不到5%的宇宙是由我们每天都知道的物质组成的,比如树木、岩石、原子、行星、恒星、星系和我们。在整个宇宙中,大约25%是暗物质,70%是暗能量。暗物质和暗能量无法被观察到,这意味着我们接触的世界只占很小的一部分。更糟糕的是,我们不知道暗物质和暗能量是什么,也不知道它们是如何工作的!但是我们非常确定它们的存在。
为什么我们知道暗物质的存在?原因是暗物质可以稳定星系!在我们对宇宙结构的分析中,我们发现可以观察到的“普通物质”不足以维持宇宙的稳定存在,来自“普通物质”的引力不足以形成像星系一样的复杂结构。
如果我们仅仅依靠“普通物质”的重力,那么恒星之间的分布将会更加松散,它们将会到处扩散,这将导致星系的形成。因此,我们确信一定有什么东西维持着星系的结构。某物被称为“黑暗”,因为它不发光也不反光。除了计算暗物质的存在,我们还能看到它的微小迹象。当光穿过暗物质高度集中的地方时,它会扭曲。因此,我们确信有某种东西存在并将与重力相互作用。
既然我们对暗物质有了更好的理解,那它是什么呢?我们知道暗物质不是没有光源的普通物质,因为普通物质发射出我们可以观察到的粒子。暗物质也不是“反”物质,因为反物质会与普通物质发生反应,发出特殊的伽马射线。暗物质也不是由黑洞组成的。黑洞是致密的物体,会严重影响周围环境。然而,暗物质似乎分散在宇宙各处。暗物质可能由一些复杂而特殊的粒子组成,这些粒子不会与光和普通物质发生反应。然而,目前我们真的不知道它是什么。基本上,我们目前只能确定关于暗物质的三件事:第一,有东西存在。其次,它会与重力相互作用。第三,它们数量众多。
暗能量更加奇怪和神秘。我们不能探测、测量或触摸它,但我们可以非常清楚地看到它的影响。1929年,埃德温·哈勃研究了遥远星系发出的光的波长,发现光穿过宇宙后出现红移。哈勃发现更暗、更远的星系会有更大的红移,而更近的星系会有更小的红移。哈勃坚信红移的发生是因为宇宙在膨胀,红移的发生是因为宇宙膨胀时光的波长被拉长了。
近年来的研究报告显示,宇宙正在加速膨胀。在此之前,人们认为重力会减缓宇宙的膨胀,甚至会坍缩到某一点。由于膨胀,空之间的空间没有改变其性质。宇宙的膨胀只会使空之间的空间变得更大!年轻的新细胞总是诞生在宇宙的各个角落。星系在重力作用下紧密地聚集在一起,所以我们不会感觉到宇宙在星系中的膨胀,但是我们仍然可以看到膨胀的影响无处不在。无论在哪里,宇宙中随时都有新的细胞在形成。
因此,暗能量似乎是某种介于空白色空之间的固有能量,暗能量比其他任何东西都更强,而且介于空白色空之间的能量比宇宙中其他所有东西的总和还要多。关于暗能量可能是什么,我们有很多猜测:一是暗能量不是什么东西,它只是介于空之间的一个特征,介于空之间的白色空不是“虚无”,它有自己的能量,介于空白色空之间,它能产生更多的介于空之间的能量,而且相当活跃,所以当宇宙膨胀时,空白色空使更多介于空之间的能量填满了这个空隙,导致宇宙膨胀得更快,这个猜测接近爱因斯坦在1917年提出的宇宙常数的概念
唯一的问题是,当我们试图用这种方法计算暗能量时,会出现奇怪的结果,留下更多的谜题和难题。另一种猜测是,介于空白色空之间的是一种暂时的、飘渺的粒子,它会从无到有地不断形成,然后又消失得无影无踪。这些粒子的能量可能是暗能量。或者另一种猜测:暗能量是一种未知的充满整个宇宙的动态能量流体或力场。但不知何故,它对普通物质和普通能量有相反的作用。如果是这样,我们不知道如何检测它。所以仍然有许多问题需要解决。
我们关于暗物质和暗能量的理论仍处于理论阶段。一方面,这非常令人沮丧。另一方面,由于这些理论是最先进的科学,它们会使人非常兴奋。这意味着无论我们多么认为自己是万物之王,我们只是生活在宇宙中脆弱岛屿上并使用智能手机的猿类。因此,仰望天空空!追求宇宙的真理!有太多令人惊奇的事情等着我们去理解和学习!
作者:kurzgesgate-in anut shell
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