暗物質到底是什麼?科學家對它的判斷可能一開始就錯了

2020-10-04 科學探索007

世界萬物由物質構成,而這些物質起源於起源於137億年前的宇宙大爆炸。在宇宙沒有誕生之前,沒有形成任何的物質,而從大爆炸的那一刻起,能量開始初步轉化為氫,核等早期物質。

後期隨著宇宙的不斷膨脹,其它的各種物質也在不斷演化形成。在人類走進科技時代之後,科學家就開始不斷研究探索宇宙,而要認識宇宙,我們就需要對宇宙的物質有一個清晰的認知。

只有了解了宇宙所有的物質奧秘,我們才能夠真正了解宇宙。早期的時候,我們對宇宙物質的認為只限於可見物質,認為我們能夠看見,能夠觀測到的物質就是宇宙的所有。可是隨著科技的不斷進步,我們有了更強大的天文望遠鏡。


通過天文望遠鏡對宇宙星空進行大量觀測的時候,我們發現了很多無法用可見物質能夠解釋的宇宙現象。比如,在很多人的認知裡,星系圍繞中心不斷旋轉,在旋轉的同時星系內的天體沒有被甩出去,原因就是天體通過自轉產生的離心力跟星系的引力產生了一個平衡。

最初科學家對於天體沒有被星系旋轉引力甩出去,就是認為是離心力與引力產生了平衡,互相抵消了。可是後來科學家通過天文望遠鏡觀測到了一個特別的星系,這個星系的發現讓科學家改變了過去的錯誤認知。

這個星系它的旋轉速度比引力的力量還要大,正常情況之下,星系的旋轉速度超越了引力,引力和離心力就無法完全抵消,這個時候,星系內的天體大概率就會被甩出去。可是真實的觀測結果卻是,天體仍然非常穩定,沒有出現亂飛的現象。


為什麼這個星系會出現這種反常現象?科學家研究後認為,可能是有一種我們不知道的東西把它制住了。也就是說有一種我們看不見的物質將天體鎖定在了星系裡面,即使星系的旋轉速度大於引力,也無法將其中的天體等物質甩出去,而這種看不見的物質,科學家稱之為暗物質。

暗物質早在上個世紀20年代就被科學家提出來了,當時這只是科學家猜想中的一種物質。可是隨著科技的不斷進步,我們有了更先進的觀測技術之後,科學家在宇宙中發現了很多能夠證明暗物質真實存在的一些宇宙現象。

所以,現在暗物質的存在在科學界已經達成共識,只不過,直到現在,我們還沒有真正搞明白暗物質的本質到底是什麼?對它的搜尋也沒有任何的進展。在如今的宇宙探索研究方面,尋找研究暗物質可以說是最重要的一個課題,它是本世紀科學家最想搞明白的一件事。


暗物質不同於可見物質,可見物質我們能夠通過肉眼以及各種觀測儀器看到,可是暗物質跟意識一樣,是一種看不見,摸不著卻真實存在的物質。如果暗物質在宇宙的含量非常少,可能也不會引起科學家的高度重視。

可是科學家通過大量的觀測研究發現,暗物質與暗能量有可能才是宇宙的主要組成部分,根據目前的科學研究,科學家推測,宇宙中的可見物質可能只佔到了5%,而95%則全部是由暗物質和暗能量構成。

由此可見,暗物質充斥著整個宇宙,它就在我們的身邊。為了研究尋找暗物質,科學家進行了各種實驗,除了向太空發射暗物質探測器之外,在地球之上,也進行了各種各樣的暗物質衩。比如在日本有一個地下實驗室,科學家在裡面放了一個大水槽,水槽裡有個放滿了液態氙的罐子。據科學家推測,如果有暗物質的話,暗物質和這個氙一碰撞先就會發光,所以如果發光了,那就能說明暗物質是存在的。


可是這個罐子已經放了五年多,直到目前還沒有發現任何的發光反應,這一點讓科學家感到非常疑惑。如果暗物質在宇宙中大量存在,充斥在宇宙的各個角落,那麼它應該是隨處可見,這個罐子不需要放到指定的位置,只要它存在,就應該會發光。

而現在五年的時候都沒有看到它發光的現象,那說明科學家對暗物質的判斷有可能一開始就錯了。我們對暗物質的本質理解錯了,採取了錯誤的方式來尋找暗物質,自然就很難觀測到它們。

