运行。

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宇宙中的暗能量又和暗物质迥然不同,它是驱动宇宙运动的一种能量,已经被广泛认同的宇宙大爆炸学说认为我们的宇宙正在膨胀,而膨胀的原因就是由于暗能量的存在,其膨胀速率不是恒定或减慢,而是在加速,它的汹涌澎湃可以说超过了宇宙中的所有事物,以至于占到了宇宙密度的70%,这也体现了宇宙中暗能量势力的强大。

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有些天文学家认为暗能量的发展趋势将预示着宇宙的未来发展,甚至有可能终结宇宙,让一切消散于虚无,宇宙中的天体红移现象能够很好的体现暗能量的存在,对于暗能量的研究在2011年曾被授予了诺贝尔物理学奖,暗能量无法去用物质来定义,它更多的表现为一种类似推动力的势能,但它又的确是一种强大的能量,其密度或是一种宇宙常量,它的运动为宇宙提供了膨胀的动力,也决定着宇宙的未来。

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本文选自:今日头条
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