03.07 什麼是暗物質和暗能量?

老谷靜舍


宇宙中存在暗能量這個事實是逐步被科學家們發現的,暗能量佔有整個宇宙的70%,而宇宙中為我們地球人類所看到的明物質如構成地球和星體這樣的普通物質只佔宇宙的5%,這樣驚人的事實就引起了人們極大的興趣,要弄清它非常困難。

暗能量究竟是什麼?因何它佔有宇宙70%的寵大能量而不為人們探知?這裡要提出一個前提欲弄清這個問題,首先要跳出現在我們認知的愛因斯坦《我們的宇宙》之外,跳出愛氏這尊神的如來之掌!愛氏的《我們的宇宙》,根據他的描述是《無界而有限》《有限而閉合》的一個封閉的宇宙球,這個宇宙球雖然是不斷向外膨脹的,是《無界》的,但畢竟是《有限而閉合》的個體,它實際上只是一個總星系級別層次的天體,在數學上可用“1”來表述,但宇宙的含義是很明確的:《宇》者,上下四方所有的空間,《宙》者,古往今來指所有的時間,數學上應表妹為“∞”,即指所有的空間和時間。這樣看來愛氏《我們的宇宙》這個結論是存在問題的。

長期以來,不管科學家還是宇宙學愛好者都“異想天開”地認為宇宙之外還套著更大更多的宇宙,雖然這個論點不確,但用在愛氏無界而有限,有限而閉合的《我們的宇宙》上面我認為是正確而無可厚非的!閉合嘛,有限嘛,個體嘛,不管有多大,畢是個體,與宇宙定義相背!

筆者認為,《我們的宇宙》只是真正宇宙的極其微小的一部分,真正的宇宙在空間上是無邊無際,時間上無始無終的,在數學上應表述為《∞》,但《宇宙》這個詞彙己為愛氏所“佔有”,筆者就不能重複使用它,所以只能從形象上加以擴展,由眾多“宇宙”“反宇宙構成了一個與時空永存的宇宙體,宇宙體是其大無外的天地絕對最大構造層次,它包容了整個宇宙,反宇宙群體,如來,耶和華,胡大,安拉們如果心血來潮,想出《門》去旅遊,將會驚呼,他們再也沒有外地可去了,再也《閉合》不了了。

在量子宇宙學理論中確實應該存在一種與宇宙反引力具有相同效應的能量,暗能量是宇宙體中存在的一種巨大的“斥力”,它佔有宇宙體總量的70%以上,概括地說,之所以暗能量不等於愛氏所提出的^(宇宙常數),之所以愛氏屈拜於後起之秀青年科學家哈勃,自認設立^是“錯誤的”“愚蠢的”,正是由於:

一,暗能量是經對現代科學技術測定的宇宙中巨大的《斥力》,而愛氏^則是不引不斥,不正不負,在《零》字左右徘徊的臨界能,是一種虛狀態的連力的方向都沒有確定的設想,不確定性和模糊性在這裡暴露無遺。

二,因為哈勃發現了宇宙加建膨脹的緣故證實了當初世界上老一輩物理學家及數學家求解E=MC2方程所得出的結論宇宙不會靜止是十分正確的,這更進一步證實了不會靜讓是原因是《斥力》(十)在起作用。

