暗物质有什么用 暗能量有什么用

【暗物质有什么用 暗能量有什么用】如果要问如今天文学家和物理学家最想搞懂什么?那相信在这个列表一定会出现暗物质和暗能量 , 或许还会有希格斯玻色子和中微子 。其中 , 有关中微子、希格斯玻色子的相关理论已经诞生了 , 是先有的理论 , 再通过观测得到 。相比它们 , 暗物质和暗能量就神秘得多 。著名的物理学李淼曾经说过 , 关于暗能量 , 1000个物理学家就可能会有1000个暗能量的假说 。关于暗能量我们其实知之甚少 , 连稍微靠谱一点的理论都没有 。

暗物质有什么用 暗能量有什么用

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而暗物质就不同了 , 虽然观测暗物质也是一件极其费事的事情 。但是关于暗物质的理论和认识要相对深刻一些 。那么问题就来了 , 暗物质到底有什么用?如果宇宙中不存在暗物质会如何呢?
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暗物质有什么作用?如果非要用一句话来概括暗物质的作用 , 大概应该是暗物质是星系的粘合剂 。那为什么会这么说呢?
话说上世纪30年代起 , 科学家就发现了一个很神奇的现象 。我们都知道 , 在宇宙中一个天体绕着另一个天体转是因为有引力的存在 , 爱因斯坦则把这个叫做时空的弯曲 。比如 , 月球绕着地球转就是如此 。
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我们都知道 , 引力和物体的质量成正比 , 与距离的平方成反比 。
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通过牛顿力学的相关理论 , 我们知道 , 当一个物体绕转的速度越快 , 那说明所需要的引力就越大 , 这就意味着物体的质量就得相对大一些 。实际上 , 不仅仅是地月系统 , 太阳系也是如此 , 乃至是银河系都是如此 。
科学家就发现 , 按照目前的理论来看 , 大型星系中的恒星应该离星系中心越远 , 速度越慢 , 可万万没有想到的是 , 事实并非如此 , 它跑得远比理论要快得多 。
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就拿我们的太阳来说 , 照理说 , 太阳绕着银河系中心的速度应该是160km/s , 这是通过理论算出来的 , 而实际上观测的结果却是240km/s , 也就是说要比理论快了80km/s 。
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正如上文所说的那样 , 这意味着所需要的引力要比理论值大得多 , 通过万有引力定律 , 我们知道银河系的质量一定比我们计算的要多 , 也就是存在这看不到的“质量” , 否则提供不了这额外的引力 。
科学家也是由此来定义暗物质的 , 他们提出宇宙中存在着看不到的物质 , 提供者额外的引力 , 使得星系中的恒星的运动速度要高于理论值 。因此 , 我们才说暗物质是星系的粘合剂 。
如果暗物质不存在会如何?实际上 , 暗物质看不到的一个最重要的原因是它不参与到电磁相互作用 。在宇宙中存在着四种基本作用力 , 分别是电磁相互作用 , 引力相互作用 , 强相互作用和弱相互作用 。其中强相互作用和弱相互作用都是在原子核层面的基本作用力 , 而我们平时所接触到的作用除了引力相互作用之外 , 剩余的都是电磁相互作用 。暗物质不参与到电磁相互作用就意味着 , 他们看不到它 , 它可以任意穿越我们的身体 。
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而按照如今的研究来看 , 暗物质只参与到引力相互作用 , 以及有概率会参与到弱相互作用 。这也是为什么我们看不到它的原因 。
但是看不到它 , 并不意味着它不重要 。实际上 , 没有暗物质就没有现在的我们 。为什么这么说呢?
我们想象一下 , 假设就在这个时候 , 暗物质突然消失会如何呢?
那这就意味着各种大型的星系会失去大量的质量 , 这个质量大概是星系可见物质质量的5倍作用 , 按照万有引力定律 , 这就相当于损失了巨大的引力 。