当前位置:首页 > 科学课件 > 正文内容

世界是由什么组成的?

zhao_admin1年前 (2022-01-29)科学课件40

我们所存在的宇宙世界,是在有限的时空范围内由具有能量与质量的物质和能量意识构成的。

目前在人类所能认识到的有限宇宙时空范围内,是由能量与质量的物质构成,并以运动或动态的形式或方式所形成或构成量化、变化、转化的某种状态而存在。

而另一种则是具有能量的意识存在。人的意识作用对客观事物(物质与非物质)的反映既有来自于对客观事物的意识反映,又有主观或本我的意识认识主动所为。

物质与意识(精神)谁先谁后对人类来说并不十分的重要,就如先有蛋还是先有鸡的问题一样,蛋与鸡本就是一个互为因果的辨证统一关系,为啥非要一分为二的矛盾和对立,因此物质与意识(精神)既是同一的又是统一的,物质与意识(精神)、因与果没必要必须首先确定谁先谁后的,它与书本的概念理论认识方法是有所区别的。

人的有限认识边界外的所谓物质(其中包括暗物质)存在,还会是如此一样地形式状态存在吗?正确的回答是并不确定的,既然不确定照此推论就有无限和可能。

人就是人,而不是所谓的神。

是不是控制了暗物质,就控制了时间呢?

导论

控制暗物质?

控制时间?

控制宇宙的膨胀?

控制宇宙的收缩?

谁有能量控制宇宙?

宇宙基因!

一、暗物质在宇宙的作用

很难想象,我们所看到的一切仅仅只占整个宇宙质量的5%左右。如果要更严格地看待这一点的话,那么太空中的重元素不会超过0.03%。为什么呢?这一切都是因为有所谓的暗物质和暗能量存在。

1.质量分布

根据现代测量,宇宙的填充物可以分为3个组成部分:重子物质、暗物质、暗能量。

对于重子物质,包括我们直接观察到的东西或组成物质的所有东西,这包括恒星,气体,中微子,甚至包括你和我。

暗能量对构成宇宙密度做出了巨大的贡献,它大约占70%。其实它所代表的东西,是没有人能够理解的。但是,它是如此强大,它不断地扩展着我们的宇宙,并加速宇宙的扩张。试想,如果它不“冷静”下来,那么未来将彻底“打破”宇宙。

事实上,暗物质是一种未知成分的物质。它不能以任何方式被直接观察到,只有通过间接证据,我们才相信它的存在,在宇宙中,它大约占25%。除此之外,有一种说法,这种物质与普通物质有弱相互作用。

2.暗物质

早在30年前,物理学家就知道,确实存在暗物质,这是通过间接数据证实了这一点。特别地,如果你在星系中观察恒星的行为特征,那么它可能看起来很奇怪。

一个星系包括了许多恒星,而这些恒星正围绕着中心在运行。从逻辑上讲,你离这个中心越远,那你旋转的速度就越慢。毕竟,引力对你的影响力降低了。例如,水星围绕太阳的运行速度是最快的,而海王星的运行速度则相对较慢。这是可以理解的,因为太阳对它的影响力较小。

在星系中,一切都是不同的:实际上,在边缘处我们是观察不到旋转速度的下降。

事实证明,我们对星系的质量和大小有一种错误的认识。若都被考虑了,则不太准确,没有说服力。我们需要一些其他东西来防止恒星的爆炸,所以,才有了这个理论。

3.星系的大小

根据物理学家和天文学家的计算,恒星的实际大小比我们所看到的要大得多。其实,我们不能看到整个星系,只能看到一部分,恒星以相同的速度移动,并且不分散,这是因为它们被暗物质的引力所控制着。

4.下一步是什么?

目前,我们的主要任务之一就是以某种方式去探测暗物质粒子。我们想知道它到底是什么。

第一种检测方法:正如前面所提到的那样,假如暗物质能与普通物质相互作用的话,那就可以进行实验,但这谈何容易呢。

第二种检测方法:从暗物质粒子和反粒子的相互作用中,寻找伽马射线。那伽马射线是不是真的存在呢?目前,费米实验室正在试图找出这一问题的答案。

事实证明,到目前为止,问题总是多于答案。但是,研究一直就在进行中,所以,我们需要做的,就是静静地等待结果。

5.暗物质效应

暗物质效应是费米实验室粒子天体物理中心科学家丹胡珀(DanHooper)和贾森斯特芬(JasonSteffen)的发现。暗物质存在另一种神秘效应,这种效应可能支持宇宙中生命的诞生,或者说是生命进化的一个重要因素,如果这一理论得到进一步证实,那遍布宇宙中的暗物质能否在一定程度上说明宇宙中的生命并不是只有人类呢,或许在距离地球遥远的一颗行星上,暗物质正在“创造”生命。

