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看不見、摸不著的暗物質真的存在嗎?科學家已找它們存在的證據

作者:由 六分鐘科普 發表于 詩詞日期:2021-12-03

什麼是掛的星球

哈勃太空望遠鏡是人類歷史上最強大的太空望遠鏡,沒錯,在它的繼任者詹姆斯·韋伯空間望遠鏡服役之前,這個服役了30年的太空望遠鏡依然是目前人類最強大的望遠鏡。自1990年4月24日發射以來,這個耗資21億美元(約144億元人民幣)的太空望遠鏡在30年服役時間了,為人類拍攝了無數經典的太空照片。

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哈勃太空望遠鏡

其中著名的太空照片有“星系玫瑰”、“黑洞相撞”、“創生之柱”、“萬馬奔騰”、“偽超新星”、“氣泡星系”、“雙宿雙棲”、“星之指紋”、“太空禮花”、“夢幻三星”“暗物質星系”、“恆星工廠”、“蝴蝶星雲”、“上帝之眼”、“哈勃深空場”、“哈勃遺產場”等,這些照片為人類發現和研究宇宙起到了非常重大的作用,特別是“哈勃遺產場”這種照片,是迄今為止人類拍攝到的最完整、最全面的宇宙圖譜,是哈勃望遠鏡歷經16年拍攝超過7000張太空照片才合成的,而且在這張照片科學家還發現宇宙最早的幼兒星系,這些星系有些擁有133億歲“高齡”,這對人類研究宇宙起源有重大意義。

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哈勃太空望遠鏡拍攝到的奇幻照片

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哈勃太空望遠鏡拍攝的哈勃深空場

哈勃望遠鏡拍攝的照片不僅具有很大的科考意義,而且還非常的漂亮,像“太空禮花”、“創生之柱”、“星系玫瑰”這些照片讓人類驚歎之餘又充滿了對宇宙嚮往之情,對於哈勃望遠鏡拍攝無數的宇宙照片,如果我們仔細對比的話,會發現這些照片都有一個共同的特徵,就是這些照片顯示的星球、星雲以及其他物質似乎都“漂浮”在太空中,這個特徵讓我們產生了一個疑惑,就是宇宙中的星球為什麼都可以“懸浮”在太空中,它們那麼重為什麼沒有掉到宇宙的底部,是什麼力量在支撐著它們呢?

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懸浮在宇宙的星球

首先我們要弄清楚,地球上的方向是有參照物的,生活在地球上的人類之所以出現東西南北的方向感,是因為人類以地面為參照物,當物體離開的地面的時候它就是上升的,當物體靠近地面的時候,它就是降落的,這些方向感的參照物就是地面,同樣以地面為參照物,人類得出東西南北的方向感,說到這裡有人可能就說,宇宙根本沒有參照物,沒有參照物那就沒有方向感,沒有方向感去談什麼星球懸浮沒有任何意義,也就說宇宙的星球可能就正處於墜落,但是沒有參照物所以我們根本不知道。

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地球

其實不是這樣的,要判斷宇宙的星球是否掉下來,我們依然可以把地球作為參照物,如果宇宙中的星球掉下來,那麼以地球參照物看的話,大的星球會比小的星球掉得快,重的星球比輕的星球掉得快,這樣我們看到的夜空中的景象應該是星星滿天飛的,或者說經常會看見重的星球從地球上方滑下來,現實的情況是夜空中的星星像靜止掛在空中,為什麼從地球看其他星球看起來是相對靜止的,因為它們與地球處於相對靜止啊,就好比兩架高速飛行的飛機,對方看到對方是靜止一樣。

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太陽系

既然宇宙中的星球是“懸浮”在空中的,那麼討論星球懸浮這個問題就有意義了,下一步就該討論是什麼力量在支撐星球懸浮的,那麼你認為是什麼力量在支撐星球的太空中懸浮呢?

有的人認為是引力,比如太陽的引力吸引著地球,銀河系的引力吸引著太陽系,本星系團的引力吸引著銀河系,於是這些天體就能夠在太空中懸浮起來,可是這個結論會陷入死迴圈的,那本星系團又是誰拖著不掉落呢?或者說宇宙最大的天體結構超新星群、宇宙長城又是誰給它們懸浮的力呢,因此就會陷入死迴圈,原因在於拖著最高等級天體的力不知道在哪裡,來自哪裡,既然會陷入死迴圈,那麼引力產生的懸浮力就站不住腳跟,那到底是什麼力量在支撐星球在懸浮呢?

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暗物質

經過科學家的苦苦尋找,終於找到了原因,原來支撐星球懸浮的力來自於一種看不見、摸不著的物質,這種物質就是暗物質,是暗物質產生的暗能量在支撐著星球的懸浮,如何理解暗能量在支撐星球在懸浮呢?其實就像海洋的浮力,大洋上行駛著各種各樣的輪船,海洋的浮力讓這些輪船不會沉沒,而暗物質就像是宇宙中的浮力,讓星球可以懸浮在太空中。

看不見、摸不著的暗物質真的存在嗎?科學家已找它們存在的證據

暗物質產生的暗能量

暗物質和暗能量雖然是看不見摸不著的物質,但是科學家已經找到了它們存在的證據,比如科學家發現一些恆星外層行星執行速度與內層行星執行速度竟然是相同的,按照牛頓萬有引力定律,外層行星應該比內層行星執行速度要慢,可是這些恆星系統卻不是這樣,因此科學家認為是暗物質和暗能量在起作用,還有科學家認為宇宙加速膨脹的力也來源於暗能量,為什麼呢?因為暗物質佔了宇宙總質量的95%,也只有如此大質量的暗物質產生的力量才能夠讓宇宙加速膨脹。