暗物质和暗能量是新世纪科学不解之谜

21世纪最大的科学之谜是暗物质和暗能量，李政道博士说：这将会导致新的物理学和天文学的革命高扬科学、理性、智信的弘法旗帜，传播哲学、科学思想，学习、包容人类一切文明的积极合理的智慧成果，为探索宇宙人生永恒的真理而努力前行.（宇宙的命运不是操纵在上帝手中，而是操纵在人类尚不了知的暗物质暗能量手中奇.闻.网。

对它的研究和理论的创立必将导致未来物理学、天文学的一场伟大的革命，也将导致人类认识宇宙观念的重大变革。

李政道） 21世纪初科学最大的谜是暗物质和暗能量。

它们的存在，向全世界年轻的科学家提出了挑战。

暗物质存在于人类已知的物质之外，人们目前知道它的存在，但不知道它是什么，它的构成也和人类已知的物质不同。

在宇宙中，人类已知物质仅占暗物质的3 5% 。

暗能量更是奇怪，以人类已知的核反应为例，反应前后的物质有少量的质量差，（E=Mc*c）这个差异转化成了巨大的能量。

暗能量却可以使物质的质量全部消失，完全转化为能量。

宇宙之外可能有很多宇宙围绕暗物质和暗能量，李政道阐述了他最近发表文章探讨的观点。

他提出 天外有天 ，指出 因为暗能量，我们的宇宙之外可能有很多的宇宙 ， 我们的宇宙在加速地膨胀 且 核能也许可以和宇宙中的暗能量相变相连 。

暗物质是谁最先发现的呢？爱因斯坦根据他的相对论得出推论：宇宙的形状取决于宇宙质量的多少qiwen.tv。

他认为，宇宙是有限封闭的。

如果是这样，宇宙中物质的平均密度必须达到每立方厘米5 10的负30次方克。

但是，迄今可观测到的宇宙的密度，却比这个值小100倍。

也就是说，宇宙中的大多数物质 失踪 了，科学家将这种 失踪 的物质叫 暗物质 。

一些星体演化到一定阶段，温度降得很低，已经不能再输出任何可以观测的电磁信号，不可能被直接观测到，这样的星体就会表现为暗物质。

这类暗物质可以称为重子物质的暗物质。

还有另一类暗物质，它的构成成分是一些带中性的有静止质量的稳定粒子。

这类粒子组成的星体或星际物质，不会放出或吸收电磁信号。

这类暗物质可以称为非重子 物质的暗物质。

星系团 上半图和MS2137.3-2353星系团 下半图，距离我们约有20亿光年远原文qiwen.tv。

上图右半方的影像，是哈勃 拍摄的假色照片，而相对应的左半方影像，是由钱卓拉X射线观测站所拍摄的X射线影像。

虽然哈勃望远镜的影像中，可以看到数量众多的星系，但在X射线影像 里，这些星系的踪影却无处可寻，只见到一团温度有数百万度，而且会辐射出X射线的炽热星系团云气。

除了表面上的差异外，这些观测其实还含有更重大的谜团呢。

因为右方影像中星系的总质量加上左方云气的质量，它们所产生的重力，并不足以让这团炽热云气乖乖地留在星系团之内。

事实上再怎么细算，这些质量只有 必要质量 的百分之十三而已！在右方哈伯望远镜的深场影像里，重力透镜效应影像也指出造成这些幻像所需要的质量，大于哈勃望远镜和钱卓拉观测站所直接看到的。

天文学家认为，星系团内大部分的物质，是连这些灵敏的太空望远镜也看不到的 暗物质 。

推荐阅读：霍金劝谕放狠话：别去招惹那些外星人1930年初，瑞士天文学家兹威基发表了一个惊人结果：在星系团中，看得见的星系只占总质量的1/300以下，而99%以上的质量是看不见的。

不过，兹威基的结果许多人并不相信。

直到1978年才出现第一个令人信服的证据，这就是测量物体围绕星系转动的速度。

我们知道，根据人造卫星运行的速度和高度，就可 以测出地球的总质量。

根据地球绕太阳运行的速度和地球与太阳的距离，就可以测出太阳的总质量。

同理，根据物体（星体或气团）围绕星系运行的速度和该物体距 星系中心的距离，就可以估算出星系范围内的总质量。

这样计算的结果发现，星系的总质量远大于星系中可见星体的质量总和。

结论似乎只能是：星系里必有看不见的暗物质。

那么，暗物质有多少呢？根据推算，暗物质占宇宙物质总量的20 30%才合适。

天文学的观测表明，宇宙中有大量的暗物质，特别是存在大量的非重子物质的暗物质。

据天文学观测估计，宇宙的总质量中，重子物质约占2%，也就是说，宇宙中 可观测到的各种星际物质、星体、恒星、星团、星云、类星体、星系等的总和只占宇宙总质量的2%，98%的物质还没有被直接观测到。

在宇宙中非重子物质的暗 物质当中，冷暗物质约占70%，热暗物质约占30%。

标准模型给出的62种粒子中，能够稳定地独立存在的粒子只有12种，它们是电子、正电子、质子、反质子、光子、3种中微子、3种反中微子和引力子。

这12种稳定粒子中，电子、正电子、质子、反质子是带电的，不能是暗物质粒子，光子和引力子的静止质量是零，也不能是暗物质粒子。

因此，在标准模型给出的62种粒子中，有可能是暗物质粒子的只有3种中微子和3种反中微子。

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