暗物质:宇宙中真的存在暗能量和暗物质吗?

分享至

说完引力波,就轮到暗物质了。

我掐指一算,宇宙中可见物质占4.9%,暗物质占26.8%,暗能量占68.3%。
话说到这份上,不得不面对一个尴尬的事实:假设你随手指着夜空中最亮的星星说“那恒星有五颗行星十颗卫星”,蒙中的概率是万分之一,那么天文学家用最尖端科技,要蒙中这个数字的概率也就百分之一。

科学越到前沿越不靠谱,这是主基调。

为了显得更博学,说暗物质都会顺带提一句暗能量。其实吧,把“暗能量”和“暗物质”放一起是很业余的,两者虽然同属“暗”字辈,本质上却大相径庭。

古人把解释不了的现象归结于上天,科学家遇到解释不了的现象,就把这黑锅甩给“暗某某”,“暗”这个字并不是一种分类,而是“黑锅”的意思。暗物质和暗能量都是背锅小能手,先简略说说“暗能量”背的这口锅。

暗能量

假设宇宙是大爆炸产生的。按理说,宇宙这锅粥被炸开之后,在引力的相互吸引下,应该是膨胀的越来越慢,比如,外围的星系受到中心地带大量星系的吸引,应该会慢慢降低远离的速度。

而目前观察到的宇宙,仍然在加速膨胀,外围的星系还在加速远离,这又没装发动机,是什么东西在作祟?得了,找人来背锅吧,于是就有了暗能量的概念。

正如一千年前的人不知道东西为啥会自主往下掉,现在的人也不知道为啥星系会自主往外飞。暗能量是一种奇怪的排斥力,充斥在宇宙的角角落落,不断把东西往外扯,把宇宙撑大,但暗能量的密度却不会随着宇宙膨胀而稀释,所以也有人称它为“真空力”,是真空本身具有的一种排斥力。

暗能量目前只是一个概念,很可能是有别于四大基本力之外的第五种基本力。至于怎么证实或找到暗能量,科学家折腾了几十年还没找着门,咱也不多说了。
相比来说,暗物质的境况要好得多,至少已经有了相关的理论,指不定哪天这黑锅就不用背了。

暗物质的起源大概是这么回事:天文学家个个都是福尔摩斯,仅仅根据一颗恒星亮度的变化规律,就能演算出各种活灵活现的参数。然而,在计算体重时,天文学家算懵圈了。

天体质量的计算有几种方法:第一,通过恒星相对星系中心的运行规律、星系相对星系团中心的运行规律,再根据万有引力公式计算质量;第二,根据光谱特征与已知质量恒星的比较,可以计算恒星温度,再进一步计算出密度,再计算出恒星质量;第三,根据光线弯曲情况,利用引力透镜效应计算引力和质量。

好了,有些手欠的科学家,把这些测量方法都算了一遍,结果发现不同方法测量的质量不一样。举个例子,在文稿里放了个靓图:

这张著名的照片,讲的是哈勃太空望远镜捕捉到的两个星系团相撞的故事,按照引力透镜效应(就是光线被引力弯曲的程度),计算出蓝色区域的引力远远大于这些恒星的总和。也就是说,那些黑暗的地方,还隐藏着更多的引力,这张照片被认为是最重要的暗物质线索之一。

质量对不上号,要么是你的引力计算公式有问题,要么就得找人来背黑锅。如果公式有问题,物理学又得推倒重来,这动静可就大发了,于是大家纷纷表示,公式不会错,一致把这黑锅甩给了“暗物质”!一种“只有引力,没有电磁作用”的怪胎。提个醒,光是电磁波,如果暗物质不和电磁波发生作用,意味着这货“看不见却摸得着”。

令人惊讶的是,很多理论居然变得无比通畅!于是大家马上痛打落水狗,把很多解释不通的问题,通通算到暗物质头上,比如,因为有暗物质的引力在拖后腿,星系团聚集的过程就会受到影响,这和目前观察到的星系团形成规律比较吻合;再比如,按牛顿定律,高速旋转的星系,早应该把外侧星系甩出去了,是暗物质的引力默默维持着星系不散架;还比如,一直遭人诟病的“宇宙背景辐射”也信誓旦旦:“为什么辐射涨落特征是这副德行,就是因为暗物质这个挨千刀的在搞鬼!”

大家相视一笑,对于暗物质,那真是丈母娘看女婿,越看越欢喜,关于暗物质的各种“宇宙模型”纷至沓来,然后各种探测暗物质的试验如火如荼开展,一大波人叫嚣道:暗物质,你就快快从了吧!

怎么寻找暗物质呢?

付费解锁全篇
购买本篇
《购买须知》  支付遇到问题 提交反馈
相关推荐
无障碍浏览 进入关怀版