高考考试网
当前位置: 首页 高考资讯

宇宙中的暗物质到底是什么(宇宙中的暗物质)

时间:2023-07-13 作者: 小编 阅读量: 4 栏目名: 高考资讯

宇宙大爆炸之后,宇宙处于一种纯能量的状态,当时宇宙内有大量的高能电磁波(光子)。而同时,科学家还发现,宇宙大爆炸的早期,每10亿对的正反物质粒子会发生湮灭,但会有一个幸存者留下,而且每回都是正物质粒子,不过科学家也没有搞清楚为什么会这样。因此,科学家就在思考,宇宙大爆炸之后,由于引力的存在,宇宙空间的膨胀速度已经是逐渐减慢的。暗能量所占比例最高,其次是暗物质,我们能观测到的可见物质仅仅占据不到5%。

在物理学和天文学领域,常常会出现一些新词,比如:暗物质、暗能量、反物质。这些概念对于一般人来说,第一次听到会感到不知道所云。不过,客观地说,它们是真实存在的东西,当你对它们有一定了解时,你会感到宇宙的神奇,同时对于我们所在的这个宇宙有更深刻的理解。今天,我们就一组一组地讲,首先是物质和反物质,然后是物质、暗物质和暗能量。

物质&反物质

在我们这个宇宙当中,存在着时间、空间和物质。所谓的物质就是各种天体,包括人和动物在内。物质是由粒子构成的,粒子中包括了分子、原子等等。

原子并不是物质的最小构成单位,因为原子还可以继续再分成原子核和电子。原子核还可以继续再分为质子和中子。

质子和中子还可以继续分为夸克,只是由于夸克禁闭,到目前为止,我们还没有办法直接观测到夸克的存在,但通过轰击质子和中子,分析偏转角度,我们就会知道,质子内部还有结构。

按照目前主流的科学理论,我们知道,宇宙诞生于138亿年前的一场大爆炸。目前,我们并不知道为什么会有这场大爆炸。当然,按照宇宙学和量子力学,科学家认为这场大爆炸来自于量子真空(假真空)的量子能量扰动(量子涨落)。当然,目前这还只是猜测,某种程度上看,我们也很难验证这个说法到底对不对。

宇宙大爆炸之后,宇宙处于一种纯能量的状态,当时宇宙内有大量的高能电磁波(光子)。光子和光子如果对撞,就会发生反应。这个反应不是化学反应,而是从光子转变为其他粒子。比如,一对高能光子对撞后,可能会产生一个正电子,一个电子。所谓正电子就是电子的反物质粒子。(其实光子的反物质粒子就是光子自身。)

所以,你发现没有?这个宇宙原本其实是很对称的,一个正电子,就会对应电子。同样地,一对光子对撞也可能会产生质子和反质子。因此,一个质子,就会对应反质子。至于光子对撞会产生什么样的粒子,取决于光子自身的能量,我们把能撞出粒子所对应的这个温度称之为阈值温度。

这里的正电子和反质子就是反物质。如今科学家在一些宇宙的高能射线中,还能够发现正电子的踪迹。

这里多说一句,量子力学有许多奠基人,其中有一位大神叫做狄拉克,当时海森堡和薛定谔从不同的角度诠释了量子力学的理论。而他把量子力学的理论和相对论进行结合,得到狄拉克方程,在这个方程中,就预言了反物质粒子的存在。

反物质和物质之间会发生湮灭,比如,正电子和电子就会湮灭,然后会完全转化成光子。

而同时,科学家还发现,宇宙大爆炸的早期,每10亿对的正反物质粒子会发生湮灭,但会有一个幸存者留下,而且每回都是正物质粒子,不过科学家也没有搞清楚为什么会这样。这些正物质最终构成了我们如今这个世界的各种物质。因此,我们都正物质。

物质&暗物质&暗能量

暗物质和暗能量是这几年说的比较多的词汇,也是如今物理学和天文学的研究前沿。那它们到底是咋来的呢?

我们想说暗物质,我们都知道,宇宙中天体之间互相绕转是因为万有引力。如果一个天体绕转的速度变快了,要拉住它,不让它飞出去,那中心天体就需要提供更大引力。我们平时看到的链球比赛,运动员把链球甩起来时,甩的速度越快,要拽住的力就越大,如果力不够,链球就会被甩出去。

科学家就发现,在一些大星系周围,天体运动的速度要比理论值更高,这意味着牵引它们的引力要比理论值更大。那到底是什么在牵引它们呢?

按照如今的理论,科学家推测应该是一种我们观测不到的物质,也就是不参与到电磁相互作用上的物质,于是,就把它称为暗物质。

科学家还发现,几乎所有的大型星系都有暗物质存在,只有极个别的小型星系没有暗物质。这意味着暗物质其实是星系的粘合剂,如果它们突然不存在了,那么许多大型的星系就会分崩离析。

至于暗物质的具体性质,如今还是个迷,科学家还在想各种办法来搞懂它。

接下来,我们来说说暗能量。就像上文说到的,宇宙来自于一场大爆炸,大爆炸之后宇宙的空间距离的膨胀。但是我们知道宇宙中存在着物质和暗物质,它们都是提供引力的。因此,科学家就在思考,宇宙大爆炸之后,由于引力的存在,宇宙空间的膨胀速度已经是逐渐减慢的。但是这仅仅是猜测,最终还是要用观测来确定。

结果,这一观测,科学家傻眼了,宇宙非但没有减速膨胀,相反,宇宙正在加速膨胀。这就意味着一定存在某种东西,它提供了斥力,让宇宙加速膨胀。于是,科学家就把这个东西叫做暗能量。同样的,暗能量到底是什么,至今也是个谜一样,而且我们距离真正的答案还很远很远,科学家对于暗物质的了解要比暗能量更多,

