在宇宙的长河中,有一个名叫暗物质的东西存在。
这种神秘的物质是我们人类无法用眼睛看到的,并且也没有办法上手去触摸。
既然暗物质看不见也摸不着,为什么科学家就一定相信有这个物质的存在呢?
而这个神秘的物质又是是什么?对我们人类有什么影响吗?
暗物质
暗物质的存在
在人类开始研究和宇宙中的一切的时候,就有科学家提出,暗物质可能存在的观点。
最早提出在星体系统中,推断有可能存在的人类不可见的物质的科学家是卡普坦。
有了卡普坦这样的说法,随后就有不少科学家在论证他的观点,并且逐渐的提交各种信息证明暗物质真的存在。
有科学家认为,神秘的暗物质是宇宙中的重要组成部分,对我们理解的宇宙结构有着非常至关重要的作用。
银河系
如果找个词语形容,那么暗物质更像是空气中的氧气。
氧气对地球来说至关重要,同样的,暗物质对宇宙的构成也是非常重要的。
暗物质是科学家在观察星系运动的时候提出来的。
我们都知道牛顿引力定律,就是在宇宙中任何两个物体之间都存在一种引力。
但是科学家们却发现,在星系中的恒星运动的速度,和万有引力表述的不太一样。
这就进一步说明,在宇宙中,还存在一种人类不知道的质量存在。
暗物质
暗物质从名字我们就能感受到它很黑暗,暗物质自己不发光,同时也不会反射其他星体的光。
也是因为这一点,人类没有办法直接观测到暗物质。
不过,虽然暗物质没有光,但是它有质量。
这就表明暗物质能够通过引力,去影响宇宙中其他的物体。
科学家们也是通过这种形式,间接的证明了暗物质的存在。
宇宙学家们用超级计算机模拟的宇宙中暗物质分布图景
对暗物质的研究,可不是人类为了满足自己的好奇心,而是因为,如果我们能够了解暗物质是什么,那么对于宇宙的大尺度结构至关重要。
也有人认为,没有暗物质,那么我们现在能够看到的宇宙结构,就没有办法形成。
暗物质更像是一种宇宙中特供的胶水一样,将各个星系团体粘合在一起。
那么,暗物质既然这么重要,它到底是什么东西呢?
合并星系团中的热气体分布和总质量分布对比图
什么是暗物质
科学家们通过对星系旋转速度的研究、再加上对宇宙背景辐射的测量,推断出来宇宙中存在暗物质的这一说法。
这些星系的运动速度远远超出了,人类理解以及所能看到的可见物质能提供的引力。
这就意味着,在这些星系中,一定同时也是必须存在一种未知的能量在起作用。
暗物质不像我们熟知的原子或者分子,它不参与任何电磁的相互作用。
这也就是我们看到的自己不发光、不吸收光、同时也不会反射光。
宇宙微波背景辐射图
为此,科学家们提出了许多理论模型来分析这种可能的新型物质。
比如有弱相互作用有质量粒子、轴子以及中性微子等。
这些都是科学家提出的暗物质的候选者。
其中弱相互作用有质量粒子,是现如今被科学家讨论的最多的物质。
这些物质的存在,对于人类理解宇宙的构成结构有着非常重要的影响。
暗物质
对于研究暗物质,科学家们也提出了不少的探测手段,大体上可以分为三类。
一种是直接探测,这种方法是指,如果暗物质真的是由微观粒子构成的,那么暗物质应该会在每时每刻都在穿过地球。
在穿过地球的同时,如果有一个粒子撞击到了探测器物质中的原子核,那么这个探测器就可以检测到原子核能量产生的变化。
从而通过这些数据,分析出撞击的性质,这就可以直接了解暗物质的属性。
暗物质
除了这种方法之外,还有一种是利用宇宙中暗物质自身发生衰变,或者是湮灭过程中,所产生的普通物质的信号。
这里面包含有伽马射线、正负质子、中子等,一切可以提取出宇宙中暗物质衰变或湮灭的信息。
剩下一个则是利用对撞机来进行探测,这种方法是在实验室中产生暗物质粒子,然后在高能粒子的对撞实验中,可能会发现有还没有被发现的粒子被产生出来。
仙女星系(Andromeda Galaxy)中恒星的旋转速度随距离的变化曲线
这样就可以帮助确定,在对撞机的实验中产生的粒子,是不是前面提到的暗物质粒子。
不过这些方法也都只是基于人类的提出的猜测在论证的过程,具体暗物质的本质是什么,到现在还是一个谜团。
但是人类从来没有放弃对暗物质的研究。
这时候就有人会有问题,暗物质对于人类有什么影响吗?
暗物质
暗物质的影响
暗物质是宇宙中最多的物质,那么它与我们生活又有什么关系呢?
因为猛一看,虽然暗物质很多,但是它好像和我们日常的生活没有什么太大的关系。
但其实不然,暗物质很有可能关系到人类的起源和人类的结局。
暗物质的粒子可以在不和原子接触的情况下,穿过生物体。
暗物质
如果说地球也在时时刻刻遭到这些粒子的穿梭,而刚好粒子穿梭的路上有人类的存在,那么就非常像粒子在朝着人体胡乱开枪一样。
不过,这也只是一个比喻,大家并不需要太过紧张。
因为这些粒子的大小,很有可能在几微米或者是更小一微米的数字中。
而且最主要的是,人类的身上不会也k根本不可能存在暗物质。
暗物质
即便是真的有暗物质,这个数量也是非常极其的小。
现在科学家们正在对暗物质进行研究,我国的科学家前不久还有过这么一则新闻,是利用量子精密测量技术,来对暗物质进行搜寻。
随着未来科技水平的不断提高,相信有一天,科学家们一定会在暗物质领域中取得突破性的进展。
暗物质
结语
虽然暗物质现在还是一个谜团,但是大家也不需要过于担心暗物质。
相信在未来的日子里,科学家们会告诉我们暗物质到底是什么,对于地球的影响因素有哪些。
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