宇宙中的暗物质

宇宙由什么组成？目前为止，我们还不知道。但是如果标准的引力理论成立，那么宇宙中的大部分物质是由一种无法被发现的形式存在，这些物质发出的光，当今的所有望远镜还不能观测到，这些看不见的物质就是暗物质。     

全解宇宙论（第二篇）

在第二章我们主要介绍了“大爆炸宇宙论”，在这第三章，则专门来介绍现代宇宙面临的一个难题，即宇宙中“存在着看不见的什么东西”。宇宙的主角是那些熠熠发光的恒星，这是人们早就习惯了的看法。然而，有种种天文观测表明，宇宙中应该还大量存在着某种未知的物质，即“暗物质”。其实，恒星不过是宇宙的次要角色。     

美国天文学家首次发现宇宙暗物质存在的直接证据

暗物质是指宇宙中存在的一种不明性质的物质粒子，它的电磁放射和折射非常微弱，所以不能被直接探测到。但是，我们肉眼能见的物质如星系、恒星、甚至各种生物，所占质量只是宇宙中很小一部分，暗物质的质量是可见的普通物质质量的5倍以上。暗物质不能被“看”，但可以通过引力异常测量到它存在的痕迹。天文学家尽管知道存在暗物质，但多年来一直没有发现它存在的直接证据。     

十个最难找到的科学答案

一、宇宙是由什么构成的? 近几个世纪以来,科学家们已经发现恒星和行星是由普通物质构成的,甚至于人类本身也是,同时宇宙中有5％的事物也是由普通物质构成的,其余的都属于暗物质与暗能。什么是暗物质?什么是暗能?它们在哪里?科学家希望找到答案。     

补白:“夸克”可能不是不可分的基本粒子等4则

美国芝加哥费米实验室的科学家们,最近提出了一个有可能导致一场科学理论革命的新的实验证据,认为原来一直被科学界视为宇宙中所有物质的最基本粒子、不可分的“夸克”,可能是由比它更小的东西所构成。 “夸克”的质量仅相当于一颗砂粒的10的24次乘幂分之一。现行的理论认为,宇宙中的所有物质由原子组成,原子是化学元素保持其基本属性的最小单位;原子是由原子核及其核外带有负电荷的电子构成,原子核又由质子和中子构成;而“夸克”是构成质子和中子的最基本单位,“夸克”不占有空间,没有明显的结构,不能被分成更小的单位。然而,美国费米实验室的科学家们,最近在使质子和反质子以接近光速的速度相互轰击后发现,“夸克”可能占有某些空间。科学家们说,如果这一点成立的话,那么“夸克”就肯定具有某种内部结构,它也许是由某种比它更为基本的物质构成单位所组成的。     

首次绘制出宇宙暗物质分布图

借助哈勃太空望远镜和计算机模拟技术，美国一个研究小组首次绘制出两个星系簇中宇宙暗物质的分布。分布图支持了关于暗物质的理论假设。暗物质（包括暗能量）被认为是宇宙研究中最具挑战性的谜题，它代表了宇宙中90％以上的物质含量，而我们可见的世界只占宇宙物质的10％不到。暗物质无法直接观测，却能干扰星体发出的光波或引力等，其存在能被明显感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设，但还没有得到足够的验证。     

“看见了”看不见的暗物质——形成宇宙如此模样的关键物质

宇宙中大约有1000亿个星系。这众多的星系聚集在一起,形成了我们所看见的这个宇宙今天这种复杂的“大尺度结构”。然而令人大惑不解的是,在这个宇宙中,我们眼睛所看到的物质数量实在太少了。靠这样少的物质,在宇宙诞生以来的一百几十亿年间根本来不及形成这样的大尺度结构,更来不及诞生出一个个的星系。为了解决这个矛盾,科学家假设宇宙中还存在着大量我们眼睛看不见的“暗物质”。近年来,天文学家使用当今世界上顶尖级的望远镜正在一步步地勘查这种看不见的暗物质的分布。本文就来介绍科学家千方百计寻找这种尽管看不见但确实存在的暗物质所获得的最新成果。[编者按]     

