應該怎麼理解暗物質與暗能量?

2021-02-08 IU科學說

應該怎麼理解暗物質與暗能量?

這個問題地球上不管是陽春白雪還是下裡巴人,都還沒有弄清楚,所以理解也是五花八門。

所謂陽春白雪,就是科學界那些科學家大神們,下裡巴人當然是指我等吃瓜群眾了。科學界現在也是公說公有理,婆說婆有理,甚至我今天還看到一個說法,說是有一位科學大神~哥倫比亞大學天體生物學主任Caleb Scharf說,暗物質有可能是外星文明體弄出來的玩意,甚至很可能就是外星文明體本身。

這當然是扯淡。時空通訊雖然不是科學大神,但對於並非建立在科學理論依據上的胡思亂想隨意說法是不認同的。暗物質是什麼,如果脫離了我們已知的數理邏輯,任意發揮的說法都有50%的正確率,但也有50%的錯誤率,等於沒說。

但暗物質研究了幾十年,有幾點是有進展的,知道了這個看不見摸不著但能夠感知的玩意有幾個特性:

1、暗物質有質量,因為它參與了引力相互作用,但單個暗物質粒子的尺度質量還不知道;

2、暗物質很穩定,已經存在百億年,在宇宙結構形成的不同階段都有暗物質的參與和作用;

3、暗物質基本不參與電磁相互作用,即與光子不發生作用,因此基本不發光,就看不到;暗物質也不參與強相互作用,因此沒有影響宇宙氫元素豐度;

4、暗物質運動遠遠低於光速,否則我們宇宙就無法在引力作用下形成目前觀測到的大尺度結構。

現在科學家對暗能量的性質了解的更少,比較統一的認識就是它控制著宇宙的膨脹速度。

今後宇宙歸宿是在永遠的膨脹中熱寂還是冷寂,還是到了臨界點停止膨脹後又開始收縮,還是在高速的膨脹中時空大撕裂而消亡,都由暗物質說了算,因此人類的命運最終也掌握在暗物質身上。

暗物質和暗能量的發現是基於上世紀對天體運行的研究,包括星系團的運行、星系旋轉曲線與彌散速度分布、宇宙大尺度結構的形成、宇宙微波背景輻射的觀測等等,都證實了宇宙中存在大量不可見的物質,才會有如今的狀態,否則根據現代物理引力場理論就完全不是這個樣子。

後來人們把這些看不見的物質稱為暗物質和暗能量,並經過計算得出在整個宇宙質量中,暗物質佔比26.8%,暗能量佔比68.3%,能看到的平常物質只有4.9%。

這看得到的物質包括星系、星雲、恆星、黑洞等一切天體和可測量的原子、質子等。

暗能量雖然在宇宙中佔有最大比重,但密度很低,一個立方米只有10^-26千克,相當於幾個氫原子的質量。

我們太陽系的暗能量加起來,就有一個小行星質量差不多。但出了太陽系或者一個恆星系統,出了一個星系,更多的是空曠的太空,雖然看起來什麼也沒有,但暗物質暗能量充斥各個角落,因此在宇宙大尺度暗物質暗能量總質量就嚇人了。