暗物質的存在已經得到科學界的廣泛認可,我們要做的就是真正搞明白它到底是什麼?如果連暗物質的本質也無法搞清楚,我們就很難真正去研究探索暗物質。而目前對於暗物質的本質,科學家也只是提出了幾個猜想,通過這個猜想,我們製造出了一些相關的探測器,可是直到目前為止,我們還沒有搜尋到任何的暗物質。

暗物質的神秘可能遠超我們的想像,或許它根本就不是人類現有的科學技術能夠破解的。雖然我們還沒有搞明白暗物質到底是什麼?但是它在宇宙中的地位以及對人類的重要性是得到了科學界的普遍認可。


因為通過大量的觀測數據,我們已經知道暗宇宙在宇宙是大量存在的,它的量遠遠超越了可見物質。跟暗物質相呼應的暗能量,有可能是宇宙最強大並且最核心的能量,宇宙大爆炸之後的不斷膨脹以及星系的運轉,有可能都有暗能量參與其中。

科學家積極研究探索暗能量和暗物質,除了想要對宇宙有更多的認知之外,另一個更重要的原因就是為了未來的星際航行。我們都知道,宇宙浩瀚廣闊,大到我們無法想像,而我們要真正探索宇宙,依靠天文望遠鏡是遠遠不夠的,更多的還是需要進行實在探測研究。

而要在不同的星系之間穿梭,就需要一個超快的速度,這個速度遠超光速。我們都明白,即使是光速飛行,我們要直線穿梭銀河系都需要至少10萬年,更不要說自由探索銀河系了。所以,光速在宇宙中也只能算是一個龜速,它能夠讓我們輕鬆走出太陽系,卻無法讓我們自由探索各個星系。


只有超光速飛行才有希望真正實現星際航行,可是相對論告訴我們,物體的速度只能無限接近光速,即使是光子它的速度也只能達到光速,如果是這樣,那是否意味著人類將永遠被困在一個有限的範圍內?當然不是。

科學家在宇宙中發現了超光速現象,最明顯的就是宇宙的膨脹速度超越了光速,而宇宙的膨脹速度能夠超越光速,背後的原因可能就是暗物質和暗能量在推動著。科學家期望在未來,我們能夠研究透暗物質的奧秘,然後藉助暗能量和暗能量的力量來實現星際穿梭。