阴阳二气及其相互转换的现代科学诠释

一、阴阳二气中国传统文化中的“气”，具有明显的哲学本体论意义，因为古人把“气”看成是构成万物的本元，也就是我们今天所说的物质。但它与西方人认识的原子、电子、夸克等物质实体不一样。“气”分阴阳，是阴阳二气的相互竞争、相互协同、相互转化决定了世间万事万物的发生、发展与演化，而原子、电子、夸克似乎不具备这些特性。就是西方哲学本体论中的物质定义，也与“阴阳二气”迥然不同，西方哲学本体论中的物质只承担构成“物体”的“真身”这一责任。所以，我们的祖先所说的“气”这种物质，既不同于原子、电子、夸克之类具体的物…     

压缩重子物质：从原子核到脉冲星

尽管物质世界以不熟悉的暗物质、暗能量为主，但自然界的精彩却要归功于相对少量的那些重子物质．日常生活中原子核之间Coulomb排斥有效地阻止它们通过挤压物质而聚合起来，然而天体极端环境时常出人意料：大质量恒星演化至晚期时，其核心引力如此之强以至于其他任何力（当然包括Coulomb排斥）都难以媲美——压缩重子物质就这样在超新星爆发过程中诞生，并表现为观测到的脉冲星．对这类压缩重子物质的研究将不仅加深对强作用基本性质的认识，而且有助于检验引力理论、探测低频引力波、建立精确的时间标准和导航体系，还是我国在建或拟建大型天文望远镜的核心课题．历史上Landau曾推测恒星核心存在巨大的原子核（后来发展成为“中子星”模型），我们经过研究后却认为脉冲星其实是由夸克集团而构成的凝聚体．夸克集团作为超新星爆发形成压缩重子物质的基本单元这一想法十年来并未被观测排除，而且我们还期待未来功能更强大的观测设备检验它．     

英科学家称宇宙可能不存在暗物质

<正>据英国《每日电讯报》报道,一项突破性研究成果称,占宇宙构成96%的暗物质和暗能量也许并不存在。已有数十年历史的标准模型认为,我们所知的宇宙——由行星、恒星、小行星和气体等可认识的部分构成——只占宇宙的4%。其余部分是由神秘的暗物质和暗能量构成的。暗物质和暗能量遍布太空,促进宇宙的膨胀。     

关于宇宙暗物质主要形态之黑洞-夸克星的新证据分析

通过分析新近证据,进一步探讨宇宙暗物质等问题,分析认为:(1)宇宙紫外辐射超出已知辐射源4倍的发现,可能就是源于我国的、2013年初预言的约在可见光附近波段的宇宙背景辐射;彭罗斯等2010年发现的CMB偏振环等新证据,较有力地支持原始夸克星碰撞、重组的宇宙演化及起源模型;黑洞(暗星)-夸克星可能是宇宙暗物质的主要形态,应足以解释暗物质与可见物质的比例.以上均应深入研究;(2)76个黑洞的强大磁场的发现,客观上有力地支持了星系中心超大质量黑洞等的携1/3正负电子电荷的最基本的正、负夸克构型;(3)质能守恒定律的经典物理学意义所推论的最基本夸克的空心圈环结构,为圈量子引力奠定了较坚实的粒子物理学基础;(4)结合高频引力波产生机理(激光约束核聚变等)及探测机理,应对中微子与高频引力波(引力子)进行会师研究.     

宇宙与“膜”

我们可观察到的宇宙其实只是宇宙的一小部分,(质量约为宇宙总质量的4%)宇宙的绝大部分据说是由暗物质,暗能量构成的,     

宇宙大爆炸及宇宙演化

 给出了宇观天体和微观粒子质量、半径的统一计算式,计算结果与实验基本相符．认为宇宙大爆炸是“超微黑洞”（即前宇宙）的大爆炸,否定了点大爆炸的传统观点．爆炸后的宇宙背景是光子热平衡态和引力束缚态共存的系统,平衡态占优势则宇宙必然膨胀．暗物质、暗能量的本质是什么？它们会怎样左右宇宙的命运？最后也阐明所谓的“大沙漠”区并非一无所有,它分布着三代费米子的超对称伴子——三代玻色型粒子成员．     