6.暗物质的另一种神秘效应。

费米实验室的科学家提出新的暗物质效应:遍布宇宙空间中的暗物质粒子可能在一种机制的作用下,进入一个行星的核中,并通过与物质的湮灭释放出足够的能量,这些能量能保证这颗行星上出现液态水,从而支持生命的诞生。

这个观点超越了传统的系外生命理论所认为的:生命应该诞生与恒星的可居住带上。

暗物质的概念首先由天文学家弗里茨兹维基于1933年假设出,在20世纪70年代,维拉鲁宾认为在星系团旋转和星系边缘的恒星的轨道速度问题上,存在一种“缺失的质量”,进而,科学家通过观测宇宙中可见的物质和宇宙微波背景辐射推断出暗物质的存在,暗物质既不能看见,也不会与其他物质发生反应,只会通过引力的形式表现出它的存在。

尽管目前科学界对暗物质还处于“难以捉摸”的认识程度,以及缺乏足够的证据,但是根据推测:我们宇宙中暗物质占到了23%,而我们能看到的所有星系等物质只占宇宙的4%,剩下的73%则就是暗能量了,暗能量与暗物质总共占到宇宙的96%,前者以一种未知的动力在加速宇宙的膨胀,后者则能影响宇宙中引力的关系,尽管科学家知道暗物质存在,但是它到底是什么,还是个迷。

从这个暗物质粒子碰撞理论出发,在暗物质极为丰富的宇宙空间,足够的暗物质聚集在类似“超级地球”的行星上(这种行星之所以成为超级地球,是因为其具备若干倍的地球质量,而且也是岩质行星),就能为这颗行星提供相当可观的能量供给,并能使行星的表面的水呈现液态。

这个观点在相当程度上拓展了天体生物学家对系外生命的定义范围,原先天文学家都是寻找遥远恒星周围的可居住带,认为在那儿具有适当的光照,适宜的温度,可以让水保持液态,从而支持生命。

但是,暗物质粒子碰撞理论打破的这种思维常规,只要在暗物质聚集丰富的行星周围就具备了液态水所需要的环境条件,高密度暗物质覆盖的行星将是今后天文学家观测的重点。

不过,在银河系中,存在着数十亿颗恒星,即使这颗行星出现的概率非常非常的低,但在这么大的基数下,还是应该存在的。只能说,一些行星极有可能通过这种方式从暗物质那儿得到足够的能量,如果这颗行星上演化出生命,那个世界将是非常有趣的。为什么说是非常有趣呢?

比如,我们的地球是处于恒星的可居住带上,所以地球上演化处出的生命是以太阳光为主要能源,而在暗物质供能的行星上,他们的生命形式就会与地球上的生命形式迥然不同,由于那颗行星上主要能量来自行星核中的暗物质释放,所以他们的生命将会演化出收集这种能量的有机体。

值得一提的是,如果一颗以暗能量提供主要能源的行星上出现生命,那他们根本不用担心他们的太阳何时寿命将至,因为暗物质湮灭提供能量的方式足以供这颗行星使用数兆年,可以超越恒星的一生。

虽然这个观点被质疑,但是费米实验室的丹胡珀认为,天体生物学需要这种创新的想法,宇宙中的生物会以完全超出人类思维的方式出现。

之所以不能直接观测到暗物质的原因是因为暗物质不与电磁力产生相互作用,而且在推测的暗物质成分中,其是由一种“大质量弱相互作用粒子构成,这种粒子与普通物质的相互作用非常的弱,这个观点在最近丹胡珀提交给天体物理学的论文《暗物质与行星的可居住性分析》中提到。

由于组成暗物质的弱相互作用粒子的相互作用相当的弱,而且基于这个理论,只能产生较少的能量,很难被现有科技水平的观测工具探测到。

然而,胡珀和贾森斯特芬认为,即使构成暗物质的粒子比较“懒惰”,相互作用能力弱,但是暗物质通过粒子湮灭所释放的能量可以在一定程度上增加行星的内核温度,以及为行星提供必要的温度,保持温暖。

