暗物质和暗能量 物理学天空这两朵乌云何时才能消散

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  “像20世纪初一样,21世纪初的物理学天空也位于两朵乌云,它们是暗物质和暗能量。”近日,中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所原所长陈生和熟在2019年国际暗物质日北京地区活动上都可不还可不可以 了 感慨。

  出现与引力理论不一致有哪些的现象

  1687年,牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了物质间的万有引力定律。150多年后,爱因斯坦于1916年发表了广义相对论,把牛顿的引力理论推广到适用高速运动的物体。牛顿和爱因斯坦的引力理论无缘无故被大伙儿奉为圭臬。

  “然而,上世纪20年代起,太满的天文观测表明,在星系到宇宙的尺度位于某些与牛顿和爱因斯坦的引力理论不一致的有哪些的现象。”陈生和熟说道。

  天文学家观测发现,旋涡星系的旋转曲线并都可不还可不可以 了 按引力理论预言的那样,在星系的发光区域以外飞快下降,就说 平缓地延伸。在银河系所有的星球都绕银心转动,根据牛顿的万有引力,太阳转动的速率单位和银河系的质量以及太阳离银心的距离直接相关,还时需推出太阳的转动速率单位为每秒170千米,而且实际测量的结果却是每秒220千米—2150千米。

  究竟是有哪些致使引力理论失灵了呢?宇宙中还位于大伙儿儿谁能谁能告诉我的神秘魅影?

  对宇宙中95%物质一无所知

  为了解释你某种有哪些的现象,科学家推断旋涡星系里必定有大伙儿儿看不见的暗物质。还有所以某些的天文观测证据也表明有暗物质位于。宇宙微波背景辐射观测实验的结果给出了暗物质在宇宙物质总量的比例。在宇宙中,普通物质只占4.9%,暗物质占到26.8%,暗能量占到68.3%。

  “你某种结果是相当惊人的。粒子物理的基本理论‘标准模型’正确地解释了几乎所有的实验有哪些的现象,20世纪150年代以来,与之相关的研究获得了18次诺贝尔物理学奖。但你某种成功的理论都可不还可不可以 了解释宇宙中都可不还可不可以 了5%的物质,而对剩下的95%一无所知,大伙儿儿成了井底之蛙。”陈生和熟说。

  都可不还可不可以 了 ,大伙儿儿一无所知的暗物质到底是有哪些?物理学家还谁能谁能告诉我。大伙儿猜测,暗物质是某种 具有弱相互作用的重粒子,它比氢原子要重几百倍甚至几千倍。

  对于你某种既看不见也摸不着的暗物质,科学家们正在努力寻找它们。“暗物质寻找是近三十年国际粒子物理实验的热点之一,主要通过三类实验来寻找暗物质粒子。”陈生和熟告诉记者。

  三类实验正在搜寻暗物质粒子

  第某种 类实验是在超高能对撞机上产生暗物质候选粒子,在欧洲的大型强子对撞机上有所以科学家从事就说 的工作,其中包括所以来自中国科研院所和高校的科学家。

  “‘对撞’就说 某种 寻找暗物质的办法,科学家还在‘上天’‘入地’寻找暗物质。所谓‘上天’,就说 在外层空间间接探测暗物质,暗物质粒子可能性会湮灭,产生普通物质对,如正负电子对。还时需通过测量宇宙线正电子来寻找暗物质,比如华人诺奖获得者丁肇中先生领导的阿尔法磁谱仪实验;也还时需通过测量宇宙线电子加正电子来寻找暗物质,比如我国的‘悟空’卫星实验。”陈生和熟说道。

  而“入地”寻找暗物质,则是通太粗 地实验直接探测暗物质粒子。暗物质粒子可能性与普通物质位于概率极微小的碰撞,并把就说 静止的原子撞得“飞起来”。撞“飞起来”的原子就还时需被观察到了,这就说 直接探测。陈生和熟把你某种探测办法比作“守株待兔”,暗物质粒子是兔子,普通物质的原子就说 株。

  实际上,即便这三类实验之一发现了暗物质的候选粒子,确认它就说 宇宙中的暗物质也是一项极为艰巨的任务。陈生和熟强调,某种 实验或合适某种 ,时需相互验证,都可不还可不可以 确认你某种粒子的位于,这时需理论和实验物理学家以及天文学家密切公司战略合作 ,一块儿努力。(陆成宽)

[ 责编:蔡琳 ]

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