暗物质研究述评

近年来的天文观测表明,宇宙中只有约5%的物质是我们所了解的重子物质,其余约25%是暗物质,约70%是暗能量。暗物质和暗能量已成为现代科学中最重要的问题之一。介绍了当前暗物质研究的进展。     

也许某个地方存在“假如？的世界”

<正>如第54页所示,现在宇宙的各种物理定律和物理常数,就好像被什么人精准调整过一样,具有正好能够诞生人类这样的智慧生命的数值和性质。这是我们生活的宇宙偶然抽中了概率极低的“大奖彩票”的结果吗？对此,有观点认为“我们生活的宇宙并不是唯一的宇宙,另外还平行存在庞大数量的宇宙”。像这样,大量存在的宇宙称为“多重宇宙”。我们生活的宇宙之所以看似奇迹般地精准调整过一样,是因为在庞大数量的多重宇宙中,我们人类诞生于具有适合生命出现的条件的宇宙。     

阴阳二气及其相互转换的现代科学诠释

 一、阴阳二气中国传统文化中的“气”,具有明显的哲学本体论意义,因为古人把“气”看成是构成万物的本元,也就是我们今天所说的物质。但它与西方人认识的原子、电子、夸克等物质实体不一样。“气”分阴阳,是阴阳二气的相互竞争、相互协同、相互转化决定了世间万事万物的发生、发展与演化,而原子、电子、夸克似乎不具备这些特性。就是西方哲学本体论中的物质定义,也与“阴阳二气”迥然不同,西方哲学本体论中的物质只承担构成“物体”的“真身”这一责任。所以,我们的祖先所说的“气”这种物质,既不同于原子、电子、夸克之类具体的物质基元,也不同于西方哲学本体论中抽象的物体的“真身”.     

宇宙诞生的头一秒钟

宇宙诞生自什么也没有的“无”。在不到1秒钟的时间便备齐了构成宇宙的一切材料。这不是科幻，而是一幅最有说服力的宇宙创生图像。1秒钟，大致就是我们心脏跳动一次的极短时间。科学家经过怎样的思考得到这幅图像？探索137亿年前的“宇宙开端”。     

Q＆A

Q：暗物质是否会掉进黑洞，使黑洞质量增加？A：现在已知的关于暗物质存在的证据都是来自于引力相互作用，因此虽然我们还不知道暗物质粒子的物理性质，但是可以确定的是暗物质会参与引力相互作用。黑洞则以其附近的强引力场为主要特征，因此黑洞附近的暗物质粒子会受到黑洞的吸引而掉入黑洞，从而使得黑洞的质量增加。     

暗物质的自然现象和成因机理探析

暗物质粒子产生于宇宙大爆炸,它是由一个兆子和两个次能子合成的独立兆子系。由这种兆子系在本体贝粒子流循环输入或输出的增益过程中构成的五维弥散态络合物,就是暗物质又称暗物质云。暗物质云具有质量、引力,但与磁和光均不发生反应。它只能存在于物质态的负引力空间(惰性空间,第五维空间),并与所在宇宙单元区按相同轨迹运动。在单元区中,显物质和暗物质所占的比例大体相同,两者之间通过能量辐射、爆炸的形式实现质量互为转换。地球与具有阻光特性的暗物质云团在相互运动中相遇,应是冰河期的成因之一,这会给地球生态带来毁灭性的破坏。暗物质中蕴含着巨大的能量。对暗物质这一自然存在如何避害趋利是科技界应该考虑的问题。     

如何确定宇宙的年龄？

宇宙的年龄有多大？倘若宇宙是一个永远不会发生变化的静止空间，那么，谈论宇宙的年龄自然就是毫无意义的事情。然而，我们知道宇宙正在膨胀，因此。我们有可能来定义宇宙的年龄。根据大爆炸理论，既然现在的宇宙正在膨胀，那么，从时间上往回推，在经过“有限时间”的追溯之后必然会达到过去的某一个时刻，那时，宇宙应该是聚集为一点的，从那时到现在的这段时间就是宇宙的年龄。