到底什麽是暗物質和暗能量
什麽是暗物質?
暗物質(Dark matter)是理論上提出的可能存在於宇宙中的壹種不可見的物質,它可能是宇宙物質的主要組成部分,但又不屬於構成可見天體的任何壹種目前已知的物質。
暗能量是驅動宇宙運動的壹種能量。它和暗物質都不會吸收、反射或者輻射光,所以人類無法直接使用現有的技術進行觀測。
暗物質最早是由天文學家們觀測星系團以及星系中恒星的運動發現的,當時天文學家們發現星系團外圍的星系以及星系外圍的恒星運動速度比中央星系以及恒星的運動速度還快,按照萬有引力定律來說星系外圍天體受到的的引力要比內部天體小很多,因而外圍天體的運動速度肯定也會比內部慢,如果太快的話就會因為引力太小而被甩出去
暗物質的存在已經得到了廣泛的認同,然而目前對暗物質屬性了解很少。目前已知的暗物質屬性僅僅包括有限的幾個方面:
1) 暗物質參與引力相互作用,所以應該是有質量的,但單個暗物質粒子的質量大小還不能確定;
2) 暗物質應是高度穩定的,由於在宇宙結構形成的不同階段都存在暗物質的證據,暗物質應該在宇宙年齡(百億年)時間尺度上是穩定的;
3) 暗物質基本不參與電磁相互作用,暗物質與光子的相互作用必須非常弱,以至於暗物質基本不發光;暗物質也基本不參與強相互作用,否則原初核合成的過程將會受到擾動,輕元素豐度將發生改變,將導致與當前的觀測結果不壹致。
4) 通過計算機模擬宇宙大尺度結構形成得知,暗物質的運動速度應該是遠低於光速,即“冷暗物質”,否則我們的宇宙無法在引力作用下形成目前觀測到的大尺度結構;
暗能量特點:
暗能量與光會發生中和作用,作用域為同級暗能量的分布範圍。當暗能量與光反應時,會對作用域的時間產生影響,絕對速度v0>c,此時作用域的能量E產生躍遷,根據E=mc?,作用域內的物質質量會有減少。由於宇宙空間不斷發生的中和反應,作用域內的物質質量不斷減小致使物質的引力減小,出現宇宙膨脹 。
對宇宙膨脹的高精度測量可以使我們對膨脹速度隨時間變化有更深入的理解。在廣義相對論中,膨脹速度的變化受宇宙狀態方程式的影響。確定暗物質的狀態方程式是當今觀測宇宙學的最主要問題之壹。
但天文學家們反復確認後發現外圍速度確實已經具備了被甩出去的潛質,但這些天體還在系統中運行,這就說明星系之間和星系團之內壹定還有壹個我們看不見的質量源,這些看不見的質量和看得見的質量壹起產生了更大的引力,所以這些速度超過預警的天體才沒有被甩出去。
相比暗物質的“有跡可循”,暗能量可以說存在於全宇宙之中,並且暗能量還讓我們的宇宙加速膨脹,在目前的宇宙模型裏,暗能量占據了我們宇宙的68.3%,暗物質占據了我們宇宙的27%,我們能看見的物質只占宇宙的4.7%