科学家计算引力不足以维持银河系目前形态，那是什么力量在维持？

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不参与电磁力的物质

目前可观测到的物质产生的引力确实不足以维持银河系的形态。那这具体是咋回事呢？

这我们要从上世纪30年代说起，当时就有天文学家发现一个问题，就是他们在观测星系团边上的恒星系时，发现这些恒星系都跑得特别快，快到什么程度呢？

具体来说，就是我们可以通过牛顿的万有引力公式来计算这个速度，而实际观测的速度要远远大于理论计算的速度。

就拿我们银河系来说，太阳系如果通过理论计算应该是160km/s，而实际观测到的速度达到了220km/s。

如果你手边有个带线的耳机，你可以试一下，把耳机甩起来绕圆周运动，如果甩得越快，这个耳机就越有要飞出去的趋势，你就需要有更大的力气抓住。同样的道理，银河系要抓住太阳系，其实也需要足够的质量，这样才有足够的引力。但事实上，所需要的引力要大于银河系所能够提供的质量，这意味是不是存在什么人类无法观测到物质存在。而且这个物质只提供引力，由于我们观测是通过电磁波，因此这个物质是不参与电磁力的。

于是，科学家就开始寻思这到底是什么到底，具体来说，有这么几种可能。

第一种就是黑洞，光子都跑不出去黑洞，因此肯定不可能用电磁波的方式来观测，而且黑洞确实引力巨大。

第二种是已经冷却躺尸的中子星和白矮星，这些星体是不会发生核聚变的，只要原来的热量消耗完就彻底凉了，超远距离是肯定看不见的。

第三种就是中微子，因为中微子质量极其小但毕竟还是有质量的，而且中微子穿透力超级强，我们要捕捉到中微子的难度极其大，因此只要中微子的量足够多，那是有那么一丝丝理论上的可能。试想一下，每秒钟穿透一个人身体的中微子要达到1000万亿个，但我们毫无察觉，这就能知道它的穿透力有多强，多难观测到了。

暗物质：星系的粘合剂

为了搞清楚到底是什么，科学家可是进行计算，这个计算主要是针对于“质量”，看看额外的引力需要多少质量的物质来提供。不算不知道，一算真的是吓一跳。这个物质是我们可观测到物质的5倍。

如果是黑洞的话，那岂不是到处都是黑洞，那地球才造就被黑洞吃干净了。

同样的道理，如果是中子星，白矮星，中微子，那宇宙应该是是挤满了这些东西，我们不可能看不到。所以也都被排除掉了。

于是，没办法了。科学家只能假设存在一种物质叫做：暗物质。不过，暗物质是什么，我们是真不知道。说实在的它就是一个科学家用纸笔加观测推演出来的。但是它的存在是可以被证明的。如果没有它，各种星系就会分崩离析，所以它真的是名副其实的星系粘合剂，这也是一个间接证据。

除此之外，现代天文学还有几种办法来观测它，首先就是引力透镜。下图就是科学家通过哈勃望远镜观测星系团CL0024+17，发现存在一个暗物质圈，也就是途中蓝色的部分。

除了引力透镜，还有宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等方法和理论。其中，我们通过宇宙微波背景辐射可以获知，宇宙诞生之后38万年的时候，也就是宇宙微波背景辐射刚刚被释放出来。当时的全宇宙温度和物质密度非常的均匀，全宇宙各处几乎没啥差别。

但后来是什么把物质聚合起来的呢？要知道我们可以观测到的物质都会释放电磁辐射（只要是高于绝对零度的物质都会），不仅会释放，同时还能接收热辐射。我们可以把宇宙现象成一杯热水，如果我们把冷水倒进去，结果会咋样？温度会随着时间，最后分布均匀，不会一处冷，一处热。这其实就是一个热平衡的过程。

所以，事实上，如果按照宇宙诞生38万年的节奏发展，宇宙中应该一直均匀地分布着各种物质，而不可能出现现在这样的星系或者恒星系的。而暗物质正好是不参与电磁相互作用的。因此，是它们把可观测的物质进行聚合的，我们现在宇宙中，可观测到的一切的星系，恒星，甚至是黑洞，都是受到暗物质的影响才形成。

