|
暗物質(zhì)三維立體圖 直到今天宇宙中最令人好奇不已的問題就是——宇宙中主要的物質(zhì)和能量一直都沒有被人類找到?？茖W(xué)家們希望能夠?qū)τ钪嬷兴械奈镔|(zhì)和能量列出一個詳細(xì)的清單，以發(fā)現(xiàn)宇宙的其他部分究竟在哪里？ 美國芝加哥大學(xué)的宇宙學(xué)家邁克爾·特納說：“我成這些物質(zhì)和能量為宇宙的‘陰暗面’，目前人類對于宇宙中的反物質(zhì)和暗物質(zhì)還知之甚少”。事實上，目前為止僅僅有4%的宇宙物質(zhì)和能量被人類發(fā)現(xiàn)，剩余96%的物質(zhì)和能量仍然不為人類所知，但科學(xué)家們正加緊在深層太空和地球內(nèi)核兩個方向進(jìn)行探測研究，以期望能夠揭開反物質(zhì)和暗物質(zhì)的秘密。失落的物質(zhì) 愛因斯坦著名的質(zhì)能方程“E=mc2”描述了物質(zhì)和能量的同一性，指出宇宙曾在很短的時間內(nèi)，根據(jù)能量密度存在能量與物質(zhì)相結(jié)合的存在狀態(tài)，而問題是占宇宙物質(zhì)總量高達(dá)22%的暗物質(zhì)，至今仍然沒有被找到，并且令人不解的是，這樣大量的物質(zhì)，竟然幾乎沒有對現(xiàn)存物質(zhì)顯示出一點因為萬有引力而產(chǎn)生的拉力。根據(jù)科學(xué)家推論，暗物質(zhì)是自我相吸引的，而對物質(zhì)則不存在這種作用。 最初發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)可能存在的證據(jù)是大約75年前，天體物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了在一群相互作用的星系間發(fā)生了氣怪的現(xiàn)象，這些星系中的一些天體以極高的速度運動，而這些星系只有比其觀測值重幾百倍，所產(chǎn)生的萬有引力才能束縛住這些天體。 位于美國伊利諾伊州的費爾米國家推進(jìn)器實驗室的天體物理學(xué)家斯科特·多德爾森說：“我們可以非常準(zhǔn)確地預(yù)測太陽和地球的運動，但測量更遠(yuǎn)距離的天體時，異常就出現(xiàn)了。暗物質(zhì)是存在這種異常的最佳解釋，但是目前為止我們還沒有確切的證據(jù)來證明暗物質(zhì)的存在”。 另一個可能的證據(jù)是暗物質(zhì)導(dǎo)致光的彎曲，這就好像一束光線在從空氣射入水中時會發(fā)生折射一樣。大質(zhì)量的天體，例如太陽，就可以使傳播的光線發(fā)生彎曲，反物質(zhì)星云可能會在太空中制造出一個“泡泡”，使得其后方恒星或星系射來的光線被放大、扭曲甚至復(fù)制。不久前科學(xué)家們對“子彈星系團(tuán)”進(jìn)行觀測時發(fā)現(xiàn)了引力折射現(xiàn)象，使得對反物質(zhì)的探索又前進(jìn)了一步。 為了得到更為確切的證據(jù)，科學(xué)家們希望發(fā)現(xiàn)并捕獲一些反物質(zhì)粒子，但是目前為止一切還停留在理論階段。科學(xué)家們一直看好中微子這種粒子，它的質(zhì)量很微小，同時不易于同物質(zhì)發(fā)生作用。科學(xué)家們希望能夠捕獲大質(zhì)量的中微子，以證明先前的理論，為尋找反物質(zhì)指明道路。 反重力作用 也許對于反物質(zhì)的所有未解之謎來說，最大的未解之謎就是關(guān)于暗能量的。這種不可見的能量被認(rèn)為是廣泛存在的，并且具有反重力作用。它有可能把互相作用的一群星系分離，并且產(chǎn)生很多宇宙中不能解釋的排斥作用?？茖W(xué)家們一直認(rèn)為暗能量的秘密是所有關(guān)于反物質(zhì)的秘密中最大的一個，并且其能量密度可能占到了整個宇宙總能量的74%之多?？上У侥壳盀橹贯槍Π的芰康难芯績H僅限于為其命名而已，一切研究都是剛剛起步階段。 特納博士將暗能量描述成“真正詭異的東西”，他說：“這是一種彈性互斥的作用，目前為止我們只知道它能產(chǎn)生什么作用，卻不知道它到底是什么”。當(dāng)天文學(xué)家還在宇宙中孜孜尋求暗物質(zhì)的蹤跡時，理論物理學(xué)家則在不斷推算這種物質(zhì)的作用機理。而針對揭開宇宙其余部分秘密的研究方興未艾，我們將在摸索宇宙尺度和結(jié)構(gòu)的道路上長期走下去。 |
|
|