三,暗能量的能量級別W是^的10的55倍,赫赫嚇人的暗能量決不是^所指出的《與零沒有區別》《相對為零》《稍大於零》所能比擬的。

《我們的宇宙》邊沿可以稱為宇宙空帶,僅有的一些物質以夸克態,原子態,等離子態存在著,宇宙周圍存在許多宇宙級別的特超級黑洞,這些黑洞由於我們研究討論及理論上的需要,暫且命名為《聚點》,它們的引力場像《無窮魔幻》一樣地以暗能量的形式吸引著宇宙大爆炸後向四面八方遠離而去的各大星系,並且最終戰勝了宇宙重力,星系因此而加速膨脹,形成了人們錯覺中的《星系推斥力》,離大爆炸中心越遠,離聚點越近則速度也越快(近似落體加速度),在幾百億一一幾千億年後這些星系星球尤其是首當其衝宇宙邊緣的類星體將會以超光速快子的速度向聚點《視界》以內爆聚,巨大的聚點引力將把星系星球撕裂成碎塊吞入《腹》中。類似《我們的宇宙》的宇宙及反宇宙在茫茫無際的時空中有無數個(∞),類似特超級黑洞的聚點也有無數個,與時空永存,這其中還包括聚點《修煉》成正果將要爆炸的奇點以及宇宙,反宇宙爆炸最終形成的空隙地區,所有這些與無限時空並存的結構,我們稱它為宇宙體。有人說,你說的宇宙體既然與無限時空永存,無邊無際,因何帶個《體》字?既然為體就有體內體外之分,《體》在數學上只能表述為《1》,而不是《∞》,豈不是自相矛盾。對此,筆者只能作如下解釋:《宇宙》己為愛氏所用,筆者找不出合適稱謂來表述宇宙體應闡述的所有意境,只能姑且稱謂之。

暗能量是什麼?在宇宙體中,它是各聚點吸引各宇宙爆炸後形成的各大星系及星球的長程力,這個長程力一直延伸到我們宇宙60億年前引力落敗的光年範圍,艾倫.古思博士所闡述的《大一統》理論中說明一種極為強大的宇宙力可能在大爆炸中出現,導至宇宙不可思議地快速膨脹,其原理既出於此。這種長程力在《我們的宇宙》中則表現為一種看不見,摸不著的《真空能》,成為被人們誤解成銀河之間的一種導致宇宙膨脹的《推斥力》,實乃“夏蟲不可語以冰”“朝菌不知晦朔”也。

宇宙體中的聚變裂變所成結果可以分成三種情況:

一,宇宙塌縮型。因為宇宙太爆炸後,其周圍上下左右的各聚點與宇宙距離太遠,聚點引力(暗能量)達不到該宇宙的“經營"範圍,故而爆炸不久在沒有外界外力影響的情況下,最終引力(重力場)將戰勝爆炸的斥力,宇宙在自身物質互相吸引的狀態下凝成團塊,坍塌,復又成為奇點。這就是老一輩科學家牛頓,愛因斯坦所擔心而焦慮的宇宙塌縮型。

二,成宇型。宇宙大爆炸後,其周圍上下左右的各聚點與宇宙距離適中,聚點引力(暗能量)剛好達到該宇宙範圍,接下了宇宙爆炸過程中逐漸減弱的斥力這個《接力棒》,使宇宙繼續和加速膨脹,各大星系以落體加速度的方式向各個聚點《掉落》,《我們的宇宙》就是成宇型的幸運兒,誰能想到60億年前那個令人驚心動魄的壯觀瑰麗的《接力》時刻,那個決定著我們宇宙命運及地球人類以後將要誕生和生存的時刻是聚點的暗能量戰勝了要命的宇宙重力;又有誰能想到正是這個莊嚴的時刻鑄造了後來地球及人類輝煌璀璨的文明!上帝是否特別寵愛我們人類一一宇宙中的精靈?

三,分裂型。宇宙大爆炸後,其周圍上下左右的各聚點與宇宙距離太近,聚點引力(暗能量)右宇宙爆炸剛開始不久就急忙地拉扯著向四面八方分離的團塊,因力度太大太大,團塊很早就被撕裂成碎片,形不成星系星球,故稱分裂型。

某些重大的宇宙學爭議問題,例如相對論與量子力學的矛盾,《大一統》問題,暗能量的發現等在《我們的宇宙》這個總星系範圍內是無法討論的,只有將它們放到宇宙體這個真正的宇宙中去運用邏輯思維的方式(忌單純直覺思維)去分析,推衍,演繹才能滿意地解決問題。