而且，暗物质应该就像中微子一样，广泛存在于宇宙空间当中，甚至这个时候正在穿过你的身体，因为它不参与电磁力，所以你压根感知不到。我们甚至可以说，整个地球都是被暗物质包围着，但我们就是看不到它。

不过，事实可能要比我们现象中的复杂，2018年和2019年，就分别有天文学家发现有两个星系是不存在暗物质的。

对于暗物质的研究其实是未来科学发展的重点，各国都设立了研究暗物质的观测项目，我们国家有“悟空”探测器，对于它的了解，将很有可能打开一番新的天地。

最后，我们来总结一下，暗物质是假设出来的物质，是它提供了额外的引力，使得星系可以聚合。而且它很有可能是宇宙诞生的38万年后，把物质聚集起来的原动力。

钟铭聊科学

早在牛顿时代人类就明白了质量越大引力越大，因此天体之间的运行都是引力在起作用，同样也是因为引力，距离太阳越近的天体其公转速度就越快，因为它需要更快的速度来获得足够的“离心力”从而和太阳引力保持平衡，而太阳系边缘的天体受到太阳引力较弱因此公转速度也越慢。

在过去相当长的一段时间内物理学家们靠着上面的推论预测了太阳系内天体运行的种种现象从未失手，于是他们便觉得这个推论是放之全宇宙皆准的真理。

然而宇宙的奥妙远超人类想象，上世纪30年代天文学家观测到星系外围恒星的运行速度竟然比星系内侧恒星还要快，而按照万有引力定律外侧的恒星运动速度应该要远远慢于内侧才对，就像海王星公转速度比水星慢一样。

可惜数据不会说谎，观测结果已经证明了外围恒星确实比内侧恒星快，而星系的总质量又确实不足以让外围恒星的运行速度超过内侧恒星而不分崩离析。

为了应对这种这种诡异的局面，科学家们提出了“暗物质”的概念，他们认为宇宙中除了可见物质外还有暗物质，而且暗物质的质量是可见物质的5倍以上，正是这些暗物质给予了星系额外的质量进而产生了额外的引力，所以才会出现外侧恒星的速度异常。

宇宙观察

上世纪天文学界迎来了几场革新，其中有一场革新如今还没有真正意义的解决，具体来说就是一些类似于银河系这样的大型星系的质量所提供的的引力，并不足以维持住自身的形态。关于这个问题也是天文学界目前最前沿的研究领域。那这到底是咋回事呢？今天，我们就来聊一聊话题。

谁在提供多余的引力？

上世纪30年代，有个著名的天文学家叫做奥尔特就通过观测，就提出了在银河系盘中的质量要远大于我们所观测到的恒星的总质量，而且他还对这部分看不到的“质量”进行估算，结果，他认为大概有一半的质量是我们观测不到的。

大概也就是隔年，又有一位著名的天文学家叫做弗里茨·兹威基，在研究后发现星系团外围成员星系的运动情况时，他就发现，后发座星系团中的可见星系并不足以支撑它们自身的高速运动，因此，他认为存在一些其他的质量，我们观测不到，提供了额外的引力，才使得这些可见的星系可以如此高速的运动。

类似的情况，在30年代，还有一位叫做巴布科克的天文学发现了，他发现，仙女座星系的自转速率曲线和理论预言的并不匹配。照理说，距离星系中心越远的天体应该转得越慢，但他却发现，星系中心附近的天体和星系边缘的天体运动速度，实际上是差不多的。同样的情况，也被许多天文学在其他的一些星系中所确定。

这就很奇怪了，我们可以来现象一个画面，就是拿着一个带绳的耳机，然后把耳机甩起来，当你甩起来后，你会发现，甩的越快，这个你需要拽住耳机的力就得越大。星系边缘的天体跑得那么快，这就说明需要足够多的引力牵引住，否则星系就会分崩离析。

更有趣的事情是，科学家在银河系的研究过程中也发现了这些现象，我们的太阳实际上是绕着银河系的质心在做运动的。

如果按照现有的理论进行计算，科学家就可以得到太阳的运动速度大概是160km/s，但实际上观测下来，却得到了240km/s的结果，远大于160km/s的理论值。按照上文说的那样，要让太阳运动速度达到这个240km/s，说明银河系需要提供额外的引力才可以。