在一些星系中,特别是我们银河系周边的矮星系的中央,包含着相当密集的暗物质,这些暗物质的密度远远超过我们太阳周围的暗物质密度,可以达到100至1000倍的水平。

根据胡珀和斯特芬计算结果,当暗物质粒子出现扩散并进入岩质行星的核心区域附近时,它们会失去动量,并最终被引力所约束,而拉入到行星的内核中,暗物质粒子在那儿湮灭释放出能量。据费米实验室天文学家胡珀介绍:当一个暗物质粒子通过一个行星时,就存在与宇宙空间中的原子相互碰撞的可能性,发生碰撞后,暗物质粒子就失去速度。

一旦这种情况发生,暗物质粒子并不是按动量守恒所认为的那样被弹回宇宙空间,而是被行星的引力所控制,用不了多久就会被引力拖拽进入行星核中,并保留下来。

然而,对暗物质粒子碰撞加热理论,一些天文学家表示了质疑。

英国伦敦大学学院天体生物学家刘易斯特尼尔认为:这个理论的确很耐人寻味,看上去好像也挺真实,我对暗物质能加热行星并提供生命环境的观点半信半疑,虽然在他们的模型中,暗物质的分布与一些理论的性质是符合的,但是这需要在一定的假设前提下,这些前提条件应该说是比较特殊的,可以说,如果这颗行星是由暗物质加热所提供足够的能量并保持水呈现液态,那这颗行星也将是非常罕见的。

按占比来分,我们每天所见到的物质(普通物质,也可理解为恒星物质)只占了整个宇宙的5%,暗物质占25%,而暗能量的占比几乎高达70%!

​由此可见,

7.暗物质在宇宙中的占比远没有那么多,它也不是宇宙的统治者,真正的统治者是暗能量!

但相对而言,暗物质统治着我们的物质世界,因为我们每天所见到的普通物质远不是宇宙的真实面目,有5倍于普通物质的暗物质分布在宇宙各个角落,暗物质就在你我身边,但目前无论如何我们都无法感知暗物质的存在!

暗物质通过引力与我们普通物质互动,科学家们可以通过这点计算出暗物质的多少。

而暗能量与暗物质的性质恰恰相反。暗物质就像宇宙中的“胶水”,粘结着普通物质不至于分崩离析。而暗能量也是加速宇宙膨胀,让物质分崩离析!

所以,宇宙的未来就是暗物质与暗能量之间的较量,目前暗能量占据上风,这也是宇宙加速膨胀的主要原因,不过在漫长的未来暗物质和暗能量之间的较量会一直持续下去!

暗物质还么有被科学家们直接探测出来,但是已经有很多的现象能够证明暗物质的存在,它就和黑洞类似,虽然看不多,但是能够感受到它的存在,科学家一直以来都在不断地研究暗物质,这种神秘的物质占了宇宙物质的四分之一,但是我们却不知道它们是什么,我们知道,世界是由微观世界和宏观世界组成,宏观世界的物质都可以通过微观世界的粒子解释!

所以暗物质可能就是一种特殊的神秘微观粒子,科学家认为暗物质是由很多的小粒子组成的,这种粒子被科学家称为是超轻粒子,不过科学家还没有找到这种粒子,关于暗物质的本质,目前有很多不同的理论,但是没有一种理论能够得到满足,暗物质是科学家的一种猜想,虽然还没有证实,不过科学家认为暗物质是不属于现代物理学中已知的某种粒子,想要知道暗物质是什么,还需要人类不断地进步,而且科学家认为暗物质在宇宙中的作用是巨大的,我们都知道宇宙是因为宇宙大爆炸产生的!大爆炸之后。

8.暗物质决定了宇宙的框架,而宇宙中能够有现在安全稳定的引力环境。

就是因为暗物质的存在,那么有暗物质就有暗能量,科学家认为暗能量就是宇宙不断膨胀的原因,暗能量占到宇宙中物质的一半,它们才是宇宙中的管理者,因为有暗能量的动力,所以宇宙才能够不断地扩大,而且暗能量能够让恒星和行星之间有规律的运动,也能够让星系连接在一起,科学家认为这种能量是非常巨大的,这种能量的速度比光速还要快,所以宇宙的扩大速度要比光速快!

我们知道宇宙中最快的速度就是光速,但是光速在宇宙中也是显得很慢,因我们现在知道的宇宙直径大约是900多亿光年,这还是目前我们能够看到的,我们看不到的宇宙还不知道有多大,那么宇宙能够有这么大的空间,可能就是因为暗能量的存在,而且宇宙现在还在不断地扩大,不知道时候才能够停止,科学家认为如果能够找到暗物质或者是暗能量,那么人类利用这样的能量,可以实现很多事情,比如说我们现在说的超光速运动!

