請問什麼是暗物質,請問什麼是暗物質?黑洞是嗎?

2022-10-26 10:27:09 字數 5502 閱讀 4354

1樓:黑

隨著宇宙大**理論的進一步研究,暗物質出現了。那到底什麼是暗物質呢,下面來詳細說說。

近些年的天文觀測和宇宙膨脹理論研究表明,宇宙的密度可能由給70%的暗能、5%的發光和不發光物體、5%的熱暗物質和20%的冷暗物質組成。也就是說,宇宙中竟然有90%是看不見的暗物質,其中可能包含宇宙早期遺留至今的一種看不見的弱相互作用的重粒子-冷間物質正是支援宇宙膨脹理論的關鍵。

正因為宇宙中的暗能、暗物質至今尚未被發現,所以科學家們給我們留下了一系列關於宇宙中暗物質的謎。

宇宙中的暗物質到底有多少?

具體的數字,目前的科學家還不能給出,只有一些估計的數字:在宇宙總質量中,重子物質約佔2%,也就是說,宇宙中可觀測到的各種星際物質、星體、恆星等等加起來的總質量只佔宇宙總質量的2%,98%的物質還沒有直接觀測到。在宇宙中非重子物質的暗物質當中,冷暗物質約佔70%,熱暗物質約佔30%。

宇宙中的暗物質都由什麼組成?

中國科學院高能物理研究所在尋找暗物質的研究方面在國際上一直處於領先地位。2023年高能所雲南高山宇宙線觀測站曾觀測到乙個奇特現象,即觀察到乙個從宇宙射線中來的能量大於3000億電子伏特的粒子碰撞石墨中的粒子後,產生了3個帶電粒子。分析表明,其中乙個是負介子,乙個是質子,還有乙個是能量大於430億電子伏特、壽命長於0.

046納秒的帶電粒子。許多科學家認為若此事能被證實,它將肯定是超出標準模型的新粒子,而這個新的粒子很可能就是尋找已久的暗物質的組成粒子。

20世紀80年代,美國和蘇聯的一些科學家提出了暗物質的「軸子」模型。按照這個模型,混沌伊始,宇宙就如一罈重子和軸子混合交融的濃湯。後來重子由於輻射能量,慢慢地轉移到團塊中心去了,結果普通發光物質的核被冷子暈包圍,形成了星系似的天體。

有人用計算機對這種模型進行了模擬演算,最終得到的宇宙演化影象與人們今天觀測到的宇宙十分吻合。但是由於這個模型還是缺乏理論支撐,還是需要更多的實驗去確定。

2樓:宇宙大**

暗物質是天文學家卡普坦在2023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。

3樓:微資訊

暗物質也叫不可視物質,這類物質是否真實存在於廣闊無垠的宇宙中,至今科學還不能做出最後的定論。然而很多證據表明了它存在的可能性。

天體物理學的乙個最新研究成果表明,各種化學元素的總和,按質量不起過宇宙總質量的1/10,其餘9/10的質量由暗物質提供的。也就是說,人類現今所認識到的物質,並不是宇宙間的主要成分,而只佔其質量的1/10。這一成果引出了人們對暗物質的各種推測。

暗物質的概念最先由瑞士天文學家茲威基提出。他在用光度方法和動力學方法估計後發星系團的質量時,發現後者測得的質量為前者的400倍。這表明後發星系團的主要質量並非由可視的星系貢獻的,這種還未被發現和證實的物質就被稱為「下落不明的質量」,即暗物質。

一直以來人們對暗物質有很多種猜測,例如認為它是氣態物質,塵埃、變暗的星等等,然而這些猜測後來都被科學否定了。目前,對暗物質的研究已經有了新的進展,認為它是由中微子大量聚積而產生的。

相信,隨著科學研究的深入,暗物質的問題會逐漸明朗起來。

4樓:max創意科技

宇宙中的暗物質是什麼,聽起來很可怕

請問什麼是暗物質

5樓:宇宙大**

暗物質是天文學家卡普坦在2023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。

6樓:匿名使用者

就是無法直接觀測到的,但是有質量的物體,比如遙遠星際中的暗物質,你無法用望遠鏡觀測到,但是通過測量它的運動速度和質量可以推斷它周圍是否有暗物質

7樓:max創意科技

宇宙中的暗物質是什麼,聽起來很可怕

請問什麼是暗物質?黑洞是嗎?