如果没有额外的引力，银河系中的太阳肯定会飞出去，而不会被束缚在银河系内部。那这部分引力到底是谁提供的呢？

暗物质

科学家提出了一个概念，把这个物质叫做：暗物质。暗物质之所以有这样的名字，首先是因为我们看不到它。人类观测天体，实际上是利用天体发出的光子，进入到了人类的观测仪器上，而仪器之所以捕捉到光子，实际上是光子和仪器发生了电磁相互作用。

也就是说，暗物质不参与到电磁相互作用，但暗物质是参与引力作用的，也就是说暗物质是有质量。目前，我们可以通过理论计算出暗物质的质量，大概是可见物质的6倍。

当然，关于暗物质，我们知道的并不多，我们可以通过各种方法来观测暗物质，暗物质的存在也基本坐实了，接下来的事情其实就是搞明白暗物质到底是什么？

目前主流的观点是冷暗物质模型。这里多了一个“冷”，是说暗物质粒子跑得很慢，几乎不动。

可能你不太能理解这个冷和运动的缓慢有啥关系，这里就要提到温度的定义，从微观视角来看，温度的本质是粒子热运动的

暗物质粒子的运动不剧烈，因此才被称为冷暗物质。那暗物质有什么用呢？

星系的粘合剂

科学家通过观测发现，大多数的星系都有暗物质的存在，而且大星系都有暗物质，没有暗物质的星系都是比较小的星系。

所以，很多科学家认为，暗物质由于提供了强大的引力。在宇宙的早期，星系形成的过程中，它扮演了极其重要的作用，这个作用类似于粘合剂。它通过自身的引力把恒星束缚在一起，确保了星系的形态，如果银河系没有暗物质，那银河系就会立马散架，很多恒星都会被甩出。我们甚至可以说，如果没有暗物质，可能就无法形成大型的星系。

不仅如此，在未来，银河系和仙女座星系会发生一场撞击，最终聚拢到一起。实际上，这也是暗物质在作祟，正是两个星系的暗物质的引力，促使两个星系的合并。

薛定谔的科学

问题不太确切。更准确的说法是：根据观测得到的质量，其大小不足以产生维持银河系运动的引力。也就是说质量不够。

科学家根据恒星亮度计算其质量，根据恒星计数和银河系亮度分布计算质量及其分布。另一方面，观察测量恒星运动速度可以反推计算出所需要的引力。二者一对比，发现质量太少了！

经科学家反复计算推测，宇宙中还存在不发光的暗物质。它们提供了额外的引力。

暗物质的候选有好几个。黑洞、中微子都曾是考察对象。现在普遍认为有一种暗物质粒子。它们不发光，与普通物质不发生反应。个人对此存疑。

北风中的石头

这是一个局部与整体的问题。局部构成整体，整体统帅局部。就宇宙来讲，宇宙就是一个整体，由各星系组成，各星系在宇宙的统一运行下，按照一定的规则各自运行。这好比是一支军队，由司令部统一管辖和指挥，下设军、师、旅、团、营、连、排、班，分级分头管理。各星系的存在、运行及维系宇宙的平衡皆来自于万有引力，其引力源是由大大小小的黑洞和恒星产生的。这种大大小小的黑洞和恒星就代替了管理宇宙和维系平衡的职责。拿太阳系来讲，太阳这颗恒星就起到了维系八大行星运行的职责，它统一于银河系，又独立于银河系。太阳系各行星之间相互吸引，又相互排斥，把太阳的引力转化为向心力，在对立统一中形成稳定的运行结构，沿着一定的轨道运转。这就是为什么银河系及其他星系能够维持平衡的原因。因此，就整个宇宙来讲，其形成、存在及维系平衡，是由大大小小的黑洞和恒星在起着作用。由此推之，维持银河系目前形态的也是这种分散开的力量。

如龙得云13333

自牛顿根据前人的观测和总结建立了万有引力公式，使得各种天体的运动统一了起来。于是，尽管万有引力公式只是经验的归纳，却使经典力学的发展达到了顶峰。

然而，当人类的观测超出了太阳系，却发现银河系以及河外星系的天体运动并不完全符合万有引力公式，有些天体的离心速度并没有随着距离引力中心的增大而变小，其近似为一个不变的量。