超光速就是速度能够超越光速飞行,目前科学家认为一定有超光速的能量存在,比如说暗物质产生的暗能量,黑洞的引力,这些动力都能够超越光速,所以人类超越光速还是有希望的,不过要等到多少年以后才能利用黑洞或者是暗能量就不知道了,科学家认为黑洞能够穿越时空,而且宇宙中有很多神秘的力量,这些力量才是宇宙中非常厉害的存在,目前科学家还在一直探索暗物质的存在,不知道什么时候才能够发现这种物质,如果宇宙中真的存在这种物质!那么宇宙就不是我们现在看到的这样。

9.宇宙是由暗物质掌控着,所以宇宙才能够有规律的运动,恒星和行星之间有密切的联系,这些都是因为暗物质在中间起到了很大的作用,人类对宇宙的探索一直都在进行,而且人类一直都想解开宇宙中的这些奥秘,不过人类现在的科技有限还不能够完全解开这些奥秘,如果想要知道这些是不是真的存在,那么还需要人类的科技不断进步,这样才能够解开宇宙中的奥秘,到那时候我们才能够知道宇宙是怎么来的,宇宙外面还有什么,生命的起源是什么,这些都需要科技的支持!

10.暗物质和反暗物质的关系

因为无法直接找不暗物质存在有力证据?

只能间接性的证明了它的存在,用暗物质和反暗物质的进行证明,当一个物质以它的相反的物质碰撞后就会产生高能电子,把这个电子定义为它们的“孩子”,那么就可以间接证明暗物质是存在的了。实验作得并不完美和预想的高能电子有点区别,但和普遍的高能电子有差异,最后科学家说服了自己,这就是暗物质产生的高能电子。

最初暗物质是怎样被发现的呢,首先是有荷兰天文学家卡普坦提出,他在观测银河系各个星系的运转时,发现星系之间的引力无法牵引一颗行星的正常运转,但这颗行星却能围绕其旋转,于1922年提出了暗物质这个物质,当时卡普坦认为,它的作用主要是提供牵引力。后来经过各国科学家的观测认为是存在的,但暗物质不属于任何粒子!或者说不在五行之内吧!

除去宇宙可见的物质,科学家又通过计算,暗物质大约占宇宙总质量的85%,85%这个数据还不是最肯定的!那么什么是暗物质呢?用我们身体举个例子,体重150公斤和体重100公斤两个人,问谁身体内的“水份”含量高,大多数都觉得体重重的含水量高,其实都差不多都是71%左右。体重150公斤的水占了106.5公斤,体重100公斤的水占了71公斤。人体大脑含水量高达80%,几乎和水没有多大区别了!但我们确完全感受不到,却能完全适应!

在人体内的水就可以理解为“暗物质”!把宇宙比作我们的身体,暗物质就像我们体内的水份,感觉不到,但他确实存在。水在人体各个器官中功能和作用又有不同。再细分下碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、钙(Ca),磷(p)这些元素占人体体重的的98.5%,人体又像一个化工厂!

我们是生活在宇宙中,夜晚看到的星星都是和地球一样的星体,但给人的感觉除了地球外才是宇宙,我们生活在一块固定的陆地上!又有大气层的保护,对宇宙的感知降低了很多。暗物质这种物质应该是哪里缺少它就会去哪里!所以它存在宇宙的各个角落,包括地球上!

暗物质是不是可以理解为宇宙内的水份呢,或者理解宇宙是不是和我们人体类似呢,各个“器官”协同进行,维持一个生命体的正常活动,那么宇宙会不会也有思维,这个就不好猜测了!我们在宇宙位置大概是最底层,太阳在下层,最要作用是分解宇宙内的“杂质”,产生能量,地球是一个生产者,接受太阳光进行光合作用,地球上的我们和各个生物也会产生一种能量,我们为什么会衰老呢,因为我们一直在“燃烧”自己,燃烧后的产物应该可以“时光能”,比太阳更高级的能量!

暗物质因该是一种总称呼,就像我们身体,平均下来水份71%,再细分又可以分为必须元素和微量元素!“暗物质”存在很久了,至少早于地球上生命的起源,我们能在宇宙中生存那是因为,我们也是宇宙,同时也是我们自己!暗物质的作用就是维护宇宙的正常运转的一种,随时改变形态的物质!