相關焦點

  • 暗物質和暗能量
    暗物質和暗能量暗物質和暗能量概念逐漸得到了越來越多的認可,更多的科學家開始接受這兩個概念。量子力學和相對論似乎都沒有涉及這兩個概念。我們已經知道的物理理論也難以理解暗物質或暗能量。因此這被稱為21世紀物理學大廈上空的兩朵烏雲,與20世紀初物理學大廈上空的兩朵烏雲如此類似。相對論預言的引力波得到了直接證實,這進一步地體現了相對論的正確性,但是相對論與量子力學依然是不相容的,卻各自在自己的領域內都是正確的,這是困擾物理學家近百年的問題。 看來,物理學實際上是面臨三大問題,暗物質和暗能量以及量子力學與相對論的融洽。
  • 什麼是暗物質和暗能量?
    當然暗物質從被提出以來,不僅在星系的旋轉曲線上,還在星系團、宇宙的大尺度結構,甚至早期宇宙當中發現了各種各樣的觀測證據。我們是通過引力去理解暗物質的,它看不見,但是也提供了一份萬有引力。我們如果再較真的去問:這個暗物質到底是什麼呢?我們還不知道,我們只知道暗物質不是什麼。
  • 什麼是普通物質、反物質、暗物質和暗能量?
    經常關注宇宙學得朋友,肯定都看到過反物質、暗物質和暗能量,這三個物理學中的詞彙,除了這三個還有一個普通物質,它們一起構成了宇宙中以前存在、現在存在的所有物質/能量形式,其中的反物質在目前的宇宙中,據我們觀察並不存在,而暗物質、暗能量、普通物質依然充斥著宇宙空間,組成了我們當今的宇宙。
  • 什麼是暗能量,暗物質?
    它被稱為暗能量。什麼是暗能量?更多的是未知的。我們知道有多少暗能量,因為我們知道它如何影響宇宙的膨脹。除此之外,這是一個完全的迷。但這是一個重要的謎。事實證明,大約68%的宇宙是暗能量。暗物質約佔27%。
  • 什麼是暗物質?什麼是暗能量?
    物理學家仍然不知道怎麼解釋這些東西,但是他們起了個名字,這就是所謂的暗能量。什麼是暗能量?未知的遠比已知的多,我們知道暗能量切實存在,因為我們知道暗能量如何影響宇宙的膨脹。除此之外,它完全是個謎。但這是一個重要的謎。事實證明,大約68%的宇宙是暗能量。暗物質約佔27%。
  • 暗物質與暗能量
    這在人類探索宇宙奧秘和物質基本結構的道路上無疑是一個光輝的成就。WMAP的結果告訴我們,宇宙中普通物質只佔4%,23%的物質為暗物質,73%是暗能量, SDSS 也給出類似的結果。從物質基本結構的觀點出發,普通的物質,如樹木、桌子以及我們人類本身,是由分子、原子構成。然而分子、原子不是最基本的,目前已知的最基本的粒子是由粒子物理標準模型所描述的夸克和輕子以及傳遞相互作用的粒子(如光子,膠子等)。
  • 什麼是暗物質和暗能量
    我們來聊一聊,如果讓我用一句話來解釋,暗物質貢獻引力,努力把物質拉向一起,暗能量則貢獻壓力,努力讓物質相導憶離,努力讓物質相互遠離,因為兩者都無法直接觀測,所以它們都姓「暗」,好啦今天的視頻就到這裡,目前的觀測表明,宇宙中的常規物質只佔總能量的4.9%,暗物質佔26.8%
  • 【科普】暗物質與暗能量
    歡迎廣大宇宙愛好者持續關注我們微信平臺 首先,不要把暗物質與暗能量混為一談。有很多人認為暗能量就是暗物質發出?錯,暗物質與暗能量根本就不是一回事。請不要在名稱上混淆暗物質與暗能量暗物質模擬3D圖,現在人們還沒有完全發現暗物質的模樣暗物質首先來說一說暗物質:物理學家通過計算恆星系統間的引力發現,按照現在恆星和恆星系統的引力
  • 什麼是暗物質和暗能量
    我們來聊一聊,如果讓我用一句話來解釋,暗物質貢獻引力,努力把物質拉向一起,暗能量則貢獻壓力,努力讓勿質相導憶離,努力讓物質相互遠離,因為兩者都無法直接觀測,所以它們都姓「暗」,好啦今天的視頻就到這裡,目前的觀測表明,宇宙中的常規物質只佔總能量的4.9%,暗物質佔26.8%,剩下的68.3%
  • 暗物質暗能量在宇宙的分布均衡嗎?
    現代天文學通過引力透鏡、宇宙中大尺度結構形成、天文觀測和膨脹宇宙論研究表明:宇宙的密度可能由約68.3%的暗能量,26.8%暗物質,4.9%的重子物質組成。全世界的專家學者們研究暗能量、暗物質,基本上都建立在宇宙爆炸、宇宙膨脹的基本理論基礎之上,基本證明了暗能量和暗物質的存在,但仍然沒能找到暗能量和暗物質。
  • 什麼是暗物質和暗能量?目前探索暗物質有什麼進展了?
