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暗物質使宇宙中的星系團高速運動而不崩潰(圖)

作者:心海博士  2017-06-28 13:00 桌面版 简体 打賞 0
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暗物質使宇宙中的星系團高速運動而不崩潰
暗物質使宇宙中的星系團高速運動而不崩潰。(圖片來源:Adobe stock)

早在二十世紀三十年代,天文學家就發現,為了使宇宙中的星系團能夠高速運動,並且不發生崩潰,它們所擁有的質量必須比科學家們實際所觀測到的質量大得多。為瞭解釋這一現象,天文學家提出了暗物質的理論。

暗物質是由一些微小的,並且不可見的基本粒子構成的。這些粒子與其它物質之間有非常弱的相互作用,它們自身有一定的質量,所以又被稱作「弱相互作用有質量粒子」(WIMPS,weakly interacting massive particle)。

天文學家們普遍相信星系團的主體是由這些探測不到,但又具有質量的暗物質構成的,這也就是為什麼所探測到的質量,比星系團真正應該擁有的質量小得多的原因。

暗物質不僅僅存在於遙遠的星系團中,而且瀰漫在我們整個的生存空間。科學家們估計暗物質的質量佔整個宇宙的80%-95%之間,但精確的數字一直在爭論之中。

劍橋大學的天文學家們,利用美國航空航天局(NASA)設於大氣層外宇宙空間的錢德勒X-射線觀測站(Chandra X-ray Observatory)測量了五個分別在十五億和四十億光年以外的星系團的質量,並且將探測其結果與星系團應該具有的質量進行了比較。

據小組負責人,斯蒂文.艾倫博士(Steven Allen)說,他們發現,星系團中所有恆星的質量,和此次所測量到的高溫氣體的質量的總和,只占星系團真正質量的百分之十三。艾倫博士說:「剩下的,必然是以暗物質的形式存在的。」

因為星系團是構成宇宙的主要部分,所以天文學家們認為,暗物質佔整個宇宙的百分之八十七左右。正如美國密西根大學的研究人員,喬.伯格曼博士(Joel Bergman)所說,這項最新發現給人們提供了87%這個精確的數字,從而真正解決了長期以來爭論不休的問題。

暗物質的存在給現代科學帶來了挑戰和契機。目前,現代科學主要建立在「實證」的基礎上。實證科學要求在「相同」的條件下所做的實驗應該得到相同的結果,否則得到的實驗結果實證科學往往不予承認。

但是要實現「實證」所要求的「相同」條件,就要求實驗者對影響實驗的各種因素事先有充分的瞭解,這對於一些複雜的系統幾乎是不可能的。宇宙中有大約87%的物質我們根本無法探測,試想如果有些實驗的結果受這些暗物質的制約,而我們對這些制約一無所知,那麼我們怎麼去實現這個「相同」條件?我們怎麼能苛求每次的實驗都能得到相同的結果?

這也許就是科學界長期以來對一些「超自然」現象,如特異功能,修煉中的一些神奇現象顯得一籌莫展的原因。如果科學家們能夠放下固有的觀念和偏見,對這些現象不是一概否認,而是認真探索造成這種不能100%重複背後的原因,也許現代科學就能前進一大步。

責任編輯: 姚馥鎂 --版權所有,任何形式轉載需看中國授權許可。 嚴禁建立鏡像網站。
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