那末,我們宇宙中的暗能量究競是一種什麼性質的能呢?量子力學中的物質粒子,原子核的爆聚反應在宇宙體中演繹得淋漓盡致。微觀宇宙中的裂變與聚變是原子核的基本現像,在人類實際控制之中,而宏觀宇宙中,宇宙體的宇宙,反宇宙的裂變,聚變是宇宙體中每一個奇點發生太爆炸及各大星系分別奔向各自聚點的始因,是宏觀宇宙與微觀宇宙在理論與觀測上的大一統。由此我們知道,所謂物質世界只是體現了大到宇宙這樣的《原子核》和小到基本粒子這樣的原子核不斷髮生分裂聚合的循環過程,從一種能量的形式轉化為另一種能量存在的形式永遠不會停止。物質,能量,信息是自然科學的三個要素,缺一而不可,愛因斯坦的質能轉換公式E=MC2也蘊含著信息的機制,信息是有秩序的量度,是宇宙有序化程度的標誌。信息又包含了顯信息和潛信息,顯信息是己經為人們感知到的物理現象,而潛信息則是未被感知但客觀存在的物理現象,包抗一切不違反自然規律的事物的潛在作用機制,潛在的結果與事物等。宇宙體中的一切物質和能量都是互相連繫,互相影響,互相制約的,例如聚點引力(暗能量)之幹我們的宇審,聚點之於奇點。

奇點和聚點不為我們所直覺感知,是一種潛在信息,但是通過暗能量這個潛在的物理現象轉換能量使之顯化而可以為我們的邏緝思維所感覺到。暗能量的存在為我們揭示了聚合點這個潛在的信息。宇宙體各聚點的聚合是一個極為猛烈的聚變過程,《我們的宇宙》令世代科學家難以估摸的不可想像的加速膨脹乃出此因也。宇宙中各星系在千億年以後將進入到聚點視界以內以超光速爆聚的形式使其嬗變成一個奇點,《我們的宇宙》經受著周圍許多聚點聚變的長程力,這些從各個方向伸展過來的暗能量主宰著《我們的宇宙》,控制著宇宙不斷快速膨脹。由此可以知道,宇宙存在70%以上的暗能量就不足為怪合乎情理了。


宇宙微塵4


從古希臘至今,人類探索宇宙有3000年的歷史,但是諷刺的是,從一開始,學者以為人類就是宇宙的中心,整個宇宙都繞著地球轉。到現在,人類猛然發現,地球不僅不是宇宙的中心,就連太陽也不是。

還有,宇宙中絕大多數的物質其實是我們看不到的,實際上,我們能看到的只有不到5%。其餘的到底是什麼,我們又為什麼看不到呢?

這其實就和暗物質、暗能量有關。

電磁相互作用

說起“暗物質”,它常常和暗能量成組出現。實際上,無論是暗物質還是暗能量,本質上都是基於某種物理學現象而得出的,它們具有完全不同的作用。但從字面上看,我們會發現,這兩個都有一個“暗”字。那這個“暗”字到底是咋回事呢?為什麼都會這樣去命名呢?

我們今天就先從命名出發來理解暗物質,順便一起把暗能量說一下。

在我們這個宇宙中,存在著物質粒子,比如:我們熟悉的原子。實際上,原子並不是最小的物質粒子,因為它是可再分的,可以再分為質子和中子,電子。電子不可再分,但是質子和中子還可以繼續再分,可以分為夸克。

我們要知道,夸克和電子這類基本粒子,不可能平白無故就聚合在一起。實際上,在宇宙中還存在著四種作用力,它們就像粒子的膠水一樣,聚合了粒子。這四種作用力分別是:強力、弱力、電磁力和引力

其中強力和弱力被稱為核力,意思是它們是構成原子核的力。而我們也都知道引力其實是物質之間彼此吸引的力。那電磁力呢?

電磁力就是我們日常生活中所接觸到的各種作用。我們常說的彈力、摩擦力其實都是電磁力。更重要的是觀測,我們看到東西,本質上是光子進入了我們眼睛,和我們眼部的細胞發生了作用,我們才看到的。而觀測天體時所採用的觀測設備也是利用電磁力

說白了,在日常生活中除了引力就是電磁力,我們基本上接觸不到強力和弱力的。那這又和“暗”字有什麼關係呢?

實際上,利用電磁力來觀測是有一定的弊端的,這意味著如果一個物體不參與電磁力的作用,那我們就沒有辦法觀測到它。有一種叫做中微子的粒子就是這樣,所以,捕捉中微子特別費勁。

不僅如此,暗物質和暗能量也是這樣的,而這裡的

“暗”說的就是不參與電磁力的作用。那麼問題來了,既然我們看不到它們,又憑什麼確信它們就存在呢?

