网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

既然看不见也摸不着,为什么科学家却相信,宇宙中充斥着暗物质?

0
分享至

科学家告诉我们,宇宙中很可能充斥着一种被称为“暗物质”的神秘物质,以至于在可观测宇宙中,它们的总质量是普通物质(即我们可以直接探测到的物质)的5倍有余,由于这种物质几乎不参与电磁相互作用,所以对于我们来讲,这种物质看不见也摸不着,也正因为如此,它们才被称为暗物质。

那么,既然看不见也摸不着,为什么科学家却相信,宇宙中充斥着暗物质呢?下面我们就来聊一下这个话题。

从20世纪初开始,科学家就发现了一种现象:在一些星系中,恒星的运动模式似乎“很不正常”,因为它们围绕星系中心运动的速度实在是太快了,而以它们的速度,仅凭星系中可见物质产生的引力根本不可能对其进行有效地束缚。

在此之后,随着观测水平的日益进步,科学家逐渐意识到,这样的现象在宇宙中普遍存在,观测数据表明,大量星系的旋转速度都远远超过了理论值的上限,甚至连我们所在的银河系也不例外。为什么会这样呢?一种合理的推测就是,应该是有某种不可见的物质产生了“额外”的引力。是的,这种假想中的“不可见的物质”,后来就被称为暗物质。

由此可知,虽然暗物质是不可见的,但它们却有质量,可以产生引力,进而影响到周围的普通物质,而这正是科学家最初意识到暗物质可能存在的原因。

根据广义相对论,引力的本质其实是时空的弯曲,而由于暗物质对光是“透明”的,因此在暗物质密集的区域附近,来自远方的光线的传播路径就会出现明显的畸变,进而产生一种特殊的“引力透镜”效应,所以从理论上来讲,通过对这种现象进行观测,我们就可以间接地“看”到暗物质的存在。

实际上也确实是这样,在过去的日子里,科学家已经通过这种现象观测到了很多疑似暗物质存在的迹象,比如说有一个很直观的例子就是“子弹星系团”,这个星系团在天空中位于船底座,它其实是由两个处于碰撞阶段的星系团组成。

研究表明,在“子弹星系团”中,通过“引力透镜”信号推断出的“暗物质”分布(上图中的蓝色区域),与通过X射线信号绘制的发光物质的分布(上图中的红色区域)并不重合。

科学家推测,之所以会出现这样的现象,应该是因为在碰撞的过程中,星系团中的普通物质之间发生了大量的电磁相互作用,而其中的“暗物质”却“波澜不惊”地穿过了彼此。

实际上,在其他方面也存在着疑似暗物质存在的迹象,比如说宇宙中的大尺度结构,根据目前的宇宙学模型,如果只考虑普通物质的引力作用,那就无法解释这些结构的形成和演化,而加入了暗物质的引力效应,就可以很好地解释这些它们的形成。

又比如说宇宙微波背景辐射的各向异性。简单来讲,宇宙微波背景辐射是宇宙中最早的光子的残余,是大爆炸宇宙论的关键证据之一。观测数据表明,在宇宙微波背景辐射中,其实存在着极其微小的温度差异(大概只有十万分之一),这就被称为宇宙微波背景辐射的各向异性。

从理论上来讲,在早期宇宙中,普通物质会发生强烈的电磁相互作用,而暗物质则不会,不过它们却可以通过引力作用对普通物质的密度和速度造成影响,所以如果暗物质存在的话,那它们就会在宇宙微波背景上留下特殊的“印记”。

通过对宇宙微波背景辐射的各向异性进行观测和分析,科学家可以推测出宇宙在早期时期的密度波动和结构形成的细节,得出的结果表明,理论中的“暗物质留下的印记”确实存在。

科学家根据实际观测数据估算出,在已知宇宙总质能之中,暗物质大约占了26.8%,普通物质占比则只有4.9%左右(其余的是暗能量,当然了,这是另一个话题),也就是说,在已知的宇宙中,暗物质的质量是普通物质的5倍多。

总而言之,虽然暗物质看不见也摸不着,但通过我们在宇宙中观测到的种种迹象,再辅以理论上的推演可知,暗物质应该在宇宙中大量存在,而这也正是科学家相信宇宙中充斥着暗物质的原因。

时至今日,暗物质的存在早已得到广泛的认同,就已知的情况来看,暗物质应该是一种高度稳定的物质,它们可能也与普通物质一样是由一些基本粒子构成,在宇宙四大基本力中,它们几乎不会参与电磁相互作用与强相互作用,可能会参与弱相互作用,却能产生与之质量匹配的引力。

值得一提的是,尽管我们目前并没有直接探测到暗物质的存在,但相关的探测与研究却一直在进行之中,例如我国发射的“悟空”号,其实就是一颗暗物质粒子探测卫星,期待在未来的日子里,它能帮助我们在宇宙中发现暗物质存在的有力证据。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

/阅读下一篇/

火星上发现恐怖怪石,表面小球密布,似乎有什么东西破壳而出

返回网易首页 下载网易新闻客户端
相关推荐
热点推荐
苏州高三学生清明节去世,年仅18岁长相帅气,生前竟没能查出病因

苏州高三学生清明节去世,年仅18岁长相帅气,生前竟没能查出病因

博览历史
2025-04-04 20:35:58
四杀对手季后赛主场却遭下克上,于德豪关键三分不中山东5分惜败

四杀对手季后赛主场却遭下克上,于德豪关键三分不中山东5分惜败

梅亭谈
2025-04-06 00:23:21
一个只有3块多的股票,利润却高达322亿,股东户数下降105800户!

