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宇宙胶水——暗物质 让我们的世界不会崩塌

2018-10-04

宇宙中充满了一种奇怪而神秘的物质,它的含量相当于我们在所有星系中看到的普通物质含量的5倍。这就是“暗物质”它是看不见的一它既不发光,也不反射光,不能直接通过望远镜观测到。目前,人们只能通过引力产生的效应得知它的存在。在大星系附近存在许多小的星系(矮星系),这些小星系本应该由于巨大的引力作用被撕碎破坏的,但正是暗物质的存在,才使得小星系聚集在一起未被破坏,因为暗物质能对小星系产生与大星系引力方向相反大小相等的反作用力。

在过去的75年里,这种力量一直是一个巨大的未解之谜。1933年,天文学家 Fritz Zwicky首次提出暗物质的存在,他观察到一些高速运移的星系,本应会摆脱引力的束缚而被破坏,但是似乎有一种无形的力量使它们又维持在一起。许多科学家一直在寻找地球上神秘的暗物质。弱作用重粒子(WIMP)被看作是最有可能解释暗物质理论的候选对象,WMP探测器已经安装在了美国明尼苏达州和加拿大安大略省废弃矿井的深处。意大利首都罗马附近的巨石峰国家实验室曾发布消息,称其探测到了WMP,但是最终该发现并没有获得科学界认同。

对于字宙,大约74%是暗能量,2%是暗物质,仅有4%是可见的。确定暗物质的组成是宇宙学和粒子物理学中最大的难题。2005年,卡迪夫大学的天文学家发现了一个距离我们5000光年的星系,它似乎完全由看不见的暗物质组成。因此,我们的宇宙大约有96%是由不可见的暗物质和暗能量组成的。我们几乎对我们身边的这些神秘物质一无所知!因此,这是一个巨大的未解之谜。

空间和时间组成了时空连续体,而物质可以破坏这种连续性。拿一块布,拉紧它的四个角,在它上面放一个重球。在球的静止处,布向下弯曲。弯曲代表存在万有引力,同样的方式,时空也被行星和恒星吸引而发生弯曲。万有引力是由什么构成的呢?它又是如何与自然界中的其他力相联系的呢?是否有可能研究出一套适用于自然界中各种力的“万用公理”呢?正如爱因斯坦所设想的一样,外太空很光滑吗?或者它是粗糙的颗粒状?行星又是如何相互吸引的呢?几十年来,这些问题一直困扰着科学家,包括爱因斯坦和后来的阿卜杜勒·萨拉姆( Abdus Salam)

光速一直被认为是一个常数—30万千米/秒(实际上是299792458米/秒)但是,2005年6月30日,西班牙 Canarie群岛上的工作人员在利用大气伽玛切伦科夫成像望远镜(MAGC寻找高能量光粒子时发现,5亿年前所爆发的两组伽马射线中,低能量的伽马射线要比高能量的伽马射线早4分钟到达望远镜。这可能是字宙泡沫状结构的重要证据。NASA的费米伽马射线太空望远镜也发现,120亿光年之外爆发的两组光子中,高能量的光子比低能量的光子晚20分钟到达望远镜,这些发现激发了我们理解时空和万有引力基本性质的求知欲。

宇宙被认为大约诞生于137亿年前,并且一直在膨胀。星系之间因为一些神秘力量而彼此远离。事实证明,太空不是真空状态的,其中隐藏了一些奇怪而强大的力量。一种神秘力量—暗能量,占据宇宙当中74%的空间,另有22%则是由无形的宇宙胶水—暗物质组成的,它们使星系之间维持在一起。

银河系有1000多亿颗行星。已发现有20颗“超级地球”,它们与各自的母恒星之间存在着适当的距离,具有适宜的温度适合生物生存。我们知道,除了适合的温度,生命演化还必须有水。在木卫二(欧罗巴, Europa)和土卫二(恩克拉多斯, Enceladus),以及我们的月球上都发现了水。

在某个时期,地球的磁场会发生逆转,使南北极发生颠倒。最近一次地磁逆转发生在78万年前。磁场可以形成“磁层”以保护地球免受宇宙射线的破坏,在它的保护作用下生命才得以存活。

当我们自认为静止的时候,实际上我们正以120英里/秒的惊人速度远离室女座星系团!奥秘真是无处不在!

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