什麼是暗物質?研究暗物質對人類來說有什麼用呢

時間 2022-02-09 10:00:04

1樓:開箱爆脾氣

如果你要問,如今對哪些現象的研究,可以大大加快科學理論的程序,那一般來說會有這麼幾個,它們分別是:暗物質、暗能量、引力波、中微子、希格斯玻色子等等。如今,各國也在大力發展這些領域的研究。

在這種領域當中,暗物質是已經有比較靠譜的理論,只是要驗證理論比較困難。而中微子、希格斯玻色子、引力波則是需要實驗物理學家進一步提高裝置精度,獲取更多的資訊並繼續迭代如今的理論。而暗能量則是完全的「混亂」,在學術界有數不清楚的「暗能量」假說,但具體哪個靠譜,一時半會都很難會有結果。

今天,我們就先來聊一聊:暗物質到底是什麼?

首先,暗物質到底存在不存在?這件事情目前來看,科學家是確定它的存在,但並不是說它就一定是存在,在某程度上說,如果現在的引力理論,也就是廣義相對論出現一些瑕疵,就有可能導致暗物質的分析是有誤的。不過,這都是後話了。

不過,我們可以先下一個定義,暗物質其實是指一類現象。那這類現象到底是什麼呢?

話說,在上個世紀30年代,兩位天文學界的大神都發現了一些和目前引力理論不匹配的現象,這個現象歸結起來就是說,星系中的恆星按理論來說,應該是距離星系中心越近的天體,運動速度越快,距離越遠的,速度越慢。可實際觀測下來,科學家發現,星系周圍的天體並不符合這樣的規律,距離星系中心比較遠的天體,依然可以跑得很快。

太陽系在銀河系當中,按照理論計算,科學家發現太陽系繞著銀河系質心的運動速度應該是160km/s,但實際的觀測的結果卻是240km/s。

所以,一定是存在著某種物質提供了額外的引力,拉著了太陽系,否則按照目前的計算,如果以240km/s的速度運動,太陽系一定會被甩出去。於是,科學家假設了存在一種我們看不見的物質,它提供了額外的引力,並且把它命名為:暗物質。

暗物質到底是什麼?

上世紀50年代前後,科學家利用大型對撞機,撞出了100多種粒子,同時他們還發現了宇宙中存在著4種作用力,分別是強相互作用,弱相互作用,電磁相互作用,引力。於是,科學家將這些粒子以及四大作用中的強相互作用,弱相互作用,電磁相互作用統一了起來,建立了粒子物理學標準模型。而暗物質呢?

目前科學家認為,構成暗物質的粒子不屬於這個模型中的任何一種粒子。也就是說,暗物質不會參與到電磁相互作用,強相互作用,僅有微乎其微的概率可能發生弱相互作用。它主要參與的其實就是引力,所以它應該是有質量的。

而且,主流科學界認為,暗物質粒子很「懶」,這個懶說的其實是它運動得和緩慢。如果從微觀世界中來看溫度,溫度的本質其實是微觀粒子的熱運動。整體上,微觀粒子運動得越劇烈,溫度就會越快,相反,微觀粒子運動得越不劇烈,溫度就越低。

科學家認為,構成暗物質的粒子屬於後者,也就是微觀粒子運動得比較緩慢,屬於溫度比較低的這種情況,所以,如今的暗物質模型被稱為冷暗物質模型。這裡的「冷」指的就是溫度低,「暗」指的就是看不到。看不到的原因其實和它不參與電磁相互作用有關,我們人類其實主要是通過電磁相互作用來觀測的。

(只有極少數用引力波觀測)

以上就是科學家對於暗物質的理論分析。可能你要問了,那暗物質有什麼用?

實際上,你可以把它理解成星系的粘合劑。科學家發現,凡是大型的星系基本都有暗物質,如果沒有這些暗物質,這些星系中天體不可能跑得這麼快。如果我們假設這些暗物質突然全消失了,那這些星系中的天體就會沿著軌道切線飛出,也就是說,整個星系就會分崩離析。

因此,正是暗物質的存在,才使得星系得以聚合成一個星系。

2樓:有閒律師

暗物質是人的肉眼看不見也感覺不到的黑暗的宇宙物質。研究暗物質可以讓人類及時的發現宇宙中危險的天體,因為黑洞就是暗物質,如果發現有黑洞出現在地球附近,可能會發生危險。

3樓:暖心故事分享

弄清楚暗物質的組成以及特性,將會對人類未來的生活帶來根本性改變。就像100多年前的量子力學,研究暗物質在能源、生命科技、氣候、環保、通訊等多領域將取得革命性的突破,會對大型粒子對撞機在研究基礎粒子方面、可控核聚變等諸多領域作出較貢獻,影響人們未來的科技生活水平。

4樓:養桖蓮

暗物質是理論上提出的可能存在於宇宙中的一種不可見物質,對人類來說可以估算宇宙的平均密度,可以看出宇宙未來的發展趨勢,可以反映出地球未來的發展趨勢

什麼是暗物質,什麼叫暗物質啊?

暗物質是天文學家卡普坦在1922年時提出的,宇宙中可能存在著一種看不見的物質。暗物質不和電磁波發生作用,也不反射光,所以不管用多厲害的望遠鏡通通觀察不到。但是暗物質到底真的存在與否還有不少爭議,需要我們繼續去探索。在宇宙學中,暗物質是指那些自身不發射電磁輻射,也不與電磁波相互作用的一種物質。人類無法...

什麼是暗物質,什麼叫暗物質啊?

暗物質是天文學家卡普坦在1922年時提出的,宇宙中可能存在著一種看不見的物質。暗物質不和電磁波發生作用,也不反射光,所以不管用多厲害的望遠鏡通通觀察不到。但是暗物質到底真的存在與否還有不少爭議,需要我們繼續去探索。在宇宙學中,暗物質 dark matter 又稱為暗質,是指無法通過電磁波的觀測進行研...

什麼是暗物質暈,暗物質暈是什麼?

暗物質暈環繞在星系外圍,如同太陽圈包圍著太陽一般,包圍著星系的暗物質。大多數的星系都受到這種與星系有著相同的中心,但散佈在外圍卻是星系動力學中心的主宰。星系自轉曲線是暗物質暈的證據 暗物質暈存在的證據來自於重力的作用 螺旋星系的自轉曲線。沒有大量的質量存在於延伸的暈內,星系的旋轉速率應該在離核心一段...