对此，有三种解决方案。

首先会想到的方案是修正万有引力公式，但是该方案牵连甚广，毕竟在太阳系该公式是十分精准的。所以，科学家👨‍🔬们选择放弃此解决方案。

另一个比较简单的解决方案是外在地特设看不见的暗物质。而且，为了避免更多的牵扯，还需要假定暗物质没有其他的物理效应如不参与其他的相互作用。

因为，需要暗物质的量实在是太多了。如果其具有引力之外的其他物理性质，将会对现存的物理世界产生巨大的冲击。

根据计算，需要暗物质的总量是已知物质的5倍！只有暗物质达到这一数量，才能够解释远方的天体偏离万有引力公式的现象。

然而，不幸的是人类用尽了各种观测手段，并寻找了几十年，却始终没有发现暗物质的蛛丝马迹。

于是，需要我们反省这一解决方案的可行性。在人类的认识过程中，有许多利用外在的特设来解决疑难现象的案例。不过，这种做法的结局，大都是以失败而告终的。

比如，为了解释燃烧🔥现象，特设燃素的存在；为了解释地球🌍上生物的现状，创立了灾变说。更为极端的例子是，认为人类是外星人的后代。

第三种解决方案是借助于内在的物理机制，将异常的现象归结为该机制在不同极限情况下的不同表现。

根据马赫的相对性原理以及广义相对论的广义相对性原理，物质的运动不仅会受到空间的制约，物质也可以影响空间的分布。比如，物质的旋转，会导致其附近的空间也随之部分地转动。

由于离心速度是相对于空间而言的，所以实际的离心速度等于表观的离心速度减去空间的等效转速。

当天体距离引力源的增大，其实际的离心速度会按照万有引力公式的计算而迅速消失，使得该天体的表观离心速度等于空间的等效转速。后者近似为一个不变的量，只与引力源的质量和转速相关。

这也是为什么，只有遥远的天体才会产生偏离万有引力公式的现象。因为，我们观测到的遥远天体的质量和转速都是巨大的。

总之，对于异常现象的解释，大体上有两种做法。要么特设外在的因素，要么寻找内在的物理机制。后一做法虽然比较复杂，但是其不仅成功率高，而且还能增进我们对自然界的认识。

所以，我们应该借助于内在的物理机制，来解释天体异常的现象。这一物理机制就是存在着真实的物理背景——量子空间。

淡漠乾坤

在古希腊哲学中太空存在着“以太”，在中国古代哲学中太空存在着“气”，在现代科学中太空存在着各种粒子。

存在各种粒子的太空构成了流体环境，旋转的物体在运动中运动会产生一个偏向力，是物体产生弧线运动轨迹。天体在太空流体中运动，天体的自转也会产生偏向力，使天体产生公转现象，天体公转偏向力的方向与万有引力的方向相同，天体公自转偏向力拟补了万有引力的不足。

现代科学在相对论的影响下，把太空当成空虚的真空，忽视了天体公自转偏向力的存在。只有放弃狭义相对论，科学才能找到万有引力的不足之处。

狭义相对论把太空当成空虚的环境，这是错误的，广义相对论复活了空间“以太”的存在，换了个马甲，叫做“场”，这是科学的结进步。但“场”还是把空间物体之间的作用力，限定在一个有限的范围之内，无法认同在空间流体中的物体是相互纠缠的。

爱因斯坦是一个伟大的思想家，把爱因斯坦当成伟大的科学家是错误的。爱因斯坦是不懂物理的，他不知道波的传播特性，也没有学好牛顿运动定律。

在迈克尔逊莫雷实验中，光都是在相同状态的空气介质中传播的，用波在状态介质中传播速度恒定不变，就能完美的解释这个实验的结果。由于爱因斯坦的物理知识不足，搞出了相对论。

无极必反，狭义相对论虽然是错误的，但是速度与尺寸还是有联系的，在空间中高速运动的子弹，不是在运动方向上发生尺缩效应，而是在运动方向的垂直方向上发生尺缩效应。

广义相对论复活了空间“以太”的存在，用“场”来表现空间“以太”的分布不均匀，让“场”与力进行结合 ，推出了空间“场”的方程式，这些方程式是可以借鉴的，可以变形运用空间流体中物体的相互作用力。