8樓:王拔沃爾雲

不對!暗物質是只確實存在,但在目前的科技水平下,還無法觀測到的物質,在宇宙真空中,不是真的意義上的真空,因為有很多的暗物質存在。黑洞確實是星體,由於密度非常大,經過它的物質都能被它強大的引力,吸引過去,光線也是一樣。

如果是人的肉眼是根本看不到的。但是可以通過其他的手段可以看到。比如在它附近的空間裡,物質的狀態啊等。

能夠推斷它的存在。所以黑洞不是暗物質!

什麼叫暗物質?暗物質湮滅是什麼意思?

9樓:不晨鈺

暗物質:看不見但有引力

普通物質是那些在一般情況下能用眼睛或借助工具看得著的東西,近如身邊的一草一木,遠如夜空的繁星點點,都是人們所熟知的。而在65年前,科學家通過天文觀測和理論研究發現,其實在宇宙中,除了普通物質之外還存在著神秘的不可視的暗物質。普通物質總是能與光發生相互作用,抑或在一定的條件下自身就能發光。

也就是說,即使普通物質藏身於最黑暗的角落,只要人們拿上手電筒照上一照,總能發現它們。但暗物質恰恰相反,它根本不與光發生作用,更不會發光。因為不發光、與光不發生作用,所以在天文上用光的手段絕對看不到暗物質,不管是電磁波、無線電,還是紅外射線、伽馬射線、x射線,統統這些光的方法都毫無用處。

但是暗物質能感覺到,不是靠光,而是靠引力。

現在人們對暗物質的認識是,它起到的惟一的作用就是引力作用。萬物之間存在萬有引力,暗物質就是通過物質的這一特性才被發現的。趙永恆說,太陽系有九大行星圍繞太陽旋轉,越往外其轉動的速度越低,比如地球繞日速度是每秒30公里,高於火星,而火星的速度又高於位於它之外的木星,這是典型的中間有一顆大恆星的行星系表現。

但科學家在觀測宇宙其他一些星系(包括銀河系)中的恆星執行速度時,發現越往外,圍繞中心的速度並不都是衰減下去,而是和內圈恆星的速度差不多。這與越往外,物質越少,引力也越小,速度也應該越低的常規不符。由此可以反推,此時雖然外圈的那些能被直接觀測到、數出來的星星數目變少了,但其實內部的物質數量並沒有減少,引力也沒有變小,只不過觀測不到而已,因此這些物質被稱為「暗物質」。

那暗物質的物理組成到底是什麼?這一問題是目前研究的熱點之一。科學家們早先推測它可能由一種不帶電的、質量很輕的、數目繁多的中微子構成,中微子的運動速度很快,可稱之熱暗物質;相對的,候選者還有可能是種質量大的、運動慢、引力大的冷暗物質粒子。

天文學家後來在實際的觀測和計算當中發現,答案更傾向於後者。冷暗物質粒子很可能是宇宙早期遺留下來的穩定、弱作用的重粒子。

暗物質被稱為「世紀之謎」,目前還尚未確定。請看參考資料

10樓:匿名使用者

暗物質是些什麼物質呢?

宇宙學研究發現,在宇宙大**初期產生的各種基本粒子中,有一種叫做中微子的粒子不參與形成物質的核反應,也不與任何物質作用,它們一直散布在太空中,是暗物質的主要「嫌疑人」。

但中微子在2023年被提出來以後,一直被認為質量為零。這樣,即使太空是中微子的海洋,也不會形成質量和引力。曾有人設想存在一種「類中微子」,它的性質與中微子類似,但有質量。

可是一直沒有發現「類中微子」的存在。

極小的中微子運動速度極高,可自由穿透任何物質,甚至整個地球,很難**找到。但中微子與物質原子和亞原子粒子碰撞時,會使他們撕裂而發出閃光。探測到這種效應就是探到了中微子。

但為了避免地面上的各種因素的干擾,必須把探測裝置(如帶測量儀器並裝有數千噸水的水箱)放在很深(如1000公尺)的地下。

2023年,一名蘇聯科學家在試驗中發現中微子可能有質量。近幾年,日、美科學家進一步證實中微子有質量。如果這個結論能得到最後確認,則中微子就是人們尋找的暗物質。

尋找暗物質有著重大的科學意義。如中微子確有質量,則宇宙中的物質密度將超過臨界值,宇宙將終有一天轉而收縮。關於宇宙是繼續膨脹還是轉而收縮的長久爭論將塵埃落定。

暗物質促成了宇宙結構的形成,如果沒有暗物質就不會形成星系、恆星和行星,也就更談不上今天的人類了。宇宙儘管在極大的尺度上表現出均勻和各向同性,但是在小一些的尺度上則存在著恆星、星系、星系團、巨洞以及星系長城。而在大尺度上能過促使物質運動的力就只有引力了。

