地球上發現“暗物質”意味著什么


地球上發現“暗物質”意味著什么

    作為現代理論物理前沿領域熱點的“暗物質”,一直被認為遠離地球,飄散在太陽系以外的某個無名角落里 。但據美國“太空”網站近日報道,美國科學家發布的一項最新研究結果表明,神秘的暗物質可能就隱藏在地球上 。這一有待證實的新發現讓科學界為之一振 。
    暗物質是什么?連科學家們也不敢說自己很了解 。不過我們知道,暗物質一旦被證實 , 將為物理界以及整個人類的認識掀開嶄新的一頁 。
    經過堅持不懈的觀測工作,去年12月,美國科學家安裝在明尼蘇達州地下700米的暗物質探測器有了反應,該反應被認為極可能是“暗物質”引起的 。相關論文近日發表在美國權威期刊《科學快報》上 。
    雖然自從被提出以來就神龍見首不見尾,但暗物質隱藏了許多現代物理學的秘密——宇宙的起源和組成、基本粒子的性質、時間的流逝等 , 涉及相對論、量子力學等物理學中最高深的理論,其重要性可想而知 。因此這則消息一經發布,便引發了專業媒體甚至大眾媒體井噴式的報道,美國《大眾科學》雜志、《科學美國人》雜志、英國《新科學家》雜志、英國《衛報》和《每日郵報》等,都在顯著位置進行了報道 。
    宇宙中僅5%是可見物質
    在科幻作品中,經常可以看到暗物質這個詞 。盡管如此,暗物質卻絕非出自某位科學幻想大師之手,而是有著確鑿的根據 。它是1934年瑞士天文學家弗里茲·茲威基在研究星系團中星系的軌道速度時,為了解決“缺失的物質”問題而提出的概念 。
    當時茲威基經過計算認為,星系的平均質量實際上比根據其亮度計算出的質量大160倍,這就意味著絕大多數物質是不可見的 。
【地球上發現“暗物質”意味著什么】    起初,茲威基的結論沒引起重視,直到約40年后,人們在研究星系中恒星的運動時遇到類似的困難,暗物質的說法才逐漸獲得認可 。目前 , 天文學領域很多證據都支持暗物質存在的說法,包括引力透鏡(光線在經過星體邊緣時受引力場作用發生偏折的現象)研究和宇宙膨脹率 。
    說到暗物質,這里不得不提到它的“近親”——暗能量 。兩者很容易混淆,一些非專業媒體在報道時,也很容易犯這樣的錯誤 。暗能量是人們在建立宇宙的膨脹模型中提出的假想,指一種充溢空間的、具有負壓強的能量 , 它很好地解釋了已被哈勃望遠鏡證實的宇宙加速膨脹的現狀 。
    與暗物質相比,暗能量在分布范圍上廣得多,占據著宇宙結構的絕大部分 。根據美國國家航空航天局(NASA)公布的數據,暗能量約占宇宙結構的70% , 暗物質約占25%,剩下的約5%是可見物質 。