天文研究提示:宇宙由神祕物質和能量組成

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【大紀元2018年03月09日訊】(大紀元記者張秉開編譯報導)宇宙是由什麼物質形成的?科學家根據觀測的各種星系運動,認為宇宙是由神祕物質組成的,在神祕能量的推動下有規律地運動著。

據《福布斯》(Forbes)近日的綜合報導,在思考宇宙的形成時,注意諸如太陽系這樣較小的結構,會發現越遠離太陽的行星運動速度越慢;而對於銀河系等更大的宇宙結構來說,情況則不同了,星系中心的星體和周邊的運動速度幾乎一樣。

這說明,宇宙之中存在一種物質,在均衡著星體、星系之間的關係。

而且,在思考宇宙這麼大的事情時,不能局限在單個星系的範圍,雖然星系本身已經是非常巨大的結構。

我們的宇宙時空可變:哈勃空間望遠鏡觀測到引力透鏡效應。(維基百科)

目前的宇宙理論認為,宇宙一開始是均勻分布的物質,之後變成現在我們所觀察到的不均勻狀態,其原因是一種神祕物質和能量導致。

這種神祕物質和能量就是「暗物質」和「暗能量」。

比如,諸如銀河系這樣的星系其密度已經是宇宙平均密度的幾百萬倍,只有「暗物質」和「暗能量」才能讓科學家解釋為什麼星系變成現在的狀態。

科學家還從微觀的角度分析,得到的結論是,支持宇宙形成的東西非「暗物質」和「暗能量」莫屬。

宇宙星系的分布如同網狀。(YouTube視頻截圖)

無論宇宙多大,都是由基本粒子組成,因此考慮基本粒子的情況會找到構成宇宙的根本原因。而構成宇宙的基本粒子,如氫、氘、氦和鋰,都依賴一種光子與重子之比值這個參數,才能穩定地存在。

暗物質和暗能量可以很好地解釋宇宙基本粒子的存在。(麻省理工學院視頻截圖)

而且科學家驚訝地發現,各種觀測數據都說明,這些基本粒子在宇宙之中的含量都和宇宙總質量存在巨大差異,其差異為85%以上,因此這種差異不是儀器的誤差。

「暗物質」和「暗能量」恰好能說明這些基本粒子穩定存在的原因,以及它們的總量與宇宙物質總量之間的差異。

科學家根據愛因斯坦的廣義相對論繪製的成對黑洞引力波。(Henze/NASA)

尤其令科學家驚訝的是,近年來愛因斯坦預測的時空可變效應(也成為「引力波」)得到證實,而「暗物質」和「暗能量」則能解釋這種引力波的存在原因。

據報導,雖然科學家藉助「暗物質」和「暗能量」,能解釋宇宙之中的現象,但是「暗物質」和「暗能量」如同其名稱一樣,是一種無法被目前任何儀器直接觀測的物質和能量,而且其來源也無法探知。

「暗物質」和「暗能量」帶有這樣的神祕特性——幫助科學家理解宇宙,卻不顯露其真容。#

責任編輯:林妍

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