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暗物質現身?中國科學家:銀河系中心正發生極為奇怪的事情

2024-10-21科學

地球這顆行星啊,本來就那麽幹巴巴地轉著,嘿,生命一出現,立馬就像給它畫上了花紅柳綠的彩妝。特別是人類冒出來之後呢,地球上好多秘密就像被扒開了衣服似的,一個個都露出來了。科學家研究了半天,得出個結論:地球為啥能蹦出生命來呢?就是因為地球滿足了生命誕生的那些個基本條件唄。啥條件呢?溫度得合適,空氣得管夠,水資源還得特別豐富。這還沒完,還有厚厚的大氣層啊,強大的磁場之類的東西。要是有一顆行星能滿足這些個條件,那這顆行星上誕生生命的可能性就老大了。到現在啊,科學家在別的星球上還沒瞅見有生命的影兒呢。地球上的生命種類那可老多了,海裏遊的、陸地上跑的、水陸兩棲的,還有小得都看不見的微生物啥的。人類嘛,那可是地球上最聰明的生命了。

人打一出生就開始沒完沒了地琢磨這世界的秘密。嘿,這幾千年科技發展下來,現在人都能走出地球到宇宙裏溜達了,這就表明科技發展那速度快得很吶。眼巴前兒,人對宇宙也有個大概的了解了。可宇宙裏還藏著好些咱們不知道的事兒呢。就說宇宙裏那些天體吧,為啥一直動個不停呢?按牛頓的萬有重力定律講,只要是有品質的東西就有重力,東西品質越大,重力也就越大,這重力大得能把別的行星都給吸引過來,所以天體才會動。不過愛因史坦可不這麽想,他覺得重力這東西壓根兒就不存在,品質小的天體圍著品質大的天體轉,是因為品質大的天體能把宇宙那層薄膜給壓彎了,這品質小的天體才圍著轉呢。

另外呢,科學家覺得,天體運動和暗物質有點關系。早就在1933年的時候,天體物理學家弗裏茨·茲維基研究了後發座星系團裏8個星系的品質。他估摸星系團品質的時候用了倆法子:頭一個法子是把好多星系的運動速度拿來分析。速度跟重力有關聯嘛,這麽著就能間接算出星系團的品質,這個品質就叫力學品質。還有一個法子呢,是靠著星系團裏星系品質的亮度來估摸品質。恒星品質越大就越亮啊,這麽得出來的品質就叫光度品質。最後科學家算出來,力學品質比光度品質多出400倍呢。這就表明,這些力學品質裏有老大一部份是咱們瞅不見的物質。

1936年的時候啊,科學家冼佳亞和史密斯在研究處女座星系團的時候,瞅見了同樣的情況。他倆就說啊,星系團內部那些大品質的星雲之間肯定有啥物質。就算把瓦斯、塵埃、電漿、類恒星天體還有行星啥的都算上,也才多了百分之15的品質,離填補空缺還差得遠呢。後來科學家們琢磨啊,宇宙裏肯定有不老少暗物質。科學家覺著吧,這種物質跟別的物質都不發生化學反應,所以咱既看不見也摸不著它。在星系和星系團裏,科學家觀測到的那些發光物質,它們的品質想解釋自身的旋轉,那可差遠了。星系和星系團裏肯定得有暗物質,這暗物質的品質得是發光星體和瓦斯品質的幾倍到10倍呢,暗物質的品質提供的重力才能讓星系和星系團存在啊。

嘿,科學家能靠著宇宙微波背景放射線的溫度漲落算出宇宙裏暗物量呢。科學家瞅見的結果是這麽個情況:氫啊、氦啊這些原子組成的普通物質,在宇宙總品質裏占了百分之4.9,暗物質呢,占了百分之26.8,這可是普通物質的5倍還多呢,剩下的百分之68.3就是暗能量啦。科學家尋思著,暗物質能推著宇宙一個勁兒地膨脹。20世紀初的時候,美國有個物理學家叫艾德溫·哈伯,他瞅星系的時候發現,星系裏的光譜有紅移這檔子事兒。這就意味著,這些星系正離咱們越來越遠。瞧見這個,艾德溫·哈伯就大膽猜了一下,說咱這宇宙啊,還在不停地膨脹呢。這理論一出來,好多科學家都覺得,哎呀,太不可思議了。