其實答案還在“力”上。

暗物質和暗能量為什麼存在?

在上文,我們提到了科學家家觀測,其實利用到的是電磁力。但在宇宙中還存在其他三種作用力,其中引力我們就經常接觸。

科學家發現“暗物質”就和引力有關。

具體來說是這樣,科學家發現,根據理論計算,我們可以算出星系周邊的恆星運動速度。結果,他們發現這些恆星都跑得飛快。

就拿太陽系來說,太陽繞著銀河系質心的速度理論上應該是160km/s,可實際觀測得到的結果卻是240km/s。

這有啥奧妙呢?其實我們可以想象一下,你甩起一個帶線的耳機,當你甩的越來越快的時候,其實你拽住耳機的力就越大。也就是說,太陽跑得越快,實際上銀河系所提供的引力就越大。但是,我們看到的物質所能提供的引力並不足以支持太陽運動得那麼快。這就說明,一定還存在著某種物質提供了額外的引力

。科學家就把這種物質稱為:暗物質。

科學家還可以通過理論基礎出暗物質在宇宙中的佔比,目前來看,暗物質比可見物質的5倍還要多。

暗能量的發現其實很類似於暗物質,1998年,科學家通過觀測Ia型超新星,就發現宇宙在加速膨脹,而我們要知道的是暗物質和已知物質其實提供的都是引力,也就是向內聚合的力,而宇宙要加速膨脹,意味著宇宙還存在著促使宇宙膨脹的物質,它就被我們稱為暗能量。暗能量提供的是和引力相反的斥力,目前,我們只知道暗能量和空間有關。

除此之外,我們通過宇宙微波輻射還可以計算出暗能量的含量,最終,科學家驚訝地發現,宇宙中大多數的都是暗能量和暗物質,而可見物質其實只佔了不到5%。

暗物質和暗能量目前已經是世界各國最前沿的研究方向,關於暗物質的觀測已經有了各種直接或者間接觀測的證據,也有了暗物質相關的理論。而暗能量目前還比較難搞清楚的。


鍾銘聊科學


據科學家們通過計算推測,暗物質佔宇宙總量的27%,而暗能量則佔宇宙總量的68.3%,它們因為不吸收,反射和輻射光而得名,以現有的技術根本無法探測到它們的存在,所以,目前來說還只能算是推測。

推測中,暗物質就像宇宙的骨架,支撐著整個宇宙的運行,而暗能量則是宇宙得以膨脹的主要原因。並且,科學家們通過種種跡象得出一個結論,暗能量正在不斷的吞噬暗物質,其最終會導致的結果是宇宙將會變成虛無。



不過既然是推測,我們也不能全信,我們自己也可以進行各種假設。比如我的假設是既沒有暗物質也沒有暗能量,我們的物質其實是四維的,我們所看到的物質其實只是這些四維物質的表面。


我把這所有的星球都假設為一個個旋渦,這些旋渦的形成並非是因為星球質量造成的,而是因為宇宙在膨脹時空間相互碰撞而成,就像水旋渦一樣。而星球,只是被這個旋渦吸收進來的物質罷了。因此,旋渦的大小與星球的大小無關,與星球的密度也無關。



我們所看到的星球,也並非星球的全部,假如旋渦像漏斗,星球是漏斗裡面的水,那麼我們所看到的其實只是最上面的那個水平面。只不過這個漏斗是四維的,而這水平面是三維罷了,而我們所探測到的星球密度,也並非是水平面的真正密度,而是把這漏斗裡面全部的水算到水平面上的密度。



想要檢驗這個假設是否成立也很簡單,就是隻要發現引力範圍與星球質量之比不相同的兩顆星球便可。因為如果空間是均衡的,那麼引力範圍與星球質量的比就應該是一樣的,如果不一樣,就說明很可能是我所假設的那種情況。


洪一下


題主你好很高興回答你的問題。以下是我的答案:

