揭秘宇宙的“黑暗面”( 三 )


暗物质将物质束缚在一起 , 而暗能量则相反 , 它们将物质相互分开 , 很像暗物质的对立面 。
天文学家通过观测一种特殊的超新星发现了暗能量 。这种超新星非常亮 , 能让天文学家在很远的地方看到它们 , 而且它们的亮度还非常一致 。科学家通过对其研究 , 能了解宇宙在以怎样的方式膨胀 。
揭秘宇宙的“黑暗面”
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美国明尼苏达矿井下的CDMS探测器
揭秘宇宙的“黑暗面”
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中国锦屏地下实验室
根据现有理论 , 宇宙产生于一次大爆炸 , 这意味着 , 绝大多数星系之间的距离会越来越大 。要理解宇宙的这种运动 , 你可以在一只气球上涂两个相互邻近的小点 , 然后把气球吹大 , 这时你会发现两个小点之间的距离拉大了;你还可以想象你正站在其中一个点上 , 你会看到另一个点离你越来越远 。但是 , 你怎樣知道那个小点离你有多远 , 移动速度有多快呢?这就要用上超新星了 。
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这个星系的左下方有一颗超新星
超新星是恒星爆炸的产物 , 它们非常亮 。假若我们观测到一些超新星 , 知道了它们的亮度 , 并通过光谱研究知道它们远离我们的速度 , 那就能推测宇宙膨胀的速度了 。20世纪90年代 , 科学家正是基于上述考虑观测了一些遥远的超新星 。出人意料的是 , 它们所在的地方比人们预想的更远 。这说明 , 宇宙膨胀的速度加快了 。为什么宇宙的膨胀会变快呢?人们推测有一种神秘的力量在与引力抗衡 , 这种不可见的力量导致宇宙加速膨胀 。科学家把这种力量归咎于“暗能量” 。迎接宇宙观的大变革
暗能量构成了宇宙中不可见的主要部分 , 它可能占了宇宙总质量的三分之二 。如果说暗物质产生引力 , 试图把物质结合在一起 , 那么暗能量就产生斥力 , 试图将物质分开 。科学家认为 , 暗能量是非常微弱的 , 它对较小的物体只产生微弱的作用 , 但由于暗能量无处不在 , 它们结合起来的力量就非常大 , 足以克服来自暗物质和普通物质共同产生的引力 , 并把宇宙从减速膨胀的状态扭转到加速膨胀的状态上来 。
到目前为止 , 暗物质和暗能量依然是最大的宇宙之谜 。由于它们的总和占了宇宙物质总质量的近96% , 假若人类不解开这道谜 , 就等于我们对96%的宇宙是不清楚的 。假若解开了这道谜 , 那人类就获得了认识宇宙的巨大进步 。
科学家推测 , 也许人类正处在一个迎接重大科学发现的关键时刻 , 因为一旦人类对96%的“宇宙黑暗面”有了突破性的认识 , 那么人类的宇宙观就会发生巨大的改变 , 人类对自然世界的认识就会出现根本性的变革 , 人们对时间、空间和物质的看法也就变得和过去完全不同了 。
【揭秘宇宙的“黑暗面”】来源:北京邮电大学出版