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暗物質真實存在嗎?什麼能證明暗物質的存在呢?

由 愛學習物理的小貓 發表于 遊戲2022-09-05
簡介主要是因為兩個紅色部分碰撞後產生了摩擦力,而摩擦力其實就是電磁力,帶電荷的物質產生的引力,讓兩個星系團停下來了不動了,而屬於暗物質的藍色部分就穿透過去了,因為暗物質不帶電,不會產生摩擦力等,這個是被認為最能證明暗物質存在的直接證據了

怎麼合成暗物質

暗物質真實存在嗎?什麼能證明暗物質的存在呢?

宇宙中到處存在著大量大暗物質

什麼叫暗物質

暗物質,英語叫Dark matter,是相對於我們常說的可見物質、普通物質,或者叫可觀測物質來說的,這種物質無法被人類直接看見或者觀測到。平時我們肉眼看不見的天體或者宇宙中的物質,我們可以透過望遠鏡或者各種微波接收器去探測這些物質,我們可以把它的樣子合成出來,但是有一種東西時至今日我們還幾乎不知道它的所有性質,我們只能證明它的存在,我們知道黑洞的東西比這種被稱為暗物質的東西還多。通俗點說,我們肉眼看不見的天體或者宇宙物質,我們可以透過各種望遠鏡和儀器監測它的存在和合成它的圖片,即使是黑洞我們都給他拍照了,但是暗物質我們完全不能監測到它的存在,只能透過它產生的引力效應而證明它的存在。

暗物質真實存在嗎?什麼能證明暗物質的存在呢?

天體理論執行速度和實際觀測速度的差別

暗物質由來

最早提出證據並推斷暗物質存在的是荷蘭科學家揚·奧爾特,在1932年他根據銀河系恆星的運動提出銀河系裡面應該有更多的質量的想法。1933年,美國加州工學院的瑞士天文學家弗裡茨·茲威基研究后髮座星系團時,使用維裡定理推斷出其內部有看不見的物質。按照牛頓的萬有引力定律,離銀河中心越近的天體因為引力作用密度比較大,所以執行速度比較慢,但是遠處的天體應該是執行速度比較慢才對的,但是實際觀察到的卻是相反的結果。正如上圖那樣,理論值和實際觀察值恨不符合,甚至是相反的,那麼到底是萬有引力定律錯了,還是存在一種看不見的物質在作怪呢?科學就是大膽假設,細心求證,牛頓定律在太陽系和我們日常生活中都符合的很好,在太陽和八大行星的關係中確實符合牛頓萬有引力定律,那麼很有可能是存在一種我們不知道的物質在做怪,所以現在大家都認為暗物質是確實存在的了,計算我們不知道它到底是什麼。

暗物質真實存在嗎?什麼能證明暗物質的存在呢?

引力透鏡效應

證明暗物質存在的證據

既看不到也監測不到暗物質,我們怎麼知道它的存在呢?它的發現和黑洞的發現有點類似,以前黑洞不可以直接被觀測到,主要是因為光靠近黑洞那麼就會給黑洞吸過去產生吸積或者噴流,還是能證明它的存在。但是暗物質啥都不知道,黑洞還有無毛定理(看小編之前的文章即可),暗物質啥都沒有,但是科學家還是聰明的。有兩個現象能證明暗物質的存在:引力透鏡理論值和實際值的差異、星系雲的碰撞情況分析。根據愛因斯坦的相對論,在大質量天體或者星雲附近時間和空間極度扭曲,光線也會在強引力作用下發生彎曲,但是在實際觀察中,我們觀察到要使這些光線發生彎曲的天體所觀察到的質量完全不能使光產生這麼大的彎曲,只能用暗物質去解釋這個事情了。

暗物質真實存在嗎?什麼能證明暗物質的存在呢?

兩個星系雲相撞

另外一個證據就是號稱可以直接證明暗物質存在的圖,這張圖是2006年由錢德拉X射線衛星拍攝的圖,這個星系團叫做子彈星系團,上圖中藍色部分就是星系暈,就是引力透鏡效果產生的光線,也就是引力場的分佈,而紅色部分則是氣體雲,也就是我們正常的重子物質。科學家們就設想這兩個星系團發生了碰撞,結果這兩個星系團就合在一起了,紅色部分就不動了,但是藍色部分卻順利的穿透過去了,也就是說我們現在看到的左邊藍色部分在碰撞前是屬於右邊紅色部分的,而右邊藍色部分的呢在碰撞前是屬於左邊共色部分的。為什麼紅色部分正常的物質碰撞就停止了呢?而藍色部分卻穿透過去了呢?主要是因為兩個紅色部分碰撞後產生了摩擦力,而摩擦力其實就是電磁力,帶電荷的物質產生的引力,讓兩個星系團停下來了不動了,而屬於暗物質的藍色部分就穿透過去了,因為暗物質不帶電,不會產生摩擦力等,這個是被認為最能證明暗物質存在的直接證據了。

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