暗物质暗能量最新情况 什么是暗物质和暗能量?它们都存在吗?

2019-08-02 - 暗能量

天文学家发现,在遥远的星系,存在着离心速度过大的情况。根据万有引力和离心力公式,天体的离心速度会随着距离的增大而迅速减小。然而,实际观测的结果却是,当距离增大到一定数值时,离心速度不再减小,近似为一个不变的常数。对此异常的天象,有科学家假设,存在着看不见的暗物质。根据计算,暗物质的总量约是已知物质的5倍。不过,遗憾的是,寻找了几十年而未果。

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在科学史上,凡是借助外在事物说明新的现象,总是以失败而告终。比如燃素说,就是用燃素来解释燃烧??现象,而实际上只是物质的氧化过程。又比如用灾变论来说明地球生物的现状,具有一定的偶然性,后来为描述生物内在变化机制的进化论所取代。

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对于离心速度过大现象也是如此,应该从具体的物理机制入手。根据广义相对论,引力源的旋转会部分地带动其附近的空间转动。而离心速度是相对于空间而言的,所以实际的离心速度等于表观的离心速度减去空间转动的速度。

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当距离增大,致使实际的离心速度趋近于零时,表观离心速度就等于空间的转动速度,近似为常数。所以,如果从天体内在的物理机制来看,就不需要额外地假设存在暗物质了。

至于假设暗能量的存在,是因为一方面宇宙正在加速膨胀,另一方面存在着万有引力。为了平衡万有引力,需要有约为物质2倍的暗能量。由于宇宙只是自然界的一部分,是一个相对独立的封闭体系,所以决定宇宙膨胀的因素并不是万有引力,而是宇宙内外部空间的能量密度,即压强的比值。这一比值会随着宇宙的膨胀而发生变化,宇宙的膨胀应该逐渐减小,目前应该是相对静止的。

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星系的普遍红移,应该另有解释如耗散红移,而不是运动红移。由于量子空间的存在,由于背景辐射温度的发现,说明宇宙内部的空间是有能量的。单个量子的能量乘以空间量子的密度,就可以得出宇宙内部空间的能量密度,这实际上就是我们寻找的暗能量。总之,暗物质和暗能量都是人为的假设。前者可以由具体的物理机制予以替代,而后者则是量子空间所具有的能量。

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