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  • 科學家對「暗物質」的判斷一開始就錯了?有證據稱世界是虛擬的?
    我們要認識宇宙,首先就要了解「暗物質」這個東西,暗物質是可能存在於宇宙中的一種不可見的物質,它是宇宙物質的主要組成部分。科學家推測,宇宙中有5%是我們能看到的物質,剩下的95%就全是暗物質。暗物質充斥著整個宇宙,所以是我們生活中隨處可見的。
  • 暗物質到底是什麼?有什麼用?聽完科學家的解釋恍然大悟!
    今天,我們就先來聊一聊:暗物質到底是什麼?首先,暗物質到底存在不存在?這件事情目前來看,科學家是確定它的存在,但並不是說它就一定是存在,在某程度上說,如果現在的引力理論,也就是廣義相對論出現一些瑕疵,就有可能導致暗物質的分析是有誤的。不過,這都是後話了。
  • 科學家又為暗物質起爭執?它到底有什麼獨特魅力?細說它的重要性
    作者:勵生為了證實暗物質的存在性,科學家提出,先找到構成暗物質的基本粒子,如果我們能夠發現是哪一種粒子構成暗物質,那麼對於證實暗物質的存在會有很大的幫助。而目前,對於構成暗物質的基本粒子是什麼?本以為,這兩位科學家會為世人帶來關於暗物質的好消息,但沒想到的是,這兩人竟然因為暗物質而再起爭端。
  • 中國發射「悟空」尋找暗物質:科學家已走投無路
    暗物質就是人死後的靈魂………………以上網友們的評論代表了很多人的觀點,更有人認為,暗物質就是科學家們對一些理論無法自圓其說後,拼湊出來的東西!沒錯!我們確實無法對一些理論「自圓其說」了,哪些理論呢?比如牛頓的萬有引力,愛因斯坦的廣義相對論等等。萬有引力也出問題了?!是的!來,咱們一起看看,到底出了啥問題。
  • 什麼是物質?什麼是暗物質?暗物質的提出有什麼詭異現象?
    但如果把所有看得見又摸得著的物質相加起來,也只佔據了宇宙大約5%的組成部分。相比之下,看不見也摸不著的暗物質,對宇宙來說可能更加重要,它構成了宇宙黑暗而神秘的另一面。    暗物質構成了宇宙中大約1/4的物質,並幫忙塑造出星系宏偉而壯麗的場景。然而,儘管我們費盡心力去尋找它,這位神秘的星系建築師仍然在躲避人類的偵察。幾十年來,我們對暗物質的所有了解都不是通過直接觀察得來的。
  • 如果暗物質不存在,只是用錯了方程呢?
    不過,暗物質和暗能量其實不是什麼新事物。自20世紀30年代以來,天文學家就已經發現暗物質存在的證據。而在1990年,暗能量就已經引起了天文學家的注意。自那以後,暗物質和暗能量成了現代宇宙學的最前沿課題,天文學家一直在嘗試解答以下最為棘手的問題:暗物質是由粒子組成的嗎?如果是,又是什麼類型的粒子?我們該如何測量它們?
  • 暗物質是什麼?科學家們是如何發現它的?差點顛覆傳統物理學!
    暗物質在許多科幻電影或者是其他作品裡,都是非常神奇的物質,能夠用來做許多的事,但事實上,暗物質是什麼,是怎麼樣的,根本就沒有人知道,因為還沒有辦法直接看到這種物質的狀態,那麼暗物質到底是什麼呢?又是如何發現的?暗物質的提出其實是因為一件非常重要的物理學大事件,這次事件就是關於星系的旋轉問題。
  • 尋找了幾十年,科學家又說暗物質可能不存在,難道是竹籃打水?
    這兩項研究,都暗示著可能是十幾年前卡普坦所推測的暗物質所提供的引力導致的。1970年的時候,魯賓和福特在對仙女座大星系的恆星運動進行研究的時候,發現外圍恆星的公轉角速度一點不落後於內側恆星,這違背了克卜勒第三定律。這是暗物質存在的最有力證據,科學家同樣推測是暗物質所帶來的引力或者其他牽引效果,導致外圍恆星公轉速度比預計要快。
  • 科學家發現宇宙中的暗物質正在減少,是什麼在「淘汰」它?
    1922年,天文學家卡普坦通過觀測宇宙,發現星體周圍很可能存在著一種看不見的物質,而在那之前,科學家們曾經認為,宇宙中普遍都是明物質,也就是說,宇宙中的一切,都是可以看到的。那麼,這種看不見的物質會是什麼呢?很快10年過去了,另一名天文學家奧爾特在觀察太陽系周圍的之後,正式提出了宇宙中存在暗物質的理論,科學家們對於暗物質的研究,也由此正式展開。
  • 什麼是暗物質?它對我們的宇宙有什麼影響?
    通過結合艾薩克·牛頓爵士在十七世紀底發現的物理原理和觀測到的星系質量,科學家可以計算星系的旋轉速度。這些技術可以預測不同於中心的恆星的速度。靠近中心的星星移動得很慢。這是因為它們和星系中心之間的質量太小,無法產生強大的引力。更遠的恆星移動得更快,因為它們被中心和中心之間的所有恆星所吸引。
  • 暗物質,你到底躲藏在了哪裡?
    」,他們認為暗物質是可能存在於宇宙中一種不可見的物質,它是宇宙物質的主要組成部分,但又不屬於構成可見天體的任何一種已知的物質,並確定宇宙中暗物質佔全部物質總質量的85%、佔宇宙總質能的26.8%......