11.暗物质和暗能量

(1)什么是暗物质?

暗物质(包括暗能量)被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题,它代表了宇宙中90%以上的物质含量,而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的10%不到。暗物质无法直接观测得到,但它却能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到。

科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设,但直到目前还没有得到充分的证明。

几十年前,暗物质(dark matter)刚被提出来时仅仅是理论的产物,但是现在我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。

暗物质的总质量是普通物质的6倍,在宇宙能量密度中占了1/4,同时更重要的是,暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜,但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话,那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。

不过,最近对星系以及亚星系结构的分析显示,这一假设和观测结果之间存在着差异,这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地。通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型,为暗物质本性的研究带来新的曙光。

大约65年前,第一次发现了暗物质存在的证据。 当时,弗里兹·扎维奇(Fritz Zwicky)发现,大型星系团中的星系具有极高的运动速度,除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上,否则星系团根本无法束缚住这些星系。

之后几十年的观测分析证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知,但是到了80年代,占宇宙能量密度大约20%的暗物质以被广为接受了。

在引入宇宙暴涨理论之后,许多宇宙学家相信我们的宇宙是平直的,而且宇宙总能量密度必定是等于临界值的(这一临界值用于区分宇宙是封闭的还是开放的)。

与此同时,宇宙学家们也倾向于一个简单的宇宙,其中能量密度都以物质的形式出现,包括4%的普通物质和96%的暗物质。但事实上,观测从来就没有与此相符合过。 虽然在总物质密度的估计上存在着比较大的误差,但是这一误差还没有大到使物质的总量达到临界值,而且这一观测和理论模型之间的不一致也随着时间变得越来越尖锐。

(2)什么是暗能量

当意识到没有足够的物质能来解释宇宙的结构及其特性时,暗能量出现了。暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光。 从微观上讲,它们的组成是完全不同的。更重要的是,像普通的物质一样,暗物质是引力自吸引的,而且与普通物质成团并形成星系。

而暗能量是引力自相斥的,并且在宇宙中几乎均匀的分布。所以,在统计星系的能量时会遗漏暗能量。因此,暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴涨理论预言的临界密度之间70-80%的差异。 之后,两个独立的天文学家小组通过对超新星的观测发现,宇宙正在加速膨胀。

由此,暗能量占主导的宇宙模型成为了一个和谐的宇宙模型。最近威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotrope Probe,WMAP)的观测也独立的证实了暗能量的存在,并且使它成为了标准模型的一部分。

暗能量同时也改变了我们对暗物质在宇宙中所起作用的认识。按照爱因斯坦的广义相对论,在一个仅含有物质的宇宙中,物质密度决定了宇宙的几何,以及宇宙的过去和未来。加上暗能量的话,情况就完全不同了。

首先,总能量密度(物质能量密度与暗能量密度之和)决定着宇宙的几何特性。其次,宇宙已经从物质占主导的时期过渡到了暗能量占主导的时期。 大约在“大爆炸”之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导地位,但是这已成为了过去。

现在我们宇宙的未来将由暗能量的特性所决定,它目前正时宇宙加速膨胀,而且除非暗能量会随时间衰减或者改变状态,否则这种加速膨胀态势将持续下去。 不过,我们忽略了极为重要的一点,那就是正是暗物质促成了宇宙结构的形成,如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星,也就更谈不上今天的人类了。

宇宙尽管在极大的尺度上表现出均匀和各向同性,但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城。而在大尺度上能过促使物质运动的力就只有引力了。但是均匀分布的物质不会产生引力,因此今天所有的宇宙结构必然源自于宇宙极早期物质分布的微小涨落,而这些涨落会在宇宙微波背景辐射(CMB)中留下痕迹。

然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹,因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来。 另一方面,不与辐射耦合的暗物质,其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。

在普通物质脱耦之后,已经成团的暗物质就开始吸引普通物质,进而形成了我们现在观测到的结构。 因此这需要一个初始的涨落,但是它的振幅非常非常的小。这里需要的物质就是冷暗物质,由于它是无热运动的非相对论性粒子因此得名。

在开始阐述这一模型的有效性之前,必须先交待一下其中最后一件重要的事情。对于先前提到的小扰动(涨落),为了预言其在不同波长上的引力效应,小扰动谱必须具有特殊的形态。 为此,最初的密度涨落应该是标度无关的。