虽然,我们不知道暗物质和暗能量的性质,但是这并不妨碍我们测算它们的含量。如今,科学家根据普朗克卫星的数据,结合现有的理论,已经可以估算出宇宙中物质、暗物质、暗能量的比例。暗能量所占比例最高,其次是暗物质,我们能观测到的可见物质仅仅占据不到5%。

    推荐阅读
  • 学而时习之不亦说乎有朋自远方来不亦乐乎的意思(有朋自远方来不亦乐乎的相关解释)

    学而时习之不亦说乎有朋自远方来不亦乐乎的意思?人家不了解我,我也不怨恨、恼怒,不也是一个有德的君子吗?接下来我们就一起去研究一下吧!出自《论语·学而》。有志同道合的人从远方来,不也很高兴吗?别人不了解我但我不生气,不也是道德上有修养的人吗?

  • 更换机油滤清器的注意事项是什么(是否要更换机油滤清器)

    估计大多数车主都知道,那就是更换机油、机滤、空气滤清器。这都是小保养的项目,不知广大车主有没有注意到,每次保养时,机油滤清器是必须更换的,而空气滤清器有时候只用空气清洁一下就能再用一次。不论机油滤清器外观是铁的还是直接裸漏的,它的的核心材料是滤纸,全部都要靠这些滤纸来过滤。

  • 手机内存够但还是很卡(手机内存充足却很卡)

    如果碰到流氓软件,普通方法是清不干净的。另外,手版机程序安装越来越多,手机APP功能越来越强大,对于ROM和RAM的需求也越来越强大,久而久之手机开始卡顿。

  • 关于2022年北京冬奥会的会徽(北京2022年冬奥会会徽)

    中间舞动的线条流畅且充满韵律,代表举办地起伏的山峦、赛场、冰雪滑道和节日飘舞的丝带,为会徽增添了节日喜庆的视觉感受,也象征着北京冬奥会将在中国春节期间举行。红黄两色源自中国国旗,代表运动的激情、青春与活力。

  • medibang注册qq邮箱无法登陆(用电脑打开邮箱)

    如果是这样的话,请您按照以下的步骤去设置:用电脑打开邮箱,在邮箱首页上方有个“设置”按钮,点击进去后再点击“账户”选项卡,往下拉,有一是“POP3/IMAP/SMTP/Exchange/CardDAV/CalDAV服务”,把下面四项都勾选上,点击保存更改操作完后,您再试试在手机上使用邮箱,我来为大家讲解一下关于medibang注册qq邮箱无法登陆?跟着小编一起来看一看吧!medibang注册qq邮箱无法登陆您是不是在手机上登陆QQ邮箱时显示账号或者密码错呢?

  • 为什么买不到活的海水鱼 没有水鱼能活吗

    2、海水鱼和淡水鱼不一样,海水里含有盐份,水的压力大,长期生活在海呈的鱼已经习惯这样的环境,只要它们被打捞上来后,不能吸收水中的氧气,身体里的鱼鳔因为压力降低就会爆裂而死去。

  • 春红薯的种植方法和时间(春红薯如何进行田间管理)

    春红薯的种植方法和时间选择产量高的适销品种进行育苗(春栽)或剪秧。种红薯苗要先进行地块整理。将红薯苗放在种植穴中,浇透水,用土埋上底部的茎和根即可,地面露出3~4个叶。红薯苗很好成活的,既使将红薯的秧子截断,直接进行扦插就可以,扦插繁殖是红薯种植的常用办法,只要不缺水,很好生根。

  • 美国音响品牌有多少(知名专业音箱音响品牌介绍)

    美国在音响技术上一直以来都走在前列,音响品牌也不计其数,最不缺的就是技术流。不管是在音箱、功放还是音源上,美国音响都不缺乏顶级货。不同于英国声的温文尔雅,美国声是豪放爽朗的,美国音箱着重于力感和动态,一般都有着动态凌厉、豪迈爽朗的阳刚之美。小编在这里给大家介绍几款知名的美国音箱品牌。)3、博士Bose(美国品牌,创建于1964年,是世界上最早的扬声器生产商之一,也是业内“原音重现技术”的革新者。

  • 虫组词有哪些(虫的意思)

    下面希望有你要的答案,我们一起来看看吧!虫组词有哪些虫组词:飞虫、蚜虫、幼虫、瓢虫、虫子、虫牙、害虫、甲虫。虫和它的繁体本是两个不同的字。甲骨文的“虫(huǐ)”状似一条蛇,本义为较小的毒蛇。古籍中多写作“虺”。繁体“虫”读chóng,最早见于战国,字形由三个“虫(huǐ)”组成,表示各种类型的虫子,又是动物的通称,也专指昆虫。

  • 裘海正懂得爱的人(爱我的人和我爱的人太动听了)

    盼不到我爱的人我知道我愿意再等疼不了爱我的人片刻柔情它骗不了人我不是无情的人却将你伤的最深我不忍我不能别再认真忘了我的人离不开我爱的人我知道爱需要缘分放不下爱我的人因为了解他多么认真为什么最真的心碰不到最好的人我不问我不能拥在怀中直到他变冷爱我的人为我痴心不悔我却为我爱的人甘心一生伤悲在乎的人始终不对谁对谁不必虚伪爱我的人为我付出一切我却为我爱的人流泪狂乱心碎爱与被爱同样受罪为什么不懂拒绝痴情的包