我们通常所了解的物质,仅占宇宙总质量的极小部分,大约不足5%。这包括树木、石头、原子、行星、恒星、星系,以及我们自己。在浩瀚的宇宙中,大约25%是暗物质,而剩余的70%则是暗能量。这些神秘成分既无法直接观测,也难以理解,意味着我们所经历的现实世界仅是宇宙的冰山一角。尽管如此,我们确信它们的存在。

暗物质的存在,是因为它能维持星系的稳定性。在对宇宙结构的分析中,我们发现可见物质的引力不足以支撑宇宙的稳定。如果宇宙仅依靠可见物质的引力,恒星的分布将会更加分散,星系将无法形成。因此,我们相信一定有其他力量在支撑着星系的结构。这种力量不发光也不反射光,因此被称为“暗”,我们能通过观察光线在高浓度暗物质区域的扭曲来间接感知它的存在。

对于暗物质的本质,我们有了初步的认识。它不是无光的普通物质,因为它不发射我们可以观测到的粒子;它也不是反物质,因为反物质会与普通物质反应并产生γ射线;它更不是由黑洞构成,因为黑洞是密集的物体,会对周围环境产生显著影响。暗物质可能由一种特殊粒子组成,这种粒子不与光或普通物质反应,但目前我们对它的本质知之甚少。我们对暗物质的了解可以概括为三点:它存在、它与重力相互作用、它数量庞大。

至于暗能量,它更加神秘。我们无法检测、测量或触摸它,但它的影响却显而易见。1929年,哈伯通过研究遥远星系的光谱,发现了宇宙膨胀的证据——红移现象。哈伯发现,越遥远的星系红移越大,这意味着宇宙正在膨胀。近年来的研究显示,宇宙的膨胀速度正在加快,这与我们之前认为的重力会使宇宙膨胀减缓甚至收缩的观点相悖。宇宙的膨胀并没有改变空间的本质,而是在不断创造新的空白空间。

暗能量可能是空白空间固有的能量,它比宇宙中所有其他物质的总和还要强大,并且日益增强。关于暗能量的本质,有多种猜测:一种观点认为暗能量是空间的一种属性,空白空间具有自己的能量,能够创造更多的空间;另一种猜测是空白空间中可能充满了一种短暂的、虚无的粒子,这些粒子的能量可能就是暗能量;还有可能是暗能量是一种未知的动态能量流体或力场,它渗透了整个宇宙,但与普通物质和能量有相反的效果。

尽管我们对暗物质和暗能量的理解还处于初级阶段,但这正是科学探索的前沿,令人兴奋。这提醒我们,尽管我们可能自认为是地球上的主宰,但实际上我们只是宇宙中一个微小的存在。让我们仰望星空,探索宇宙的奥秘,因为还有无数令人惊叹的事物等待我们去发现和学习。


 

 

 


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