在天文学中,科学家们还有哪些未解之谜?
这位名震江湖的学者一点也没错。这两个“未解之谜”在20世纪初直接击垮了整个古典物理学,“乙醚”诞生了直接相对论,“黑体辐射”诞生了量子力学。他们扩大了物理学的局限性,分别小规模、大规模地开辟了新天地。这实际上与天文学研究的三个问题有关。20世纪天文学家们大步推进了对这三个问题的研究,但在推进的同时,科学家们意识到我们知道的越多,我们知道的就越少。其实天文学的研究只有三个:我们是谁?我们是从哪里来的?我们该去哪里?
但事实上,在天文学研究中,其实都是一个模型。每个模型都是研究对象的“生、老、病、死”,即包括进化。例如,科学家将研究宇宙的“生、老、病、死”,即标准宇宙模型。科学家们发现我们实际上在一个叫“银河系”的星系里,宇宙中有无数的星系,即使我们仰望天空最黑暗的地区,也有数千个星系。后来,随着我们的进一步研究,我们发现宇宙中还有宇宙大爆炸留下的余热,它在宇宙中传播成电磁波,成为宇宙的背景辐射,因此我们称之为宇宙微波背景辐射。对于宇宙微波背景辐射,科学家们可以更深入地了解我们在宇宙中的位置。
这个破格的发现使科学家们陷入了困惑,他们长期以来认为物质的重力可以逐渐减缓世界的膨胀速度,甚至缩短世界。加速世界膨胀的解说是促进科学家提出暗能量理论。就是这种能量使世界迅速膨胀。天文学家假设世界质量可以超过可观测的质量。华盛顿卡内基研究所的天文学家博拉鲁宾讨论了银河系内不同方位的恒星速度。发现银河系中心的恒星的速度与外部恒星的速度几乎没有什么不同。这个发现就像违背根本的牛顿物理学定律。根据牛顿的物理学定律,银河系外的恒星应该速度更慢。
天文学家用看不见的质量解释了这一景象,即暗物质。虽然看不见,但暗物质也有质量,研究人员根据对正常物质发作的重力推断暗物质的存在。据说暗物质在世界上所占的比重为23%,世界上4%的地区由正常物质组成,包括恒星、行星和人类。