  • 暗物質的前世今生,什麼是暗物質?
    儘管專家們已經觀察暗物質的引力效應幾十年,但仍然對它的真實性質感到困惑。誰發現了暗物質?在19世紀後期,天文學家開始推測一些看不見的物質——暗星或者氣體和塵埃,它們可能散布在整個宇宙中。根據《現代物理學評論》(Reviews of Modern Physics) 2018年的一篇評論,研究人員甚至已經開始估計它的質量了。大多數人認為這種神秘物質只佔宇宙總質量的一小部分。
  • 「暗物質」概念是如何提出的,暗物質到底是什麼
    暗物質的基本性質可以概括為:參與引力相互作用。火星和其他行星是一樣的。中國發射的暗物質衛星「五孔」正在尋找天文觀測,並試圖通過測量宇宙射線中正電子和負電子的比例來尋找暗物質信號。所謂暗物質的「看不見」並不是簡單地用肉眼在可見光中隱形,而是說不管探測到哪一段電磁波,例如紅外線、紫外線和X射線,現在科學家認為暗物質實際上是某種粒子。科學家們已經正式提出了「暗物質」這個術語,我們對暗物質的探測越來越多地是通過所謂的「引力透鏡」來完成的,而引力透鏡是由大量的質量來彎曲光線所引起的。但它們不涉及電磁相互作用。
  • 反物質和暗物質是一回事嗎?它們的作用是什麼?
    我們在平時經常會聽到反物質,暗物質,暗能量等詞彙,這些其實都是物理學中的概念。那它們之間有什麼區別,又和我們這個世界的一般物質有什麼關係呢?今天,我們就來說說這個問題。宇宙大爆炸如果這個事情要進入溯源的話,那其實需要追溯到宇宙的起源。
  • 人類開始探索「暗物質」的秘密,它到底是怎麼影響宇宙膨脹的呢?
    眾所周知,暗物質是一種推動宇宙膨脹的神秘力量。但是到目前為止,我們仍然不知道暗物質是什麼,儘管有跡象表明暗物質佔宇宙的68%。隨著宇宙膨脹的加速,暗物質的神秘性也越來越大。今年,它將正式啟用,執行為期五年的任務。它的目標是展示宇宙中物質分布的細節,並以三維方式繪製宇宙地圖。
  • 科學家發現一個無暗物質星系 或顛覆暗物質定義
    研究負責人表示,這種現象雖然不能顛覆科學家對星系形成的理解,但完全可以改變天體物理學家對暗物質的定義。迄今為止物理學家還不太了解暗物質。對於暗物質是由什麼組成的、單一粒子有多重,或者說暗物質是如何形成的,物理學界尚無定論。也沒有人能夠在地球上捕捉到暗物質粒子。但是經過30多年的天文觀測,大多數研究人員都認同的事實是:宇宙中有很多暗物質。
  • 霍金可能錯了!這項研究大部分反駁了暗物質與原始黑洞的關係!
    我們知道,暗物質是物理學家為解釋一種特別神秘的現象而起的名字,宇宙中所有的物體都在運動、軌道和旋轉,但是好像它們的質量比我們所能探測到的還要大,因此科學家懷疑存在一種目前無法探測的物質。對暗物質的解釋從被稱為中微子的幽靈粒子到未知粒子,再到新的物理定律,無所不包。
  • 宇宙中的暗物質是什麼,它在宇宙中有什麼作用?科學家給出了猜想
    宇宙中的暗物質是什麼,它在宇宙中有什麼作用?,不過科學家認為宇宙中除了能夠看到的物質,還有一種我們看不到的物質,這種物質被稱為是暗物質,可能很多朋友對暗物質並不是很了解!科學家認為我們的宇宙中有一種看不見的物質,這種物質就是暗物質,暗物質是能夠主導宇宙不斷膨脹的物質,但是這種物質非常的神奇,它不會和任何的物質發生反應,所以我們也看不到這種物質,科學家認為暗物質能夠釋放出暗能量,暗能量是一種非常強大的能量,能夠推動整個宇宙的運動,所以科學家一直都在尋找暗物質,科學家認為宇宙中百分之90的物質都是暗物質,而可見物質佔到了宇宙總質量的百分之
  • 科學家:解開暗物質之謎就靠它了-暗物質,希格斯玻色子,大型強子...
    「我最感興趣的事情之一是創造和發現暗物質,」莫妮卡·鄧福德博士說,「從對宇宙的測量中我們知道,宇宙的25%是暗物質,但我們根本不知道暗物質是什麼。」「我最感興趣的事情之一是創造和發現暗物質,」莫妮卡·鄧福德博士說,「從對宇宙的測量中我們知道,宇宙的25%是暗物質,但我們根本不知道暗物質是什麼。如此巨大的一部分,你卻完全不知道是由什麼組成的。我們或許能通過衰變產物製造出一種暗物質的候選粒子。如果能在LHC中把它製造出來,那就將在天文學測量和實驗室產物之間建立起極大的聯繫。」
  • 什麼是暗物質和暗能量?
    這讓我想起一道腦筋急轉彎,叫做「1+1在什麼情況下等於3?」 你們可能都知道,在算錯了的情況下等於3,但是科研工作者並不喜歡這個答案,我們可以給大家另一個答案:1+1,再加上一個看不見的「暗」數字1,那麼也可以等於3。什麼意思呢?就是說,我們星系當中所有的可見物質加到一起,不能提供足夠的引力去維持速度幾乎不變的旋轉曲線。怎麼辦?我們就再加一些看不見的物質,這種看不見的物質我們叫作「暗物質」。