也就是说,如果我们把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和,那么所有正弦波的振幅都应该是相同的。暴涨理论的成功之处就在于它提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱(其谱指数n=1)。

WMAP的观测结果证实了这一预言,其观测到的结果为n=0。 99±0。04。 但是如果我们不了解暗物质的性质,就不能说我们已经了解了宇宙。现在已经知道了两种暗物质--中微子和黑洞。

但是它们对暗物质总量的贡献是非常微小的,暗物质中的绝大部分现在还不清楚。这里我们将讨论暗物质可能的候选者,由其导致的结构形成,以及我们如何综合粒子探测器和天文观测来揭示暗物质的性质。

12.暗物质是否能转化为暗能量?

(1)常规物质和光

我们的物质可以转化为能量,就是著名的质能方程:E=MC2

这里能量主要形式就是光,正反粒子湮灭,就转化为一对高能量光子。

(2)暗物质的特点

但是,暗物质与我们常规物质不同,它体积很大,所以质量很大,但不发光也不反射光,与常规物质也不反应,仅存在万有引力效应,所以我们长期以来一直不知道它的存在。

银河系就有很多暗物质,太阳系实际上是在暗物质里穿行。做个比喻,暗物质象云团,太阳系象在云中穿行的飞机。

从这里来看,常规物质和光是一路的,它们能相互转化,暗物质是另一路的。也就是,暗物质不会转化为光子,光子也不会转化为暗物质。

常规物质能聚合成大质量的天体——黑洞,黑洞能吞噬恒星等物质,也能吞噬极限速度的光,但这个很可能只是常规物质和光的世界里的事情。黑洞也无法吞噬暗物质。

尽管暗物质有引力效应,但暗物质依然无法聚集成高密度的颗粒,比如恒星,所以它未必会进入黑洞出不来。

(3)暗能量的特点

相当于暗物质,暗能量我们知道的更少,只能是宇宙超大尺度的观测中,才能找到它的影子。

暗能量与暗物质之间可能有相互作用,但与我们常规的物质和常规的尺度上,完全感觉不到它的存在。

暗物质是否能转化为暗能量?不知道。最近几年的宇宙观测中,发现了暗物质局部波动和缺失的现象,科学家怀疑是暗能量干的。

是否还有其他的暗物质组成的暗宇宙,暗物质组成的暗空间

如果我们在观测星系自转中,没有发现万有引力不够,在观测超大尺度的宇宙膨胀中,没有发现宇宙在加速,那么到现在我们也不知道暗物质和暗能量的存在。因此,随着时间推移,我们又发现一种暗的东西也是有可能的。

由于暗物质暗能量与我们常规物质常规能量间泾渭分明,所以关于宇宙演化的很多推理,可能都需要修改。比如奇点高温高密度膨胀,能量转化为粒子,粒子产生我们的氢原子,氢原子聚合成恒星……,这里一直没有暗能量和暗物质,不可能。

如果还有其他的“暗”,是不是也应该追溯到那个奇点去。

(4)暗物质通过粒子奇点转化成暗能量

宇宙暗物质主导了宇宙结构的形成。

宇宙暗物质的本质现在还是个谜,但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话,那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。不过,最近对星系以及亚星系结构的分析显示,这一假设和观测结果之间存在着差异,这同时为多种可能的宇宙暗物质理论提供了用武之地。

宇宙暗物质促成了宇宙结构的形成,如果没有宇宙暗物质就不会形成星系、恒星和行星,也就更谈不上今天的人类了。

宇宙尽管在极大的尺度上表现出均匀和各向同性,但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城。而在大尺度上能过促使物质运动的力就只有引力了。

但是均匀分布的物质不会产生引力,因此今天所有的宇宙结构必然源自于宇宙极早期物质分布的微小涨落,而这些涨落会在宇宙微波背景辐射(CMB)中留下痕迹。然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹,因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来。

另一方面,不与辐射耦合的宇宙暗物质,其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后,已经成团的宇宙暗物质就开始吸引普通物质,进而形成了我们现在观测到的结构。

因此这需要一个初始的涨落,但是它的振幅非常非常的小。这里需要的物质就是冷宇宙暗物质,由于它是无热运动的非相对论性粒子因此得名。

在开始阐述这一模型的有效性之前,必须先交待一下其中最后一件重要的事情。对于先前提到的小扰动(涨落),为了预言其在不同波长上的引力效应,小扰动谱必须具有特殊的形态。为此,最初的密度涨落应该是标度无关的。也就是说,如果我们把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和,那么所有正弦波的振幅都应该是相同的。