但是均勻分布的物質不會產生引力,因此今天所有的宇宙結構必然源自於宇宙極早期物質分布的微小漲落,而這些漲落會在宇宙微波背景輻射(cmb)中留下痕跡。然而普通物質不可能通過其自身的漲落形成實質上的結構而又不在宇宙微波背景輻射中留下痕跡,因為那時普通物質還沒有從輻射中脫耦出來。

另一方面,不與輻射耦合的暗物質,其微小的漲落在普通物質脫耦之前就放大了許多倍。在普通物質脫耦之後,已經成團的暗物質就開始吸引普通物質,進而形成了我們現在觀測到的結構。因此這需要乙個初始的漲落,但是它的振幅非常非常的小。

這裡需要的物質就是冷暗物質,由於它是無熱運動的非相對論性粒子因此得名。

在開始闡述這一模型的有效性之前,必須先交待一下其中最後一件重要的事情。對於先前提到的小擾動(漲落),為了預言其在不同波長上的引力效應,小擾動譜必須具有特殊的形態。為此,最初的密度漲落應該是標度無關的。

也就是說,如果我們把能量分布分解成一系列不同波長的正弦波之和,那麼所有正弦波的振幅都應該是相同的。暴漲理論的成功之處就在於它提供了很好的動力學出發機制來形成這樣乙個標度無關的小擾動譜(其譜指數n=1)。wmap的觀測結果證實了這一預言,其觀測到的結果為n=0.

99±0.04。

暗物質湮滅

科學家表明:一些不明**的高能粒子將有可能是暗物質粒子湮滅時所產生的。

約翰-衛菲爾介紹說,在進行暗物質的資料監測時,他們在南極洲上空釋放了乙個載有粒子監控裝置的探測氣球,並最終得到了令科學家們感到滿意的暗物質粒子資料。美國「南極長週期氣球專案」的最主要目標就是在空間觀測高能宇宙線。科學家們早在2023年就提出可對其探測裝置進行一定程度的改進,該探測器將可以同時觀測高能電子和伽馬射線。

2023年,重達2噸的探測器在南極洲正式公升空並進行觀測,這是世界上首次對高能電子進行高分辨觀測。科學家表示,以往學界普遍認為高能電子**於超新星遺跡,並建立了太陽系高能電子流量模型。但在南極洲的第一次觀測結果表明,高能電子流量在3000億至8000億電子伏特能量區間遠遠超出了模型預計流量。

這就意味著宇宙高能電子還有別的「起源」。

科學家們表示,高能電子究竟來自何處存在很多種可能,經過分析,他們發現觀測結果與目前暗物質理論模型相吻合,表明這些不明**的高能粒子將有可能是暗物質粒子湮滅時所產生的。這樣的研究結果讓科學家們感到非常激動,但研究小組組認為還需要對這一結果進行多次觀測驗證。為了進一步證實研究結果,此後的7年間,科學家們不斷改進裝置和觀測方法的基礎上,又在南極進行了2次成功觀測。

加上此前的觀測,他們共觀測到3000多萬個宇宙線粒子,經過層層篩選,他們最終找到210個高能電子。這些結果均與第一次觀測結果吻合,讓研究人員對自己的觀測結果確信無疑。

這些高能電子的能譜流量與目前暗物質理論預言的粒子模型吻合,所得到的低能引數也與歐洲與俄羅斯耗費數億美元研製的、專門用於尋找暗物質粒子湮滅證據的磁譜儀探測器pamela所得到的結果完全吻合。這就表明這些不明**的高能電子將有可能是暗物質粒子湮滅時所產生的。目前高能電子的觀測精度還可以進一步提高,並不排除這些不明來歷的高能電子來自於太陽系附近的特殊天體。

即使這樣,這也是人類第一次直接觀測到來自於「特殊天體」的高能電子。科學家表示,他們的研究目前才剛剛開始,要想得出最終的結論還有很長的路要走。今後,研究小組將進一步提高觀測裝置精度,以期得出更加翔實的資料並找到更為充分的證據。

暗物質是什麼,什麼是暗物質

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