当前位置: 华文世界 > 科学

宇宙中存在另一个暗宇宙?科学家:你不会知道「暗生命」有多可爱

2024-08-12科学

人类对于宇宙的认知,尚处于极为初始的时期,鉴于此,科学家们提出诸多用以阐释宇宙的假设,当中存在一些颇令人感到难以置信的理论。

丽莎·蓝道尔

例如,哈佛大学理论物理学家丽莎·蓝道尔(Lisa Randall)所提出的「暗宇宙」理论表明,宇宙中存有另一个暗宇宙,且该暗宇宙中或许存在「暗生命」。她在【鹦鹉螺】(Nautilus)杂志刊载的文章中提到:人们不会知晓「暗生命」的可爱之处,因为人们基本上永远无法目睹它们。接下来,我们探究一下这究竟是何种情况。

于我们太阳系内,各行星围绕太阳进行公转时存在显著规律,即距太阳愈远的行星,其公转速率愈缓,此现象能够凭借牛顿经典力学予以阐释。

简而言之,行星绕太阳公转时会形成一种「离心力」,该力的方向与太阳引力相悖,只有当此「离心力」和行星所受太阳引力相等时,行星方可沿稳定轨道环绕太阳运行(注:「离心力」为虚拟力,实则为物体惯性的体现)。

「离心力」的大小与行星公转速度呈正比,引力的大小与距离的平方呈反比,故而行星的公转速度需为特定值,且距离太阳远的行星,其公转速度必定比距离太阳近的行星慢。不然,行星会因「离心力」大于(或小于)太阳引力而脱离现轨道,进而远离太阳(或坠入太阳)。

于星系之尺度而言,恒星之运行理应这般,然科学家却察知,宇宙中诸多星系并未依此规律行事。观测资料表明,众多星系之旋转速度远超理论数值,尤是处于星系外缘之恒星,其速度更是大幅超越理论值上限,以星系质量所形成之引力,全然难以对其加以束缚。

为何如此呢?科学家推断,存在一种我们难以直接观测的物质,可为星系赋予额外引力,此物质被称作「暗物质」。在后续的探究中,科学家于「引力透镜」「宇宙微波背景」「天空调查与重子声学振荡」等多领域的研究中,找到了暗物质存在的间接证明。

当下,暗物质已为科学界广泛认可,科学家依据已知观测数据测算得出,宇宙中暗物质的总质量超出普通物质(即我们能够直接探测的物质)的五倍有余。

当前状况表明,我们仅知晓暗物质会牵涉引力相互作用,极少牵涉强相互作用与电磁相互作用,或许会牵涉弱相互作用。简而言之,除却宏观层面的引力效用,暗物质大体上不会和普通物质产生反应,即便暗物质近在身旁,我们也极有可能毫无察觉。

然而,关于「暗物质究竟是何种物质」这一问题,我们可谓毫无头绪。

丽莎·蓝道尔为众多研究暗物质的科学家中的一员。在 2013 年的一项研究里,她及其研究团队查明,银河系中存有大量暗物质,仿若银河系嵌入一个由暗物质组成的「暗星系」内。

丽莎·蓝道尔继而提出看法,表示如此大量的暗物质,理应如普通物质般由多种基本粒子组成。数年后,她以此为依据,提出一个颇具胆量的假定:宇宙中存有另一个暗宇宙。

暗宇宙,顾名思义,乃是由暗物质构建而成的宇宙。鉴于宇宙中暗物质多于普通物质,一个合理推断为,构成暗物质的基本粒子种类比普通物质更为繁杂。尽管其不会与普通物质产生反应,然而它们彼此之间能够借助暗宇宙特有的相互作用形成各类暗物质形态,从而构筑出丰富多彩的暗物质世界。

依据现有的观测数据,暗物质于宇宙中的分布总体呈均匀态势,这表明,也许我们周遭存在着一个暗宇宙。

进一步思索,倘若暗宇宙拥有与已知宇宙相仿的运作机理,那么在暗宇宙内亦会存有由暗物质组成的「暗行星」、「暗恒星」、「暗星系」,且在某些条件适宜的「暗行星」上,或许会生成具备繁杂结构的高分子化合物,从而衍变出由暗物质构成的「暗生命」。

丽莎·蓝道尔表明,任何不存在偏见的科学家,都不会觉得构成暗物质的仅为一种基本粒子。从理论层面而言,暗宇宙极有可能具备与已知宇宙相仿的物质多元性,故而「暗生命」是能够存在的,只是由于暗物质不会和我们已知宇宙中的普通物质产生显著的相互作用,因而你无法知晓「暗生命」的可爱程度。

诚然,此为一个极具想象力的假定,于逻辑上亦能成立。试作设想,倘若我们周遭确有一个暗宇宙,且其中存有「暗生命」,那么它们同样难以直接察觉到我们的存在,故而于它们来讲,我们亦属「暗生命」。