暗物質

顧名思義,暗物質簡單理解就是我們看不見的物質,浩瀚無垠的宇宙抬眼望去日月星辰,這些都是常規物質。科學家根據宇宙中出現的異常現象(萬有引力出現偏差結果等),推斷出可能存在著的一種物質,人類尚無法理解或者說科技上尚無法觀測,但真實存在的一種物質,科學家推斷宇宙中至少百分之八十的質量來源暗物質。中國發射的悟空號探測器的任務就是發現暗物質。

暗能量

著名華裔物理學家、諾貝爾物理學獎得主李政道曾言:暗能量將是二十一世紀物理學面臨的最大挑戰。為了說清楚這個問題,需要說清楚一些概念。

愛因斯坦的廣義相對論場公式反映出宇宙一定處於膨脹或者收縮的狀態,後來由哈勃觀測得出宇宙正在膨脹的結論(紅移、宇宙背景微波輻射)。為了研究宇宙膨脹的速率,科學家們利用觀測超新星的辦法(感興趣自行查找資料),得出了宇宙在加速膨脹的事實(2011年的諾貝爾物理學獎就頒給了這個重大發現的幕後人)。我們知道萬有引力定律的存在,宇宙即使是膨脹,也應該是減速膨脹才對。那現在加速膨脹的事實就說明了,一定存在著其它能量在抵抗者萬有引力,並且看效果比萬有引力大。這份我們無法探知的能量被人稱作暗能量。


(本篇圖片來源網路,侵刪)

現在人類科學家對其的理解是空間產生的一種排斥性引力,距離越遠,效果越明顯。



科學黑洞


在人類的認識過程中,曾經遇到過無數次的難解之謎。這既是對人類認識的挑戰,又是一個使認識獲得巨大發展的機遇。

比如,水星剩餘進動實驗,在每世紀5600秒的進動中,只有43秒的進動是現有理論所無法解釋的。這既是對當時如日中天的經典力學的挑戰,也是建立和發展新理論的機遇。

人類在面臨無法理解的新現象和新實驗🧪時,大體上有以下兩種解決方法。

第一種方法是,立足於現有的理論,特設外在的因素。比如,將水星剩餘進動的原因,歸結為未知的物體對水星的擾動。

第二種方法是,提出新的理論,通過具體的物理機制來予以解釋。比如,提出物質與空間可以相互影響,引力源的轉動會帶動附近的空間部分地隨之旋轉,從而使水星每公轉一週,會向前多轉動一個角度。

在人類認識的歷程中,但凡遇到難題,都首先採用第一種解決方法。其原因是在於,可以最大限度地維護現有的理論。而且,特設外在因素,比較直觀和簡單。不過,事與願違,這種方法在多數情況下都是失敗的。

比如,對於燃燒🔥現象。開始是特設燃素,以此來直接解釋燃燒現象。不過,科學家👨‍🔬們始終沒有發現燃素的存在。後來,燃燒現象還是藉助於氧化機制,來予以解釋的。

當天文學家們意外地發現,遙遠的天體運動,偏離了萬有引力公式,其離心速度並沒有隨著距離的增加而減小。當天體距離引力源達到一定的尺度時,其離心速度近似為一個常數,不再隨著距離的增加而減小。

於是,科學家👩‍🔬首先想到的,就是特設暗物質。不過,經過計算,要求暗物質的總量竟然大約是我們已知物質的5倍!這麼多的物質,我們以前居然沒有發現,所以還得進一步規定,暗物質除引力之外,沒有任何的物理特性,以此來解釋並消除由暗物質會引起的連鎖反應。然而,令人遺憾的是,幾十年過去了,我們仍然不知道暗物質究竟是什麼。

所以,現在是該運用第二種方法來解決離心速度過快的難題了。根據廣義相對論,不僅空間會影響物質的運動,而且物質也會使空間形成相應的分佈。比如,引力源的轉動,會部分地帶動空間隨著旋轉,而離心速度是相對於空間而言的。

於是,產生離心力的速度等於其表觀速度減去空間的等效轉速。當天體的距離增大時,離心速度就會迅速趨近於零,使天體的表觀速度等於空間的轉動速度,近似為一個常數,不再隨著距離的增加而減小。

