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。