暗物质究竟有多可怕 暗物质是什么东西简单说明

2025-01-1907:32:20百科知识0

宇宙无垠广袤,是由各种物质所组成的世界。在这个宏大的世界里,繁星密布的星系、缤纷多彩的星云、光芒四射的恒星,都是由无数微小的物质粒子结合而成,共同塑造了我们所见的宇宙景象。

根据现代宇宙学模型的研究,我们能够观测到的物质只占据了整个宇宙的4.6%。而其余的部分,其中24%是看不见的暗物质,其余的则是暗能量。这种看不见的物质被称为暗物质,它与普通物质之间存在着显著的差异,它无法被所见。科学家们如何探索并揭示了它们的存在呢?

在17世纪,艾萨克·牛顿这位杰出的科学家对引力现象进行了总结归纳,并提出了著名的“万有引力定律”。这一定律指出,引力的大小与物体的质量之积成正比关系,与它们之间的距离的平方成反比关系。借助万有引力定律,我们可以轻易地计算出的引力及运行规律。

在万有引力定律的影响下,人们曾一度认为宇宙中的运行规律已被彻底揭开。事实证明这是一个错误。在1933年,物理学家兹威基通过分析后发座星系团内星系的运动速度,发现了一个令人困惑的现象。按照平方反比定律,这些星系应该相互飞散开来,但它们却并未成群。这似乎与万有引力定律相悖。于是,兹威基推测在后发座星系团内必然存在其他未被发现的物质,它们提供了额外的引力支持,这些“额外物质”正是我们所称的暗物质。

随后,天文学界以兹威基的观测为起点,深入分析了宇宙中的运动速度。结果发现,即使在单个星系的外围,恒星的运行速度也远超过理论计算值。这表明若没有其他引力支持,整个星系将会散开。这一发现证明暗物质广泛存在于宇宙中,是它们将星系成团,并且支撑了整个宇宙结构的稳定存在。而至今,我们还未能确定暗物质的成分以及它的基本特性,也不能直接通过电磁波频谱找到其踪迹。但是幸运的是有一种名为引力透镜效应的方法可以间接发现其存在。这一效应是基于爱因斯坦广义相对论中的,即当一束来自遥远星系的光线经过大质量物质时会产生弯曲现象,就像一个凸透镜一样形成汇聚效应。在哈勃望远镜观测宇宙星系时,这种效应的表现捉到并转化为暗物质存在的间接证据。