以前啊,科學家們都覺著咱這宇宙是靜態的呢。愛因史坦提出宇宙學原理那時候啊,也被當時主流的科學看法帶偏了,就覺得宇宙是靜態的,不會跟著時間變,說白了就是宇宙永遠都那樣兒,雷打不動。當時呢,從廣義相對論場方程式得出的宇宙結果可不是靜態的。愛因史坦為了得到自己想要的結果,就在廣義相對論裏加了個宇宙常數。嘿,有了這玩意兒,愛因史坦就得到他想要的結果啦,就是那個有限無邊的靜態宇宙模型。可最後呢,艾德溫·哈伯的宇宙膨脹理論一出來,就把這個理論給打破嘍,人類對宇宙的老看法也跟著被打破了,開始對宇宙有新的認識嘍。

現而今科學家研究發現啊,咱這宇宙打從大霹靂起就一直膨脹呢,並且這膨脹速度還越來越快,早就把光速給超嘍。人類目前能觀測到的宇宙直徑有930億光年,可這範圍絕不是宇宙的全貌,宇宙說不定比咱們想的還要大得多呢。宇宙為啥能這麽快速地膨脹呢?嘿,全靠暗物質在背後搗鼓呢。這暗物質啊,不光能讓宇宙膨脹,還能管著天體之間咋運動。前陣子啊,英國的科學家團隊瞅著星系的運動情況,就找著暗物質存在的證據了,這發現和上世紀的理論預測可有著老大關系了。英國倫敦大學和牛津大學的研究小組,在他們的天文望遠鏡裏瞧見了一組特別的恒星,這組恒星正好就在銀河系的棒旋結構旁邊。

瞅這組恒星的整體狀態啊,它們可不是自己個兒單獨運動的。嘿,人家一直都跟銀河系那棒旋結構一塊兒,「嗖」地一下,速度老快了在那運動呢。這事兒啊,科學家可從來沒瞅見過。重點來嘍,這些恒星明擺著是受到棒旋結構重力的影響了。咋回事兒呢?就是棒旋結構速度要是加快了,它們也跟著加快;棒旋結構速度突然慢下來,得嘞,就像被甩出去一樣,為啥呢?慣性唄。簡單講哈,銀河系中心區域有顆超大品質的恒星,整個銀河系的天體都被這顆黑洞的重力給拿捏著。按常理說呀,天體離銀河系中心區域越近,被黑洞重力影響就越大;離得越遠呢,受的重力影響就越小,不過離心力可就越大嘍。

照這麽說,銀河系邊緣的天體早該被離心力給甩飛了才是。可人家銀河系邊緣的天體啊,穩穩當當的,就圍著銀河系中心轉呢,沒被甩出去。科學家琢磨著,這估計就是暗物質在搗鬼呢。為了找到暗物質,咱國家在四川弄了個實驗室,這實驗室可有2400公尺深,就在錦屏大河灣的地底下。這實驗室可不得了,是全世界最大的地下實驗室。說到這兒,好多朋友可能就納悶兒了,為啥把實驗室建在這兒呢?科學家覺得吧,這兒特別安靜,實驗室差不多不會被宇宙射線打擾。只有在這麽安靜的地兒,才有可能逮著暗物質。這個實驗基地呀,是當時清華大學的副校長發現的,經過好多次考察和研究,最後才定下來的。