暴涨理论的成功之处就在于它提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱(其谱指数n=1)。WMAP的观测结果证实了这一预言,其观测到的结果为n=0.99±0.04。

但是如果我们不了解宇宙暗物质的性质,就不能说我们已经了解了宇宙。

现在已经知道了两种宇宙暗物质--中微子和黑洞。但是它们对宇宙暗物质总量的贡献是非常微小的,宇宙暗物质中的绝大部分现在还不清楚。

这里我们将讨论宇宙暗物质可能的候选者就是宇宙质点的粒子,由其导致的宇宙的结构形成,以及我们如何综合粒子转化成暗能量!

探测器和天文观测来揭示宇宙暗物质的性质。

二、控制宇宙时间

时间控制宇宙万物?

还是宇宙控制时间?

人类无法回到过去,除非这个悖论

1.时间是什么?

每个人对时间的看法都不一样,大部分人都把时间当做尺度来衡量某件事物。也有人说时间是不存在的,当然这是错误的,时间是真实存在的,或者说这个世界只有时间才是最真实的。

试想下如果失去了时间,那么这个世界很多东西都会消失。时间也可以用速度来证明,例如光速,它是宇宙中最快的速度,但是有时候我们会发现光速“变慢”的情况,实际上我们都知道这种情况下光速是不会变化的,变的是时间,因此时间也有快慢。

时间概念的提出引发了许多人的议论和想象,认为时间既然控制着这个世界的一切,那么是否可以回到从前呢?这是出现在许多科幻电影里的情节,例如杀掉以前的自己,阻止地球毁灭等。

对此,波尔钦斯基提出了一个著名的悖论解决了这个问题,假如说一个人能回到过去改变历史,那么现代的你也不会安然无恙站在这里,或者说你不会再出现,结果就是你也无法像现在这样遇到同样的事并启动时光机回到过去。

鉴于现实中存在的事物都由能量和基本粒子组成,它们在整个宇宙中不会凭空消失和诞生,只会变成其他形式,所以说它们是最真实的。因此时间只会往前走,而物质也只会往前演化,不会突然出现在过去的世界里面。

事实上万物都被时间限制着,包括我们自己的一生,这才是真真切切的感受。

2.宇宙生命体控制时间?

有不少观点认为穿越时空是不可能的,尤其是外祖父悖论的出现,向人们解释了穿越时空回到过去的恐怖后果,所以在很长一段时间里,人们对穿越时空充满了怀疑。

实际上,作为爱因斯坦相对论的一部分,穿越时空或许可行。虽然它并不是客观存在的,仅仅是人类的主观意识,但是在我们认识宇宙和自身的过程中,时间始终扮演着重要的角色。尤其是多维空间理论的提出,时间作为不可或缺的一个轴线,是整个宇宙发展的必要因素。

爱因斯坦认为,两个物体如果进行着不同的运动,那它们所处的时间范围也不一样。也就是说,事件的经历者的运动决定着时间的存在,我们在运动的同时,时间也在流逝,而相对静止实际上是不存在的,这也是人们至今无法冻结时间的重要原因。

随着量子力学的不断发展,人们发现量子能够在高强度的压力下进行大范围的穿越,甚至可以从宇宙的一端到达另一端,从已知的时间节点到达过去的时间节点。

虽然目前人们对这种机制并不是十分了解,但是很多科幻电影中的超级英雄能够将自己缩小到量子级别,从而回到过去,这也就证明时间穿越是有途径的。只不过我们对量子力学的研究不够透彻而已,或许在未来,人类同样可以将其变为现实,借助于发达的科学仪器,将自身缩小到量子规模,最终到达其他时空。

这听起来不够现实,但是根据目前的发现来看,黑洞的存在就是一个很好的证明。有一部分科学家认为,人类未来有望进入黑洞寻找更多数据,为穿越时空打下基础。

总而言之,在一切没有得到确切的答案之前,人们不能轻易地否定穿越时空的可能性,作为人类的伟大梦想之一,它是值得我们努力的强大动力。总有一天,我们能够征服时间,对宇宙有更加深刻的认识。

3.暗物质在整个宇宙时间中占据主导地位!

