什么是暗能量和暗物质?是否能用简单的语言详细解释?
宇宙中27%是由一种神秘的物质暗物质和68%的无形能量组成的(只有剩下的5%是可见的普通物质)。
这两种东西与电磁波和光不相互作用。所以都是完全隐藏起来看不见的。然而,它们对空间中的物体有着强烈的引力效应,这就是为什么它们在太空中的存在是可以预测的。
暗物质通过施加引力吸引其他物体。每个星系中暗物质的数量足以容纳星系中的所有物体。它负责维持宇宙的结构。
而暗能量通过反向引力排斥物体,将其推开。它负责宇宙的膨胀。宇宙中星系间隙内的暗能量以72千米每秒每3.09×10⁹km的速度使两个星系间的距离加速膨胀。也就是说,由于这种看不见的暗能量,宇宙正在加速膨胀!
我们知道黑洞使光在视界附近弯曲。但是黑洞本身并不能使光线弯曲。暗物质的引力如此之大,以至于它能使星系周围的光线弯曲。这种效应被称为引力透镜效应。然而,暗物质和暗能量的真正性质仍然是未知的。许多人认为暗物质可以由某种“奇异粒子”组成。
我们的银河系可能生活在一个由暗物质组成的影子星系的顶部,而我们甚至没有注意到它。
科学家已经能够绘制出暗物质地图,尽管他们认为暗物质是隐藏的。
暗物质可能控制着平行宇宙,平行宇宙可能存在于另一个维度。
相关知识
在宇宙学中,暗物质,是指无法透过电磁波的观测进行研究,也就是不与电磁力产生作用的物质。人们目前只能透过重力产生的效应得知,而且已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。
现代天文学经由引力透镜、宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等方法和理论来探测暗物质。而根据ΛCDM模型,由普朗克卫星探测的数据得到:整个宇宙的构成中,常规物质(即重子物质)占4.9%,而暗物质则占26.8%,还有68.3%是暗能量(质能等价)。暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性(inconsistency),对结构形成也非常关键。暗物质很有可能是一种(或几种)粒子物理标准模型以外的新粒子所构成。对暗物质(和暗能量)的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。
2020-07-03 广告
此外,根据普遍适用的质量(或能量)守恒定律,在三维球面空间的加速膨胀过程中所有星系引力场的质量都伴随球面空间的尺度不断增大,而引力场的强度几乎保持不变,所以所有星系的质量都将等比例地不断减小,星系的质量转化为引力场的质量。当星系的质量完全转化为引力场的质量时,三维球面空间中不再存在引力场或反引力场中心,完全是由引力线所构成的均匀分布的网络,此时在引力的作用下三维球面空间由加速膨胀阶段过渡到加速收缩阶段。与加速膨胀阶段相反,在加速收缩阶段中是引力场转化为普通物质的过程。随着三维球面空间的尺度越来越小,收缩运动变得越来越剧烈,空间中的温度也越来越高,直至各种基本粒子的产生。此时,三维球面空间继续收缩,直至最终收缩到极限状态时发生了大爆炸,从此新的三维球面空间诞生了。大爆炸的巨大能量驱使三维球面空间以指数的形式剧烈膨胀(即暴涨),当大爆炸的剩余能量减小到物质间的引力作用可与之抗衡之时,三维球面空间进入到了减速膨胀阶段,直至星系形成之后才开始改观。当星系的引力场传播到其对蹠点处从而形成反引力场之后,三维球面空间开始进入到了加速膨胀阶段。上文所述,即三维球面空间循环演化过程中的一个生命周期。