暗物质是什么 通俗地说暗物质
在古希腊哲人的视角中,他们抱持一个美好的观念:宇宙的简洁性。
他们认为,宇宙的构造由四种基本元素构成:土、气、火和水。这种优雅且简单的理论表明,只需这四种元素的组合变化,就能衍生出宇宙的多样事物。例如,土与火的结合能够生成干燥的物质,而气与水的结合则能形成湿润的物体。
随着科学研究的深入,该理论遭遇了挑战。他们所预测的现象在现实中却无法被精确测量,而这恰恰是实验科学的基础要求。更为关键的是,该理论本身并未真实反映宇宙的本质。尽管如此,古希腊的杰出哲学家留基伯,于公元前5世纪提出了一经检验经久弥新的理论:宇宙中的一切物质都由无法观察的微小粒子——原子组成。
留基伯的理论以简为美,并且随着时间的推移和科学研究的不断深入,其得到了更多支持。从世纪之交的科学实验中,我们得知氢、碳、铁等物质都可以被分解为原子。原子被视为物质的最小单位,与氢、碳、铁等元素相提并论。留基伯的理论中唯一的遗憾是原子其实并非不可分割。
进一步的研究发现,留基伯所描述的原子及其组合仅占宇宙的一小部分。事实上,我们得知宇宙的大部分物质是未知的。物理学家揭示了宇宙中还有暗物质和暗能量占据着绝大部分空间——暗宇宙占据95%。那么这种发现又是如何触动的我们的探索欲呢?其实这与我们感官的理解密切相关。所有组成我们的原子的物质在某种方式下都是可见的。
在星光闪耀下,我们所见的星系呈现出的美丽螺旋形状是由光波传播而来。科学家在20世纪初的测量中首次发现星系群的运动和所含物质的重量与预期不符。他们意识到,为了维持星系的稳定,必须存在一种我们无法直接观察的物质——暗物质。
暗能量的存在成为了另一种神秘的猜测。根据我们对宇宙扩张的最新理解,所有的事物都在相互远离,甚至这种远离的速度还在加速。究竟是什么导致了这一现象?是被认为是加速这一过程的暗能量,还是我们对引力的传统理解存在偏差?大部分科学家选择了前者,即宇宙中存在一种能量推动了这种加速。
如今,我们对宇宙的认知已不再局限于那5%的可见部分。那么暗物质和暗能量究竟由什么组成?我们尚不清楚。但有一种名为“超对称”的理论为我们提供了可能的方向。它预测了新粒子的存在,其中一些或许可以组成暗物质。
理解暗能量或许更加困难,但有些前沿理论能够追溯到古希腊人的古老想法——宇宙的简单性。其中一些理论宣称宇宙的多彩皆源自一种称为“弦”的元素。我们的每一个已知微粒只是弦的不同表达形式而已。弦论至今未被证实,但它指明了通往理解我们周围世界的可能性道路。
虽然宇宙如此宏大与未知可能让人感到渺小和困惑,但同时这也正是探索的魅力所在。站在这样一个时代的交汇点上,作为宇宙中独一无二且能够思考自身的物种,我们无比幸运能成为这个奇妙旅程的一部分。
参考文献:
1. 百科全书在线
2. 天文学专业术语