得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的天文学家们在2018年12月12日出版的《天体物理学》(Astrophysical Journal)上报告称:他们无意中发现了一个不同寻常的星系,该星系可能证实了最近备受争议的暗物质理论。暗物质是一种不发光的物质,但可以通过它对其他物质的引力而被探测到。

它是在20世纪70年代对螺旋星系的研究中首次被发的,螺旋星系的外部区域旋转太快,只能被这些区域的可见恒星和气体驱动。天文学家推论,一定有更多的质量是看不见的。几十年的星系观测表明,几乎所有星系都含有大量的这种“暗物质”,而事实上,暗物质的数量是宇宙中正常可见物质的5倍。

然而最近的一些研究表明,一些星系并不遵循自20世纪70年代以来发现的“暗物质丰富”星系的相同模式。这些研究表明,在大约100亿年前看到的少数星系并不包含预期数量的暗物质。这可能意味着当时的星系并没有太多的暗物质,但在过去100亿年的某个时候,它们获得了暗物质。

如果是这样的话,它将挑战我们对星系形成的基本理解。现在德克萨斯大学奥斯汀分校的研究生帕特里克·德鲁和他的导师凯特琳·凯西教授发现了一个非常遥远的星系,该星系似乎富含暗物质,这与长期以来的理论完全一致。因为这个星系距离我们90亿光年,它告诉我们一些星系在遥远的过去已经包含了相当多的暗物质。

由尘埃构成的恒星形成星系DSFG850.95的合成图像显示了哈勃太空望远镜拍到的蓝色年轻恒星,以及阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列拍到的红色尘埃。

这一偶然的发现似乎与暗物质含量很少的星系的其他有争议的发现相矛盾。德鲁的团队在夏威夷用凯克望远镜观测宇宙中最极端的恒星形成星系时研究了这个星系,这些星系被称为“尘埃形成的星系”。他们根本不打算研究暗物质,而是试图理解为什么这些星系能如此迅速地产生如此多的恒星。但是他们的一个星系让他们大吃一惊,并把他们的工作带到了一个新的方向。

由于使用望远镜研究DSFG850.95星系的角度是随机的,所以这些数据提供了一个极为详细的记录,记录了该星系从星系中心一直旋转到遥远星系的速度。这种测量被称为“旋转曲线”,正是天文学家用来确定星系中暗物质数量的方法,他们向太空望远镜科学研究所的同事Susan Kassin展示了这些数据。

Kassin是研究旋转曲线测量的专家,他立即意识到他们发现了一些不寻常的东西:这个90亿年前观测到的星系包含了理论预测的所有暗物质。这与2017年发表在《自然》(Nature)上的一项研究形成鲜明对比。

该研究称,100亿年前的这个宇宙时代的星系“可能没有那么多暗物质,它们与当今宇宙中的星系根本不同,发现的星系是一个明显的反例,它似乎有暗物质以正常的方式运行,就像它在当今宇宙中所做的那样。

最重要的是这个星系对星系的期望是这样的,这是第一个确凿的证实,在当今宇宙中这些星系发生的一切和早期宇宙中发生的事情是一样的,德鲁计划在他与阿尔玛正在进行的项目中,对银河系进行进一步的研究。

宇宙已存在了137亿年,一定存在着比人类更高级的文明,那么我们就说说宇宙中最高级的文明是什么样子的?

4.控制了暗物质就控制了时间?

控制了时间就控制了宇宙文明?

其实说宇宙中有其他文明存在,也是有科学依据的,比如像阿波罗和嫦娥3号拍到的月球外星飞船残骸,和月球表面神秘的脚印,还有太阳附近出现的巨型飞行物等。这些不可解释的现象都是宇宙中有其他文明存在的痕迹,这种文明可漫游太空,远比人类要高级。

对此很早很早以前,俄国著名天文学家卡尔达肖夫就将宇宙文明划分为三个等级。既可以掌握其星球资源的一级文明,像我们人类。还有可以控制像太阳那样的恒星的二级文明。而最高的就是三级文明,他们可以控制像银河系那样庞大的星系。

卡尔达肖夫认为,三级文明就是宇宙中最高的文明,没有比他更高的,没有比他更高的文明。但是近年来有科学家提出,三纪文明并非是宇宙中最高的文明,他们认为在宇宙中有一种文明是和暗物质一样存在的状态,我们无法发现,也无法感知他们的存在,他们推动了宇宙的发展,操控这所有星系的存在状态,这样的文明才是宇宙中的最高级文明。

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由PPT写作技巧发布,如需转载请注明出处。

本文链接:http://www.ppt3000.com/post/48422.html

分享给朋友:

相关文章