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宇宙究竟是由什么物质组成的?
宇宙究竟是由什么物质组成的?
2015/8/29 2:59:54 | 浏览:1487 | 评论:0


宇宙究竟是由什么物质组成的?

即便是宇宙中最明亮的星系内部也存在着暗物质

宇宙究竟是由什么物质组成的?

星系内部充满着暗物质

宇宙究竟是由什么物质组成的?

星系之间的相互碰撞为科学家们提供了有关暗物质存在的强烈证据

据英国广播公司(BBC)网站报道,设想有一个高级外星文明从另外一个平行宇宙来到我们的宇宙,那么有很大的可能是:他们根本就不会留意到我们的存在。

其中的缘由是不言自明的:宇宙太大了,而我们生活的小小星球在宇宙面前连一个小小的尘埃都算不上。但实际上,情况可能比这还要更加糟糕:这些外星人甚至可能连宇宙中所有的恒星以及围绕它们运行的行星都不会留意到,而那些弥漫在星系空间的巨大气体尘埃云也恐怕不会引起他们的任何注意。

怪人兹威基的“狂想”

宇宙究竟是由什么物质组成的?

弗里茨·兹威基,最早注意并提出暗物质存在想法的物理学家

为什么竟然会有这样的情况?因为所有这些我们所熟悉的事物实际上只占据了宇宙极小的一部分。宇宙中剩下的部分是由其他“东西”构成的,今天科学家们还没有搞清楚这种物质的本质究竟是什么。

因为找不到更好的名字,物理学们于是就将这种神秘物质称作“暗物质”(dark matter)。如果没有这种神秘物质的存在,宇宙中的星系将分崩离析。尽管没人知道暗物质的本质究竟是什么,但物理学家们正在对其加紧研究。

你所见的一切都是由原子构成的——从你自己的身体,到你此刻所处的这颗行星,再到天空中的太阳和所有的星星。而如果更进一步,所有的原子都是由更加细微的粒子,如质子和中子所构成的,而我们现在已经知道即便是质子和中子仍然可以被分出更加细小的结构。

20世纪初,当物理学家们最初开始了解到原子的结构组成时,他们曾经以为我们即将洞察整个宇宙中一切物质的本质。

但到了1933年,一位名叫弗里茨·兹威基(Fritz Zwicky)的瑞士天文学家提出了一项在当时看来惊世骇俗主张,他宣称宇宙的绝大部分应当是由某种完全不同的物质组成的。

但兹威基并非胡言乱语,他的观点是有依据的:他计算了在星系群中所有能够被观察到的物质的总量,最后发现这些物质的总质量所能产生的引力强度不足以让整个星系群聚集在一起。

另外,正如英国杜伦大学的理查德·梅塞(Richard Massey)所言,兹威基还发现他所观察的那些星系都“转的太快了”,如果仅仅用它们内部所含的这些物质来计算,那么巨大的离心力应该早就让它们分崩离析了——宇宙中的每一个星系都像一个旋转木马,它们转动的太快,上面坐着的游客们应该都会飞出去才对!

正是基于这些观察,兹威基敏锐地指出,那里必定还存在着其他的物质。这些物质不能被直接观察到,但却同样能够产生引力作用,从而帮助将星系聚集在一起而不至于被撕碎。他指出,这种无法被观察到的神秘物质是“黑暗”的。

然而不幸的是,在当时兹威基普遍被同行们认为是怪人一个,没人愿意认真对待他的观点,他的伟大洞察和理论都被搁置一旁,无人问津。梅塞指出:“当时人们的说法常常是这样的:这是个疯狂的理论家,他有力没处使,所有才发明这么一种全新的物质出来了。”

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