看不见的宇宙

看不见的宇宙

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当我们看到浮在海面上的冰山时,会毫不迟疑地想到,冰山的90%在水面以下,我们所能看到的仅是露出水面的一小部分。但是,却很少有人知道,宇宙间的物质只有一小部分是看得见的,而90%则是暗的!当我们在初春的夜晚散步,仰望浩瀚的银河时,绝想不到熟悉的恒星星系仅仅是象刚解冻的河面上四处游逛的浮冰一样,是无足轻重的东西。宇宙的真正主人实际上是隐身在普通的恒星和星系以及我们自身后面的,面目狰狞的——暗物质

一、争论从这里开始

多少年来,一个被称作“天龙座”的矮星座一直默默无闻地存在于距我们20多万光年之外的宇宙的角落里。但是在80年代初、中期,这个星座却名声大噪。原来,各种迹象表明,它所具有的质量,应当比我们观测得到的多出10倍。

其中的道理非常简单。太阳要想维持太阳系稳定地存在下去,就必须有足够的质量,以产生足够的万有引力,用以克服行星由于高速公转而产生的离心力,否则太阳系必然分崩离析。但是,天龙座的质量却远不足以维持稳定存在,它的已知质量只有应当有的质量的1/10。因此。我们有充分的理由认为,这部分短缺质量以看不见的形式存在着。

后来的研究表明,大多数的椭圆星系周围有大量的高温气体,这些高温气体在围绕星系中心高速飞行。但星系的已知质量太小了,以致根本不足以产生足够的万有引力拉住这些高温气休。星系应有的质量10倍于已知质量。

越来越多的发现使天体物理学家不得不对这部分可怕的“短缺质量”提起公诉,立案追查。

二、暗物质的种种

上面谈到的短缺质量以物质形式存在着。物质分为两种。一种是由普通物质组成的,也就是所谓的“重子”物质。另一种由我们所知尚少的别种物质组成,称之为“非重子”暗物质。

众所周知,基本粒子主要由中间玻色子,重子和轻子组成。我们所熟悉的中子、质子, A 糕子、Σ粒子等,都是重子。中子和质子加上作为轻子的电子构成了原子,但原子质量绝大部分是重子的。从质量的意义上讲,我们普通物质是重子物质。有重子才有元素及其原子。重子型暗物质包括宇宙尘埃、星际气体、行星、各种矮星以及中子星和黑洞等。这是易于为人们所接受的。

而轻子最初得名于其较轻的质量,后来发现一部轻子有独来独往的怪癖,也就是说它们几乎不与任何东西发生反应,因此很难探测到。中微子质量极少,以至现在尚未确定出来。它以接近光速的速度前进,可以连续打穿地球100次而没有任何损失。

还有一些奇奇怪怪的粒子,它们目前只存在于粒子物质学家的黑板上。但也是暗物质的候选人。

此外,宇宙大爆炸的最早期,重子尚未形成时,很可能已经形成了一些黑洞,霍金的“原初黑洞”。这些原初黑洞内密闭着宇宙形成初期的物质,是名符其实的“化石”,也是非重子物质的成员

三、谁是宇宙的主人

在我们远古的神话里,乌龟驼着大地。当然龟是世界的主宰,世界的命运掌握在龟手里。现在,我们熟知的恒星、星系以及我们自身,都是被质量庞大的暗物质“驼在背上”的。

暗物质才是宇宙的主宰,而且还很有可能是我们普通物质的来源和归宿。但愿灵魂不死的迷信不要以科学的面目借尸还魂。

谁才是宇宙的主人呢?

既然宇宙的绝大部分物质是看不见的,那么宇宙实际上是看不见的宇宙。


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