什么是暗物质?

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用户 爱较真的戴老师 的回答

借悟空卫星的新发现,谈谈暗物质和发现的意义。

我们的宇宙是由大量物质组成的,其中有正常物质和暗物质。我们现在可以认识的物质,包括宇宙中的各种星体,星云,我们地球上的各种物质,包括我们人类自己都是正常的物质。都是由电子,质子,中子以及其他基本微粒组成。

然而宇宙中大部分物质是暗物质,暗能量在宇宙中的比重达到70%。也就是我们目前无法理解和观测的物质占据了大部分的宇宙空间。

暗物质之间的结构和相互作用我们现在科技暂时无法去探测和研究。目前来看,暗物质是一种不发光、不发出电磁波、不参与电磁相互作用的全新粒子。

什么是暗物质?

虽然无法了解暗物质的具体情况,但是我们可以确实有暗物质的存在。

研究暗物质,我们只能用间接的方法来探测它。在宇宙空间中暗物质互相碰撞、湮灭时会释放宇宙射线,科学家就去观察这些过程后产生的痕迹,期待发现蛛丝马迹。通过精确测量,就可能会发现暗物质粒子的踪影。

比如这次我们国家的悟空”卫星首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在~1TeV处的拐折,该拐折反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力,其精确的下降行为对于判定部分(能量低于1TeV)电子宇宙射线是否来自于暗物质起着关键性作用。

此外,“悟空”卫星的数据初步显示在~1.4TeV处存在能谱精细结构。目前“悟空”卫星运行状态良好,正持续收集数据,一旦该精细结构得以确证,将是粒子物理或天体物理领域的开创性发现。

为我们的悟空点赞。

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用户 知足常乐0724 的回答

暗物质究竟是什么东西?

♛科学家们一直认为有一种看不见物质在维系着宇宙。下面是描述暗物质的特性的说法。之所以叫它“暗物质”而不是物质,就是因为它与一般的普通物质有着根本性的区别。普通物质就是那些在一般情况下,能用眼睛或借助工具看的见、摸得着的东西,小到原子、大到宇宙星体,近到身边的各种物体,远到宇宙深处的各种星系。普通物质总是能与光或者部分波发生相互作用,或者在一定的条件下自身就能发光、或者折射光线,从而被人们可以感知、看见、摸到或者借助仪器可以测量得到,但是暗物质恰恰相反,它根本不与光发生作用,更不会发光,因为不发光又与光不发生任何作用,所以不会反射、折散或散射光即对各种波和光。它们都是百分之百的透明体!所以在天文上用光的手段绝对看不到暗物质,无论你用无线电波、电磁波、红外射线、γ射线、x射线,这些东西对暗物质毫无作用。正是由于具有不被人们的感知所感觉,也不被各种仪器所观测,科学家为此将其区分普通物质和这种特殊的物质,将其定义为“暗物质”。

什么是暗物质?

♛说到这里不得不提及另外一种与暗物质有着千丝万缕联系的东西,人们称之为“暗能量”。暗能量相比暗物质更是奇特的有过之而无不及。因为它只有物质的作用效应,而不具备物质的基本特征。所以都称不上物质,故而将其称之为“暗能量”。暗能量也是一种被人们感觉不到,也无法测试到的。都是通过人们的理性思维来预测存在的东西。

♛暗物质和暗能量被认为是宇宙研究中最具有挑战性的课题。它们代表着宇宙中的90%以上的物质含量。而如今地球人类可以用眼睛看到的物质只仅占宇宙总物质的10%不到(约5%)。由于暗物质无法观测得到,现在的天文学家都是通过“引力透镜”、宇宙中大尺度结构形成、微波背景辐射等发现暗物质它干扰星体发出的光波或引力,其存在能够被明显的感受到的。

什么是暗物质?

♛ 引力透镜:它是引力场源对位于其后的天体发出的电磁辐射,所产生的会聚或多重成像效应。因类似凸透镜的汇聚效应因而得名。引力透镜效应是阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论所预言的一种现象,由于时空在大质量天体附近会发生畸变,使光线在大质量天体附近发生弯曲(光线沿弯曲空间的短程线传播)。如果在观测者到光源的视线上有一个大质量的前景天体,则在光源的两侧会形成两个像,就好像有一面透镜放在观测者和天体之间一样,这种现象称之为引力透镜效应。对引力透镜效应的观测证明阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论确实是引力的正确描述。

用户 火星一号 的回答

什么是暗物质?

根据现代天文学,我们所能看到的行星、恒星、星系等普通物质只占宇宙的4.9%,另外还有普通物质5倍的暗物质,我们只能探测到它们的引力作用,而无法通过电磁学手段直接观测到它们。在20世纪70年代,天文学家在观测星系的自转速度时发现,星系的自转速度并没有随着远离星系的中心而逐渐降低,而是几乎保持不变,星系边缘和靠近星系中心的自转速度相差很小。这种现象十分反常,按照引力理论,距离中心越远,受到的引力作用越弱,则旋转速度应该也越小。然而,星系边缘的旋转速度很快,星系的引力根本无法维持这样的运动,它们早应该脱离星系才对。这只能说明星系中还存着一种巨大的引力源,能够使星系的自转产生如此反常的现象,天文学家把产生这种引力的物质称作暗物质。

后来的观测结果进一步暗示了这种神秘物质的存在。根据广义相对论,光线在经过强引力场时将会发生弯曲,我们将会观测到扭曲的图像,这被称作引力透镜效应。天文学家在测量由星系产生的引力透镜效应时发现,星系中普通物质产生的引力所能导致的光线偏折远低于观测结果,这也能暗示星系中存在大量的暗物质。

暗物质是笼罩在现代物理学上空的两朵“乌云”之一(另一朵是暗能量),如果发现暗物质,其意义不亚于发现引力波。遥想20世纪初,从笼罩在经典物理学上空的两朵“乌云”中分别诞生了相对论和量子力学,由此引发了物理学革命,奠定了现代物理学的基础。目前,我国“悟空号”卫星正在探测宇宙中的暗物质粒子,这是目前性能最为强大的暗物质探测卫星。根据“悟空号”最近的观测结果,可能发现了一种新的粒子,或许就是天文学家苦苦寻找的暗物质粒子。有关进一步的结果,让我们拭目以待。

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