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
  • 真心话大冒险问题 真心话大冒险问题100条

    4、给你一个机会穿越到过去或未来,你选哪一个?

  • 染发后几个小时可以洗头(早上洗头的危害不亚于烫染发)

    烫染头发危害具体主要表现在:1、有毒物质的渗入会损害肝、肾。一些染发剂里面会有醋酸铅、硝酸银,及苯、萘、酚等成分,渗入皮肤会对肝、肾造成伤害。这是在烫染后最常见的反应之一。因染发而导致的过敏反应主要现象为接触性皮炎。由于头皮长时间加热,加重了皮肤过敏反应和刺激。患有湿疹、荨麻疹、异位性皮炎等皮肤过敏反应性疾病的人,尽量不要染发。烫染头发次数越多,损伤也越严重。

  • 海参怎么吃最有营养(海参怎么吃最有营养具体做法视频)

    海参有着海中人参之称,是一种十分名贵的高级营养品,它能补中益气,也能补益气血,更能延缓衰老,但想让它发挥最好的功效,一定要掌握它的正确吃法,那么海参平时怎么吃最有营养呢?在做的时候,需要提前把海参用凉水泡发,再放在水中煮熟,煮好以后取出把它切成片状,再加入适量食用盐和白糖,以及相处,最后放少量味精,蒜泥儿和香菜调匀,调匀以后直接装盘即可食用。

  • 邮票上的毒品的危害(装在信封里的邮票)

    公安机关通过对信封内“邮票”进行鉴定,确认其中含有LSD,随即抓获犯罪嫌疑人王某。6月16日,该案被公安机关移送连云区检察院审查起诉。6月21日,该院以贩卖毒品罪将被告人王某诉至法院,目前该案正在审理中。同时,检察官发现王某通过比特币进行毒资交易的行为可能涉嫌自洗钱犯罪,遂将案件线索移送公安机关。6月8日,公安机关以王某涉嫌洗钱罪立案侦查,目前案件正在进一步侦查中。

  • 最贵的劳斯莱斯是什么样的(史上最小的劳斯莱斯)

    史上最小的劳斯莱斯劳斯莱斯被认为是豪华汽车的巅峰,全世界最好的汽车之一此前有消息称劳斯莱斯魅影/曜影预计在2023年全球停产那么这样的话劳斯莱斯古斯特车型就变成了该品牌最小、最便宜的型号,该车型目前在美国市场的售价为3。

  • 枪战王者赏金令赏金币怎么得(枪战王者赏金令赏金币获得方法)

    以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!在枪战王者赏金令里面,200级以后每升级5级可以得到2个赏金币。30个赏金币需要再升级75级。目前赏金令有冲级活动,一天内累计升级50级可以额外多得到2个赏金。玩游戏,做任务积分,或者直接购买,提升赏金令等级。可获得大量等级奖励。

  • 送女的朋友生日的贺卡(送女友的生日贺卡句子大全)

    等待,只为与你的相遇。也许你并不是为我而生,可我却有幸与你相伴。希望在我有生之年,年年为你点燃生日的烛焰。无论走过十年、历经百年、穿越千年,我们的爱永远存在,你是我一生的成就,是我今生的骄傲。这是属于我们的热线,无论是生日还是时刻,两颗火热的心都将在这里得到充分的表达:生日快乐!年年有今日,于我非寻常,宝贝生辰日,如何敢忘记,短信打头阵,聊表我心意,惊喜接连在,只为你开心,祝宝贝美丽时时时刻!

  • 增长百分比怎么算(增长百分比如何算)

    以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!增长百分比怎么算增长百分比怎么算:增长的部分除以原本的数目就是增长率,以百分比表示。括号计算的是N年的综合增长指数,并不是增长率。应该注意的是,开方数应该是N,而不是N-1,除非前N年年末改为前N年年初数。总之开方数必须同括号内综合增长指数所对应的期间数相符。而具体如何定义公式可以随使用者的理解。

  • 当初苏联人员挖穿地球挖到了什么(当年苏联挖穿地球)

    Tips:第二次世界大战WorldWarII,简称二战,亦称世界反法西斯战争,发生时间为1939年9月1日—1945年9月2日。在美国完成第一次人类登月之后,苏联和美国之间的竞争又从头顶的宇宙转向了脚下的地球。而苏联刚刚在与美国的登月竞争中落了下风,自然要在这场挖穿地球的竞争里挣回一点面子。科学家认为,地幔对于地球物质的组成具有很大影响。

  • 电脑上wifi密码改不了怎么办(你都了解吗)

    电脑上wifi密码改不了怎么办?接下来我们就一起去了解一下吧!电脑上wifi密码改不了怎么办先打开自己的电脑,找到WiFi的标记,一般都是在电脑屏幕的右下角。然后鼠标点击WiFi,出现WiFi的名称以及网络设置,点击网络设置。点击网络设置后,会出现下图所示的页面,点击管理已知网络。点击忘记后,这个WiFi就不会在你的电脑里面出现了。下面你就可以在重新的搜索区域中的网络,进行连接,输入密码就可以了。