一个只有3块多的股票,利润却高达322亿,股东户数下降105800户!

文曲塘财经研究
2025-04-01 05:30:06
痛心:两姐妹遗体被找到

痛心:两姐妹遗体被找到

蓬勃新闻
2025-04-05 21:06:34
陈皮和它是绝配,这样搭配泡水喝,痰没了,脾胃好了,阳气也足了

陈皮和它是绝配,这样搭配泡水喝,痰没了,脾胃好了,阳气也足了

环京快爆
2025-03-26 14:17:36
居民存款被“锁死”?2025年起,个人存取现金将全部按“新规”来

居民存款被“锁死”?2025年起,个人存取现金将全部按“新规”来

平说财经
2025-02-26 16:02:48
收到中国对等反制消息,特朗普当场破防,原以为用了绝招天下无敌

收到中国对等反制消息,特朗普当场破防,原以为用了绝招天下无敌

橘色密码
2025-04-05 08:31:57
CBA裁判再引争议!上海vs广东,2分钟出现3次漏判,2次对上海不利

CBA裁判再引争议!上海vs广东,2分钟出现3次漏判,2次对上海不利

篮球专区
2025-04-05 23:04:37
172cm视觉暴击|黑裙高跟材质战|秒变人群焦点

172cm视觉暴击|黑裙高跟材质战|秒变人群焦点

小熊猫健身
2025-03-07 08:30:58
45层烂尾楼,不通水和电,没电梯上楼要花2个小时,居然住满了人

45层烂尾楼,不通水和电,没电梯上楼要花2个小时,居然住满了人

小兵聊装修
2025-04-05 18:20:05
特朗普分享“巴菲特支持其关税政策”视频,巴菲特旗下投资公司否认:假的

特朗普分享“巴菲特支持其关税政策”视频,巴菲特旗下投资公司否认:假的

环球网资讯
2025-04-05 09:55:39
德专家称川普比俄更危险,欧盟誓言报复,可能正是川普所希望

德专家称川普比俄更危险,欧盟誓言报复,可能正是川普所希望

移光幻影
2025-04-04 15:03:01
《鬼吹灯之观山太保》才播1天就热度第一,但有3大槽点不吐不快

《鬼吹灯之观山太保》才播1天就热度第一,但有3大槽点不吐不快

白公子探剧
2025-04-04 18:52:33
随着日本4-1,韩国0-1,亚洲杯最新排名出炉:中国队第3出线难了

随着日本4-1,韩国0-1,亚洲杯最新排名出炉:中国队第3出线难了

侃球熊弟
2025-04-05 03:35:52
张本美和公开表态:我内心支持中日友好!回应4-0国乒天才原因

张本美和公开表态:我内心支持中日友好!回应4-0国乒天才原因

三十年莱斯特城球迷
2025-04-05 12:31:12
朱雨玲:现在我是一名兼职运动员,我还有其他的工作

朱雨玲:现在我是一名兼职运动员,我还有其他的工作

懂球帝
2025-04-05 14:51:06
我在塔吉克斯坦待了一个月,像掉进了被忽略的美人之国

我在塔吉克斯坦待了一个月,像掉进了被忽略的美人之国

老鹈爱说事
2025-03-25 10:51:51
清明小长假点燃春游热潮:多个热门博物馆约满,景区逛出“推背感”

清明小长假点燃春游热潮:多个热门博物馆约满,景区逛出“推背感”

澎湃新闻
2025-04-05 17:14:41
贝克汉姆的儿子闹矛盾?二儿子交往哥哥的前女友,带她给父亲庆生

贝克汉姆的儿子闹矛盾?二儿子交往哥哥的前女友,带她给父亲庆生

小果趣味体育
2025-04-06 00:37:00
“儿大要避母”,当父亲看到监控后,冲进卧室三刀砍死妻子

“儿大要避母”,当父亲看到监控后,冲进卧室三刀砍死妻子

罪案洞察者
2025-04-02 10:47:34
2025-04-06 02:15:00
魅力科学君 incentive-icons
魅力科学君
我们专注于各种科学知识的普及
1610文章数 18491关注度
往期回顾 全部

头条要闻

阿姨用音响震楼半年后开始放大悲咒 邻居搬走女儿崩溃

体育要闻

一位女篮主教练,给自己布置了一个战术

娱乐要闻

李沐宸刘奕畅恋情曝光,于正出面承认

财经要闻

特朗普宣布将再给予TikTok禁令75天宽限期

科技要闻

关税政策之下 "星际之门"投资不确定性增加

汽车要闻

智驾都能多选 方程豹豹5智驾版让越野生活更香了

态度原创

家居
旅游
教育
公开课
军事航空

家居要闻

诠释东方神韵 展现大宅之美

旅游要闻

热闻|清明假期将至,热门目的地有哪些?

教育要闻

刚出炉,山东高考综合评价招生录取分数线参考!

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

中国“金属风暴”武器系统首次公开