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宇宙中存在另一個暗宇宙?科學家:你不會知道「暗生命」有多可愛

2024-08-12科學

人類對於宇宙的認知,尚處於極為初始的時期,鑒於此,科學家們提出諸多用以闡釋宇宙的假設,當中存在一些頗令人感到難以置信的理論。

麗莎·藍道爾

例如,哈佛大學理論物理學家麗莎·藍道爾(Lisa Randall)所提出的「暗宇宙」理論表明,宇宙中存有另一個暗宇宙,且該暗宇宙中或許存在「暗生命」。她在【鸚鵡螺】(Nautilus)雜誌刊載的文章中提到:人們不會知曉「暗生命」的可愛之處,因為人們基本上永遠無法目睹它們。接下來,我們探究一下這究竟是何種情況。

於我們太陽系內,各行星圍繞太陽進行公轉時存在顯著規律,即距太陽愈遠的行星,其公轉速率愈緩,此現象能夠憑借牛頓經典力學予以闡釋。

簡而言之,行星繞太陽公轉時會形成一種「離心力」,該力的方向與太陽重力相悖,只有當此「離心力」和行星所受太陽重力相等時,行星方可沿穩定軌域環繞太陽執行(註:「離心力」為虛擬力,實則為物體慣性的體現)。

「離心力」的大小與行星公轉速度呈正比,重力的大小與距離的平方呈反比,故而行星的公轉速度需為特定值,且距離太陽遠的行星,其公轉速度必定比距離太陽近的行星慢。不然,行星會因「離心力」大於(或小於)太陽重力而脫離現軌域,進而遠離太陽(或墜入太陽)。

於星系之尺度而言,恒星之執行理應這般,然科學家卻察知,宇宙中諸多星系並未依此規律行事。觀測資料表明,眾多星系之旋轉速度遠超理論數值,尤是處於星系外緣之恒星,其速度更是大幅超越理論值上限,以星系質素所形成之重力,全然難以對其加以束縛。

為何如此呢?科學家推斷,存在一種我們難以直接觀測的物質,可為星系賦予額外重力,此物質被稱作「暗物質」。在後續的探究中,科學家於「重力透鏡」「宇宙微波背景」「天空調查與重子聲學振蕩」等多領域的研究中,找到了暗物質存在的間接證明。

當下,暗物質已為科學界廣泛認可,科學家依據已知觀測數據測算得出,宇宙中暗物質的總質素超出普通物質(即我們能夠直接探測的物質)的五倍有余。

當前狀況表明,我們僅知曉暗物質會牽涉重力相互作用,極少牽涉強相互作用與電磁相互作用,或許會牽涉弱相互作用。簡而言之,除卻宏觀層面的重力效用,暗物質大體上不會和普通物質產生反應,即便暗物質近在身旁,我們也極有可能毫無察覺。

然而,關於「暗物質究竟是何種物質」這一問題,我們可謂毫無頭緒。

麗莎·藍道爾為眾多研究暗物質的科學家中的一員。在 2013 年的一項研究裏,她及其研究團隊查明,銀河系中存有大量暗物質,仿若銀河系嵌入一個由暗物質組成的「暗星系」內。

麗莎·藍道爾繼而提出看法,表示如此大量的暗物質,理應如普通物質般由多種基本粒子組成。數年後,她以此為依據,提出一個頗具膽量的假定:宇宙中存有另一個暗宇宙。

暗宇宙,顧名思義,乃是由暗物質構建而成的宇宙。鑒於宇宙中暗物質多於普通物質,一個合理推斷為,構成暗物質的基本粒子種類比普通物質更為繁雜。盡管其不會與普通物質產生反應,然而它們彼此之間能夠借助暗宇宙特有的相互作用形成各類暗物質形態,從而構築出豐富多彩的暗物質世界。

依據現有的觀測數據,暗物質於宇宙中的分布總體呈均勻態勢,這表明,也許我們周遭存在著一個暗宇宙。

進一步思索,倘若暗宇宙擁有與已知宇宙相仿的運作機理,那麽在暗宇宙內亦會存有由暗物質組成的「暗行星」、「暗恒星」、「暗星系」,且在某些條件適宜的「暗行星」上,或許會生成具備繁雜結構的高分子化合物,從而衍變出由暗物質構成的「暗生命」。

麗莎·藍道爾表明,任何不存在偏見的科學家,都不會覺得構成暗物質的僅為一種基本粒子。從理論層面而言,暗宇宙極有可能具備與已知宇宙相仿的物質多元性,故而「暗生命」是能夠存在的,只是由於暗物質不會和我們已知宇宙中的普通物質產生顯著的相互作用,因而你無法知曉「暗生命」的可愛程度。

誠然,此為一個極具想象力的假定,於邏輯上亦能成立。試作設想,倘若我們周遭確有一個暗宇宙,且其中存有「暗生命」,那麽它們同樣難以直接察覺到我們的存在,故而於它們來講,我們亦屬「暗生命」。