至於暗能量的提出,是因為一方面宇宙在加速膨脹,而另一方面引力的作用會阻礙宇宙的膨脹。其實,上述推斷都是有疑問的。

宇宙的膨脹,是根據星系的普遍紅移推論出來的。因為,當時的主流科學家們認為,星系紅移是光的運動紅移,表明所有的星系都在彼此相互遠離。而宇宙的加速膨脹,是因為有兩種測量星系紅移的方法。遠距離的方法測得的紅移與距離之比,比近距離的方法得到的比值要小。於是,非但沒有反思兩個方法得到的結果為什麼不同,反而認為是宇宙的膨脹速度變快了,由此得出宇宙加速膨脹的結論。

此外,作為一個相對獨立的封閉體系,宇宙的膨脹與否,並不取決於其內部的質量,而是取決於宇宙內外部量子空間的能量密度(壓強)之比。

實際上,所謂的暗能量,就是宇宙中作為物理背景的空間所具有的能量。該空間是由不可再分的最小粒子——量子構成的。該空間的能量密度,就是單個量子的能量乘以空間量子的密度。而單個量子的能量可以由宇宙微波背景輻射的溫度換算出來。

總之,天體的離心速度過快,可以藉助空間的轉動予以解釋,不需要假設暗物質的存在;而暗能量實際上就是宇宙的空間能量,是由單個量子的基態能量和空間的量子密度共同決定的。


淡漠乾坤


暗物質和暗能量分別是什麼?回答這個問題的大多數人可能都會用科學知識去回答,但本人是個古稀之人,飽經風霜的一生使自己獲得的科學知識少的可憐,不怕見笑,就用自己痴迷傳統文化中的象數理論知識嘗試回答一下。

本人認為,時空是用數字運動軌跡構成的。一元宇宙是宇宙的基本存在方式,其符號為一○象,形成數是10,它也就是一維宇宙的符號象數。其一是用,○象則為體,為宇宙的整體外觀形象,表明其是無形的氣象真空態,為宇宙的本源存在象。

據此自然遞進,二維宇宙的符號象數則是100(兩個○圍象)數。簡稱為百數宇宙。但是百數的二維宇宙中既然是二,則是由實實在在的二個○層次相套構成的。第一個層次存在的就是暗能量,為宇宙深空的背景輻射能。它的符號象數是73,用易經8卦象涵義可以自然的解讀為背(艮為背,為7)景(離為景,為3)。

第二個層次則是暗物質,是指瀰漫於空間混沌縹緲的團狀氣場,是宇宙本源氣本原粒子的結合態,其中有象,其中有精,其中有信。也就是各類型量子螺旋運動的匯聚象。量子為其單位基本存在方式,因量子是一種有三數量結構形成實在物的粒子,所以第二層次存在場態物就理所當然的叫做暗物質。因量子的符號象數是3,那麼它的運動體就自然形成為3∧3=27,用象數語言解讀為輻射線(2)氣息(7讀氣),諧音簡稱“信息”。此信息就是暗物質象,反物質象。至此,背景73+信息27=100=暗能量+暗物質,乃自然形成為二維世界的體量百數。

暗物質每時每刻都是在宏觀宇宙運動的影響下進行螺旋運動的,隨著時間的積累,螺旋運動的能量效應促使螺旋體的密度逐漸加大,最後在螺旋體的中心凝聚成實在的物質,以有形的方式出現在三維世界,此三維世界的符號象數是在百數的後面再加一個○,也就是○內外三層次相套,自然形成為1000數,命名為大千世界。

何為暗能量,何為暗物質的詮釋解答到此結束,只是本人研究象數理論的體悟推理所得,可能不符合科學的觀點,只提供為大家一個樂趣吧!歡迎高人指教!



易境2


暗能量、暗物質是如今天文學和物理學最前沿的研究領域。但如果你要問,暗能量是什麼?暗物質是什麼?客觀地說,按照目前的情況來看就是不知道它們是什麼?

你可能要納悶了,咋可能會不知道它們是什麼?事實上,就是如此神奇。如果你非要問它們到底是什麼,那嚴謹地來說它們就是兩個超越如今理論物理學範疇的物理現象。那為什麼這麼說呢?