    為了顯得更博學,說暗物質都會順帶提一句暗能量。其實吧,把「暗能量」和「暗物質」放一起是很業餘的(呃,我本來就是業餘的),兩者雖然同屬「暗」字輩,本質上卻大相逕庭。古人把解釋不了的現象歸結於上帝,科學家遇到解釋不了的現象,就把這黑鍋甩給「暗某某」,「暗」這個字並不是一種分類,而是「黑鍋」的意思。暗物質和暗能量都是背鍋小能手,先簡略說說「暗能量」背的這口鍋。
  • 我們要如何看待和理解暗物質和暗能量?
    此間暗物質便是物質存在的氣囊(物與物相對中的力道)。若以人類的唯物觀而言,所謂的宇宙暗物質、暗能量的說法就是無稽之談!然而,隨著人類科學發展所遇到的許多無法以唯物觀解釋的現象,令所謂自稱絕對唯物主義的科學觀,也不得不思考宇宙是否真的存在不可見形態的所謂「暗物質」,和不可見物質存在卻有能量表現的所謂暗能量了!
  • 暗物質和暗能量理論過時了嗎?
    當我們嘗試做到這一點時,我們面臨的問題是,儘管我們對宇宙了解甚多,但除非我們添加至少兩個神秘成分,否則我們的預測和觀察到的結果將不會完全匹配:某種暗物質和某種類型的暗能量。這是一個非凡的難題,每個天體物理學家都不得不想辦法解決它。儘管許多人都喜歡提出替代方案,但它們都比暗物質和能量的令人滿意的解決方案還要糟糕。這是為什麼的科學。我們可以進行大量的測量,這些測量有助於揭示宇宙的本質。
  • 論引力場、宇宙、暗能量、暗物質
    暗物質是什麼?暗能量是什麼?大爆炸宇宙之外,宇宙大爆炸之前是什麼?關鍵詞:移動波;宇宙;暗能量;暗物質;速度宇宙加速膨脹的原因1920年代,哈勃發現了宇宙膨脹,宇宙不是靜態的、一成不變的,它浩瀚的空間每分每秒都在擴張,星系之間彼此遠離。宇宙膨脹是20世紀偉大的科學發現之一,直接導致了大爆炸宇宙學的學說。
  • 暗物質VS暗能量,既分輸贏也決生死
    科學家認為,暗物質跟暗能量形成的時間點,是大爆炸最初的時刻。也就是在大爆炸第一秒的片刻形成的,跟普通物質形成的時間差不多。較暖的區域幾乎沒什麼物質,之後會變成星系之間的空曠太空,在那裡,暗能量的力量最強。較冷的區域有比較稠密的暗物質跟可見物質。之後密集的星系跟星系團會在這裡形成。巨大的星際結構天文物理學有個意義重大的問題:早期的宇宙微波輻射背景相當均勻平滑,後來它是怎麼交織成現在遍及宇宙的物質絲狀結構?
  • 暗物質和暗能量的結合構成了宇宙,那暗物質的組成結構是什麼?
    構成你以及你所關心的一切事物的普通材料只佔宇宙不到10%的內容;宇宙的其餘部分則是由被稱為暗物質和暗能量的神秘物質構成的,這是我們這個時代最偉大的宇宙奧秘之一。至於它們到底是什麼,誰也說不準。如果看不見的東西是由質子、中子和電子組成的正常物質,那我們關於恆星和星系如何形成的理解就必定是錯誤的:它們永遠不會足夠快地瓦解,以形成最初的恆星和星系。
  • 暗物質和暗能量是什麼?它們為什麼佔據了百分之95的宇宙?
    我們認知中的恆星、行星、物質等連宇宙的百分之5都不到。剩下百分之95都是由人類根本無法探測的暗物質和暗能量組成。也就是說,我們所體驗到的,所感知到的是現實中非常小的一部分。而我們對於暗物質和暗能量的一切,它們是什麼,它們存在的意義和存在的方式完全沒有任何頭緒。那麼為什麼我們如此確信暗物質和暗能量的存在呢?
  • 暗物質,暗能量?
    不過以現在的觀點看來也不算什麼,現代物理認為宇宙中存在著暗物質,暗能量。按當時的觀點來看也是難以理解的。2:麥可遜-莫雷實驗的零結果。以太說認為以太是光媒介質,那麼地球在以太中運動,在地球上各個方向的光速與地球運動應該符合伽利略變換,即C+V和C-V。麥可遜-莫雷實驗正是測量C+V和C-V中的V,得到結果為零。這一結果讓當時的科學家不解。
  • 宇宙中的暗物質和暗能量是什麼
    要知道什麼是暗能量?首先要搞清楚什麼是暗物質.科學家認為暗物質就是不與現觀察到、發現的物質發生相互作用,但是卻可以觀察引力來判斷他們的存在,就是說暗物質其實是與引力相互作用的,這是為什麼?在相對論的框架裡還是離不開物質的質量。不管引力是因為物質之間的相互作用還是時空彎曲,都離不開物質的基礎屬性"質量.根據科學家的預測,暗物質的最大特點就是不與現有觀察到、發現到的物質產生相互作用,眾所周知,我們人類發現或者觀察到的物質都具備質量的特點,難道暗物質沒有質量嗎?沒有質量的物質就是暗物質嗎?根據愛因斯坦的質能方程,暗能量從何而來。
  • 暗物質與暗能量的由來及其真實性分析
    但暗物質與暗能量概念的提出都與哈勃定律有關。但正因為如此,哈勃定律的正確性就存在非常大的不確定性:若紅移量不是由於天體退行產生的都卜勒效應,則以哈勃定律為基礎的宇宙大爆炸、暗物質和暗能量等物理概念與理論將不攻自破。