天文学发现有个许多星系组成的星系团,星系之间相互环绕运动的运动速度超过了引力公式计算出来的速度。正常来说,跑得这么快,引力是拉不出的,也就是说它们会散开,是什么让这个星系团还能紧紧相拥,不离不弃?是“暗物质”!
为什么叫“暗物质”,因为它满足两个因素(1)它具备一种无形的引力(2)我们看不到它。一开始科学家不认为这是什么大事。理由很简单,这样的物质宇宙中还是存在的,比如说黑洞、还有各种粒子,都是看不见或者不容易看见的,还具备引力。
图:宇宙组成占比
有科学家就开始着手研究“暗物质”争取早日揭穿它,结果一研究科学界大地震了!暗物质的总量竟然是宇宙中已知物质总量的五倍。如果说暗物质是黑洞的话,那宇宙黑洞遍地都是,这与我们观察到的事实不符。而黑洞是宇宙中最致密的物体,如果它都不够格的话,那么其他候选物质就更不可能了!那么暗物质到底是什么?
图:黑洞,宇宙最致密的天体
其实科学家到现在为止也毫无头绪,无从下手。那么宇宙学原理,要崩盘了吗?正好相反,宇宙学原理因此更加圆满。暗物质与宇宙学原理
科学家认为既然我们还不清楚它是什么,可它又必然存在,我们干脆就暂时先把它封装成一个补丁。就像这个瓜很好吃,但你不要管中间发生了多么复杂的生长过程,你只需要了解它会反馈回来“又大又甜”就行了。以后只要发现某些物质看不见,还具有引力的效果,那就把这个补丁贴上。暗物质就这么光明正大的被宇宙学原理接收了。
自从暗物质这个补丁出现之后,我们不但解决了宇宙中观测到的大量星系的“违规”行为,还解决了宇宙诞生的一个关键环节,由此暗物质证明了自己是不可或缺的。看不见,“能力不允许”的那种
暗物质是宇宙物质总量的5倍,那么就说明一个问题,暗物质是无处不在的,比我们可见的星系还要多得多。它就在我们身边,然而我们却感受不到它,也就是说它不受力。
图:电子跃迁过程中只能吸收特定波长的电磁波,光子具有波粒二象性,不同波长的电磁波也是特定不同能量的光子