今天,我們就來聊一聊這個話題。

暗能量

我們先從暗能量說起。說起暗能量,我們不得不從物理學大神牛頓說起。 我們牛頓提出過一個著名的“萬有引力定律”,這個定律描述的是兩個物體之間的吸引力。 牛頓通過這個理論統一了天上和地上的物理學。然後,他就是名聲大噪,成為了物理學史上超神級存在的物理學家。但同時他也是痛苦的,因為在萬有引力提出的那一刻,牛頓就面臨了一個巨大的問題。我們來想像一下,宇宙中有大量的天體,這些天體都是有引力的。於是,在引力作用下,它們就會聚在一起,最後成為一個點。

但是我們知道,宇宙都沒有在引力的作用下向中心收縮,這不就和萬有引力的結論矛盾了嗎?

在這樣的情況下,牛頓不得不假設宇宙是無限大的。於是,宇宙各處的引力平衡,也就不會出現向中心擠壓的情況。但為什麼宇宙是無限大的?有什麼證據嗎?至少在那個時候是沒有證據的。

後來,到了1998年,科學家基於對Ia型超新星的觀測,發現宇宙正在加速膨脹。你看,不僅沒有收縮,反而在膨脹,這說明什麼?

這其實說明宇宙中還存在著某種主導宇宙膨脹的力,而且這個力恰好引力的作用是相反的,也就是斥力,否則不會出現這樣的現象。科學家為了解決這個問題,就把提供這個力的物質稱為暗能量。進一步研究,科學家還發現,在距今45億年前,暗能量就主導了宇宙,迫使宇宙加速膨脹。

暗物質

至於暗物質的情況也很類似。科學家就發現,在星系周圍的恆星應該是距離星系中心越遠,速度越慢,這才是符合牛頓的萬有引力定律的。

可通過觀測,科學家就發現事實並沒有那麼簡單,除了極少的小星系之外,絕多數的星系都出現了,距離越遠,速度沒有放慢的結果。

所以,科學家就在思考,勢必存在著某種物質提供了額外的引力,確保這行恆星不會飛出去。試想一下,如果沒有這個物質的存在,沒有額外的引力,那星系就會分崩離析,恆星都被甩出去。就拿太陽系來說,照理說太陽的速度應該是160km/s,結果觀測的結果卻是240km/s,如果按照目前銀河系所能提供的引力,太陽是一定會飛出去的。所以,應該有東西通過萬有引力拉拽住了太陽。

基於這個現象,科學家把提供額外引力的物質叫做暗物質。按照目前的觀測結果來看,暗物質只參與萬有引力的作用,不參與強相互作用和電磁相互作用,只有極其小概率會發生弱相互作用。

暗能量和暗物質

暗物質和暗能量有個共同點,那就是我們觀測不到。這也說明了眼見不一定為實,因為肉眼並不是什麼都看得到。

科學家如今可以通過觀測加上理論的方式計算出宇宙中暗能量和暗物質的比例。結果,他們發現這兩者的比例比可見物質要多得多。

換句話說,人類觀天幾千年,結果僅僅看到了宇宙總量不到5%的物質,剩餘的我們都看不到。而如今我們也僅僅知道暗能量和暗物質在宇宙中的佔比而已。至於暗能量和暗物質到底是什麼,除了大量的假說之外,並沒有什麼石錘。

更令人無奈的是,暗能量和暗物質的比例,其實就會直接決定未來宇宙的宿命,比如:大撕裂,大擠壓。

所以,對於它們的研究是十分必要並且重要的。如今各國也都有許多相關的研究項目。而在沒有相關石錘出來之前,我們只能說暗能量和暗物質其實對應的是兩種和目前理論不相符的物理學現象。


薛定諤的科學


答:暗物質,暗能量是科學家對宇宙的猜想。

這個理論並沒有被證實,這個猜想的起因是

銀河星系團自旋問題。

人類科學家發現:如果一個星系團的星系要圍繞中心旋轉,星系團的總質量所引發的引力是遠遠不夠的,需要更多的物質。然而人類科學家卻沒有觀測到那些物質,所以提出假設:有某種看不到的物質能量參與了星系團的質量引力。