太上邪神

不管是牛顿经典力学还是爱因斯坦的相对论，计算后，银河系中心黑洞的引力，不足以维持银河系边缘的恒星运转，也就是说银河系外围的恒星运转速度比理论值大很多，理论上这些恒星应该由于离心力而逃离银河系的。不光是银河系，天文学家观测到遥远星系大多也是如此，于是科学家引入了暗物质。由此也估算出了暗物质占宇宙质量的比重。但近年也发现了少数没有暗物质的星系，因此暗物质在宇宙中的占比可能要校正了。

癫济哥

这个问题如果用牛顿引力论或爱因斯坦的时空弯曲论来解释实在费力，而且还找不到自然现象来提供人们的思维标本，这是为什么呢？原因是牛爱理论只反映了自然现象的表面，他们的理论是建立在狭小观测范围内的人为数学计算，根本不能叫做自然规律。

关于引力的作用机制与形为机制人们在地球上感知都很丰富，例如台风，台风由冷热汽流在大气环流作用下，产生局部冷热对接，冷热汽流触碰后冷热汽体由汽变成了水，伴随大量汽体体积缩小，前面的汽变成了水，就会产生付压迫使后面的汽体不断加入，由于冷热汽流的对立运动加入，没变成水的汽体就不得不围着中心付压带旋转，这就由对立封闭运动的汽体转化为具有引力旋转的台风体，雨大风也大，当冷热汽体达到相对平衡时，台风也没有了，台风引力也消失了，台风物态体也消失了。

由台风自然现象看银河系及其其它星系，正在旋转的星系靠的是由中心黑洞的巨大质量产生的引力来维持吗？非也！根本不可能，靠的什么？靠的是因天体旋转产生的紧缩内压，内压使恒星的电子有规律和成度的不断煙灭，电子煙灭后其电子的旋转动态体消失，产生光速动态收缩态，光速收缩态的收缩量就是人们称谓的能量，是全方位的收缩位移形为，被吸引的电子产生型变和位移并分滩一点空间位，由于分滩全方位的电子基数及其空间空域，分获电子的空间量又会随基础数据扩大而递减，这就是引力弱而至远的根源。恒星中的电子无论煙灭或缩小产生的动态收缩位移传递就是恒星的能量。这样才能保持恒星的生命过程与星系的生命过程，一但恒星的电子组合体被挤压产生的抗压与星系的自旋紧缩压持平，恒星也就变成了未来星系的行星，固有星系也就失去自旋凝聚力，一代天体的生命走到尽头，余下物质体又只能在更大区域区间参与下一代星系的耦合创生。

关于引力的本质理解:引力是自然界的耦合自旋型变形为，能量是型变转移传递平衡过程态量，是局部动态体的内压平衡位移形为型变传递量。(本文原创，个人研究结论供参考)

宇宙谱

太阳系的形状是行星围绕太阳转，卫星围绕行星转，这样就定格成一个草帽的形状。那么仅凭万有引力能够维持这样的形状吗？

显然不能！因为万有引力只是提供旋转的向心力，要是没有其他力去平衡这个作用力，外围天体一定是会运动到中心去的，那样就没有行星和卫星存在的机会了，宇宙就只有一个个的太阳了。

所以，离心力一定是真实存在的，它并不是虚拟的存在，问题在于人们对它的理解错误，认为力一定要有施力物体！

其实惯性离心力并不需要施力物体，而是因为物体惯性的运动本身就具备的一种对旋转中心的抵抗力，只是旋转运动越剧烈它的抵抗作用就越强。

所以，只有具备一定的速度，行星及卫星才可以停留在它们的轨道上，因为在那样的速度那样的旋转半径下，它才刚好能够抵抗中心引力的束缚作用，停留在固有的轨道上！

所以，离心力是维持天体运动状态的一种关键的作用力，是它恰当的抵抗作用使得行星失去重力处于失重状态，进而能够维持在它的轨道高度上，不再向引力中心加速运动。

既然太阳系的力学因素构成如此，所以整个宇宙也会如此，只有万有引力的作用显然是不够的，离心力是维持边界大小的关键所在。

關鍵字: 引力 银河 科学