咱们所熟知的物,原子、恒星、星系、行星、树、岩石,以及咱们,但这些物质占整个国际不到5%。在整个国际中,大约25%是暗物质,70%是暗能量。
可是,暗物质与暗能量都无法被观测到。这听起来有点古怪,这表明咱们所接触到的国际只占了极端细小的部分。
咱们开端剖析国际的结构时,发现能被观测的“一般物质”并不足以令国际保持安稳存在。来自“一般物质”的重力不足以构成星系这样的杂乱结构,恒星间会更为松懈,并四处分布,这将导致星系无法构成。
因而,咱们坚信一定有某种东西在维系星系的结构。某种东西,它不发射光,也不反射光,所以称作“暗”。
除了能计算到暗物质的存在以外,咱们还能看到它的细小痕迹。高浓度暗物质的当地会使经过它的光线歪曲,因而咱们坚信有东西在那儿,并且会与重力作用。
咱们知道暗物质并非一团无光源的一般物质,由于一般物质会放射出咱们能观测到的粒子。暗物质也不是反物质,由于反物质会与一般物质反响,并放出特别的γ射线。暗物质也不是由黑洞所构成。黑洞是种严密的物体,且会剧烈影响周围环境,可是暗物质似乎是零散分布在整个国际。
基本上,咱们现在关于暗物质只能确认三件事:一、有东西就在那里。二、它会与重力作用。三、它们有许多许多。
暗物质有很大的或许是由某种杂乱又特别的粒子组成,这种粒子不会与光、一般物质反响,但现在咱们真的不了解它究竟是什么。
暗能量又更古怪与神祕:咱们没办法检测它、无法丈量它、无法触碰它,但咱们却能十分明晰地看到它构成的影响。
1929年,美国天文学家爱德温哈勃(Edwin P. Hubble)透过研讨悠远星系宣布的光的波长,发现光经过国际后呈现红移现象。哈勃发现较暗淡、较悠远的星系会呈现较大的红移,间隔近些的星系则呈现红移的起伏则小些。
哈勃肯定地以为会呈现红移现象是由于国际正在胀大,红移的呈现,是由于光的波长随国际胀大而被拉伸。近几年的研讨报告显现国际的胀大正在加快。
在此之前,人们以为重力将使国际胀大减缓,乃至坍缩回一个点。空间并没有由于胀大而改动它的性质。国际胀大就仅仅让空间变得更多!年青的新空间一直在国际一切当地重生。
星系是一种经过引力严密集群的东西,因而身处星系中的咱们不会感受到国际胀大,但咱们仍能在任何当地看到胀大的影响。不管何处,国际中随时都有新的空间在构成。因而,暗能量似乎是某种空无空间里固有的能量。
暗能量,比任何东西都要强壮并且日益增强,空无空间中的能量比起国际其他一切东西的总和还要多。
一种猜想是暗能量并非某种事物,它仅仅空间的特性。空无空间并非“虚无”,它有自己的能量。空无空间能够发生更多空间,并且适当活泼。因而当国际在胀大时,空无空间使更多空间呈现并添补缺口,构成国际加快胀大。这个猜想挨近爱因斯坦在1917年对国际常数概念的主意。
另一种猜想是空无空间充满着一种暂时且虚无飘渺的粒子,它会不断从一无一切构成,然后再消失回一无一切。这些粒子的能量或许便是暗能量。
或是另一种猜想:暗能量是种不知道的动态能量流体或是力场,它渗入了整个国际。但不知何以,它有与一般物质、一般能量相反的作用。假如真是如此,咱们并不知道怎么、在哪探测到它。所以现在还有许多问题待处理。
咱们关于暗物质、暗能量的理论仍处于理论阶段。一方面而言,这挺令人灰心的;另一方面,由于这是最前端的科学,因而使人振奋。
不过,这也代表着不管咱们多么觉得本身是万物之王,但其实仅仅活在国际中的软弱小岛并会运用智能手机的猿人罢了。