舉個通俗易懂的例子科學家發現

一根繩子能用10公斤的力量提起10噸重的物質,這顯然違背常理,怎麼解決?於是科學家提出“暗繩子理論”,這其中必定存在著某種看不見的繩子參與了提起10 噸物質的力,這便是暗物質假設的比喻。

事實是,的確有看不到的力參與,但卻不是暗物質,暗能量。暗物質的錯誤假設是基於對質量等於引力這個錯誤的假設。

只要理解空間是一種存在,那麼就可以推導出距離銀河系中心越近的恆星,運動速度越快,產生的引力必然越大。因為物質是在空間質上的反覆生滅,所消耗的空間質不同,所產生的引力也必然不同。比太陽系更接近銀心的物質系統,圍繞銀心的速度越快,消耗的空間質必然更多,同樣的質量下產生的引力必然更大。


灰色的子彈


暗物質是指一切我們目前所不能觀測得到的一切物質的總稱,而暗能量同樣也是如此。

我們知道,有質量的物質均會受到萬有引力的牽引,而我們也知道,一個正常運轉的漩渦的線速度通常都是由內至外的變慢的,可是這個常規的認識卻在我們自己所處的銀河系中出了錯。

我們的銀河系是一個短棒型的星系,它旋轉的線速度由內至外都是一致的。

如果在我們銀河系周邊的外圍沒有任何物質的存在的話,那麼銀河系的旋轉,在理論上必然是會像水漩渦那樣,其旋轉的線速度肯定是越靠近漩渦中心的就會越快的。可是事實上並沒有出現這樣的情況,於是科學家們肯定了在我們銀河系周邊的外圍,甚至是在銀河系的內部會有存在著大量我們所不能觀測得到的物質,而由於我們暫時無法觀測,因此我們的對它們一無所知,所以也只能將會這物質統稱為暗物質。

那麼暗能量呢?其實暗能量的統稱是一種與萬有引力相反的斥力,這種斥力的存在會使得宇宙在加速的膨脹。

也許可以這麼說,宇宙的加速膨脹證明的暗能量的存在,反過來也可以說,正因為有了與萬有引力相反的作用力的存在才使得宇宙在加速膨脹,而不是因為宇宙星系之間存在著大量的物質而使得萬有引力在牽引,最終使得宇宙膨脹速度減慢,然後倒回來收縮。


小民科


暗物質存在的5個線索可@川山洞主,觀看長視頻第21集。

暗能量主要是:根據實際觀測結果,在已有物理理論的基礎上,推導出的一個結論。

  • 1998年,兩個獨立的天文觀測小組,分別通過對超新星距離的測量,同時得到了一個顛覆性的發現:宇宙的膨脹正在變得越來越快,而不是之前預計的越來越慢。

  • 在此之前,多數人預計宇宙膨脹應該是越來越慢的,理由是:宇宙中已知物質產生的引力,總是相互吸引的。

  • 但現在實際觀測結果卻是,宇宙的膨脹越來越快,這就意味著:主導宇宙的力量是一種相互排斥的力量。
  • 可是問題是:引力怎麼會是相互排斥的呢?
  • 在牛頓的引力理論中,引力總是相互吸引的,因為只有物質的質量才會產生引力。並且質量總是為正,所以引力總是相互吸引的。
  • 但在愛因斯坦的引力理論中,除了物質的質量之外,物質分佈形成的壓強也會產生引力。並且如果物質分佈形成的壓強為負的話,引力就表現為相互排斥。
  • 那麼,壓強為負的“物質”是怎麼樣的一種存在呢?可以通過下圖中的對比來理解。
  • 所以,如果假設宇宙中,除了普通物質和暗物質之外,還存在一種壓強為負的“物質”,那麼就可以解釋我們觀測到這個結果。
  • 由於這種壓強為負的“物質”不發光,也不反射光,它們被稱為“暗能量”

更多詳細細節的說明,以及對宇宙加速膨脹的其他解釋方案,可觀看長視頻第23集。

——完。我是@川山洞主,歡迎關注,2019.01.31


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