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我们起首要明白一点:到现在为止 从“暗体”到“暗物质”

字号+ 作者:本站 来源:未知 2017-12-07 14:17 我要评论( )

  我们起首要明白一点:到现在为止,物理学家和天文学家凭据观察究竟和理论推测,构建出种种百般的宇宙模子,此中最乐成的是大爆炸宇宙模子,宇宙在加快膨胀也是公认的究竟。而暗物质是基于现有引力理论的一种假想

  我们起首要明白一点:到现在为止,物理学家和天文学家凭据观察究竟和理论推测,构建出种种百般的宇宙模子,此中最乐成的是大爆炸宇宙模子,宇宙在加快膨胀也是公认的究竟。而暗物质是基于现有引力理论的一种假想物质,暗能量是基于现有宇宙模子的一种假想能量。

  暗物质和暗能量的存在可以或许表明一系列令人困扰的天文观察征象,也能在现有理论模子下可以或许很好地表明宇宙的演化和存在,但是还没有实行可以或许直接探测到暗物质和暗能量并为它们的存在举行决定性地形貌。但是,许多新的观察征象都指向同一个究竟:暗物质和暗能量是真实存在的。

  本日,我们来说说暗物质理论的沿革。不停以来,物理学对付物质本质的形貌,朝着两个极限不停进步。一个是微观极限,如今已经深入到原子核内部;别的一个是宏观极限,如今已经扩展到整个宇宙。从微观上讲,尺度模子可以或许表明到现在为止发明的大部门粒子,尺度模子也是基于地球上的物质、对撞机产生的粒子以及宇宙射线而构建的;但是当人类将探究的触角伸向众多无垠的宇宙的时间,发明了一些令人费解的征象。

  早在19世纪末20世纪初,开尔文勋爵(即威廉·汤姆森,闻名的“物理学天空的两朵乌云”的论断的提出者,也是热力学温标的发明人)在盘算银河系的恒星质量时就提出,银河系中的大多数星体大概都是“暗体”(dark bodies)。

  1906年,亨利·庞加莱(早期翻译作品多译作昂利·彭加勒,是法国闻名的数学和物理学家,闻名的“庞加莱料想”提出者)在讨论开尔文勋爵的事情时,在《银河系和睦体理论》一文中初次利用暗物质(dark matter)这一词汇。

  20世纪30年代到70年代间,不少科学家在观察差别星系时发明引力质量比星系的光度质量大的多。自此,科学家指出宇宙间存在大量看不见的物质——假如只有可见物质到场引力相互作用,那么从星系中央到旋臂,随着半径的增大,旋转的速率会越来越低。凭据天体物理的理论,如许会导致星系的不稳固。我们通过中学物理学过的引力圆周活动公式,也可以简朴地得到这一结论。

  但现实观察表明,稳固星系旋臂的转动速率随着半径增大,出现出一个恒定速率,如许才会使星系保持稳固。而这个征象也阐明,星系的大部门质量并不是会合在星系中央,而是有很多看不见的“暗物质”漫衍在整个星系,可见物质只是星系质量的一小部门。

  我们知道,物理学生长至今,固然理论物理已经可以完全独立生长,但理论精确与否,终极要颠末可靠实行的查验,理论和实行相辅相成。暗物质的提出,固然只是泉源于科学家们的头脑风暴和数学盘算,但是对付人类熟悉宇宙有着紧张意义。至于理论终极会得到证明照旧被颠覆,照旧要靠详细的实行探测来语言。

  (本文由科普中国融合创作提供)

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