什么是暗物质和暗能量
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/22 01:58:26
什么是暗物质和暗能量
什么是暗物质和暗能量
什么是暗物质和暗能量
暗物质和暗能量起初分别是在两个理论中假设提出,目前暗物质的假设已经被证实确实存在,而关于暗能量的假设还未被证实.
暗物质的由来：
上世纪初,天文学家哈勃刚刚发现宇宙中存在不止银河系一个星系,而是很多个星系.随后有大量天文学家对星系的形成和演化开始了研究.天文学家们起初认为星系中心是由一个超大质量黑洞作为引力源,同时许多恒星之间的引力相互吸引,使其能够聚集成群形成星系.
但在后来的计算中天文学家们惊讶的发现,星系之间的天体并未产生足够的引力吸引彼此,它们本该四散飞离而不是聚集成群.当时天文学家们无法解释这一现象,直到有一个标新立异的科学家提出了一个假设,他认为宇宙之中还存在一种我们尚未发现的物质,这种物质可以像牢笼一样将恒星束缚在一定的空间内,在这个“狭小”的空间内,星系之间的天体才能依靠彼此的引力聚集成群.他把这种假设中的物质命名为“暗物质”.
随着高精密天文望远镜的发现,天文学家们最终通过观察暗物质对光的扭曲效应和对星系运行的更多影响方式正式了暗物质的存在.科学家们已经知道了暗物质是如何运作的,暗物质像胶水一样将宇宙的各个结构牢牢粘合在一起,它将星系、星系团与超新星团结合在一起,如果没有暗物质,整个宇宙的结构都会四分五裂.
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暗能量的由来：
上个世纪末期,天文学家们起初根据大爆炸理论认为,认为宇宙虽然在膨胀,但是由于物质之间存在引力,这种膨胀会不断减缓,但他们无法证实这一切,因为他们无法测出宇宙膨胀的速度.直到他们发现了1a型超新星.
1a型超新星,即白矮星由于吸收临近恒星的物质后质量增加,当自身质量达到太阳1.44倍后瞬间爆炸形成的超新星.因此所有1a型超新星的亮度都是一个固定值,这使得它们成为了测量宇宙距离的完美标尺.
根据惯性原理,宇宙膨胀的速度本应当保持不变的,因此在引力发挥了作用的情况下,那么天体之间相互远离的速度就会逐渐减慢.1a型超新星发出的光芒通常持续数月,科学家们在持续数个月观察超新星的位置变化后惊人的发现,宇宙膨胀的速度不仅没有减缓,反而还在加速.
科学家们同样无法解释这种现象,按照惯性原理,物体的运动速度和方向都不会变化.在这一基础上施加引力的话,天体之间远离的速度就应当不断减慢.而观测结果是它们的速度不仅没有减慢,更奇怪的是反而在加速.宇宙中应该没有外力,究竟什么效应让它们加速远离.
为此,一个天文学家同样提出了假设,他认为宇宙中存在一种我们至今还仍未发现的力量,与引力不同,这种力量会令整个空间由内而外产生反方向的斥力,让所有物体加速远离,导致宇宙加速膨胀,他们把这种假设存在的力量命名为“暗能量”.只有这种假设可以解释为什么宇宙会加速膨胀,但科学家们至今仍然无法找到暗能量存在的确凿证据,也不知道暗能量究竟为何物.所以这种假设的正确性仍然有待考量.随着科学技术的不断发展,我们会越来越接近我们想要的答案.