2010年起,這個實驗室就正式開幹了。可到現在呢,科學家在宇宙裏連暗物質的影兒都沒逮著。這暗物質啊,可比咱們原先想的還神秘呢。不光咱們國家,其他國家也都在熱火朝天地找暗物質呢。以前啊,清華大學工程物理學教授、國家重大科技基礎設施副總指揮兼總工程師李遠景就說過:誰先找著暗物質,誰就在科學上領先嘍。對人類來講,暗物質產生的能量那可老大了。要是人類真能抓到暗物質,人類的科技肯定能蹭蹭往上漲。暗物質釋放的能量比太陽釋放的能量強好多好多倍呢。咱這太陽是顆恒星,打誕生起就一個勁兒地釋放熱量。

咱就說啊,打從一開始到現在,咱這太陽都已經熊熊燃燒了50億年嘍。科學家呢,經過一通計算,得出個結論,說太陽還能再燒個50億年呢。那太陽為啥能燒這麽老長時間呢?嘿,這都是因為太陽裏邊核融合那反應鬧的。就按照愛因史坦那品質守恒定律E=mc^2來說啊,這裏頭E呢,就代表能量,m呢就是物體的品質,c呢,就是在光速那種情況下,只要是有品質的物體都一樣的那個東西。這品質一轉化成能量啊,太陽裏的核融合反應可就嗷嗷強烈了。太陽的內核靠核融合產生一種向外的勁兒,同時太陽自個兒的重力又一個勁兒往裏塌縮,這倆就這麽較著勁,達成了一種動態的平衡。核融合要是越來越猛的時候呢,太陽自個兒的重力就會把向外核融合的那股子勁兒給削弱點兒;核融合要是被削弱到一定份兒上了呢,內部的壓力就越來越大,核融合也就跟著越來越猛了。就在核融合這個過程當中啊,太陽每秒鐘能把600萬噸氫變成氦呢。

這些能量轉化之後就會釋放出去,接著就被別的天體給吸收嘍。地球每秒鐘也就接收那麽22億分之一的太陽光能量,您可別小瞧這22億分之一的能量啊,它跟咱們地球上100萬噸煤炭燃燒產生的能量總和是一樣多的呢。這能量對人類來說,那可真是怎麽用都用不完啊。所以呢,現在科學家們正熱火朝天地研究可控核融合呢。要是這可控核融合真能研究成了,那人類的科技肯定能「噌」地一下提高一大截。暗物質的能量可比太陽大多了,好多倍呢。就因為這個,好多國家的科學家都在心急火燎地找暗物質。科學家覺著,暗物質打宇宙大霹靂那時候就出生了,它們才是宇宙裏的「老大」,是宇宙的當家作主的,能控制宇宙的基本運轉呢。

想找到暗物質可不容易,為啥呢?人類科技還沒那麽牛呢。現在人探索宇宙,大多就靠著天文望遠鏡。人到現在都沒法飛出太陽系。46年前吧,科學家往太陽系發射了旅行者1號和2號探測器,為啥發射這倆玩意兒呢?就是想讓它們飛出太陽系,去探探太陽系外面的秘密。可這麽多年都過去了,旅行者1號和2號還在太陽系裏晃悠呢。科學家研究了一下,按它們這飛行速度,要完全飛出太陽系,起碼得花上萬年的時間。這時間對人類來說,可太長了,長到啥程度呢?就意味著人類根本飛不出太陽系。太陽系外面肯定藏著不少咱們不知道的秘密,都等著人類去探呢。所以啊,人類還得接著努力呀。

小編琢磨著啊,宇宙裏絕大部份能量都是暗物質呢,這暗物質在宇宙裏肯定作用老大了。要是咱能把暗物質找著,再把它的秘密解開,說不定人類真就把宇宙的秘密給弄明白了。打從人類邁出地球開始,就一直琢磨著宇宙的那些事兒。宇宙咋誕生的呀?宇宙到底有多老大個兒呢?宇宙裏除了地球上的生命,是不是還有外星生命啊?帶著這些個問號,人類就踏上探索宇宙的路了。雖說人類現在對宇宙的了解還不咋多,可一直都在努力探索呢。等以後人類科技進步了,沒準兒能把宇宙裏的秘密都給解開。哎,大夥對這事兒有啥想說的不?