反物质、暗物质、暗能量 我们平常看到的宏观物质具体到微观世界,都是由一个个原子构成,原子是由质子、中子和电子组成,其中质子带正电荷,电子带负电荷,中子不带电,这样的物质可以被叫做正物质。而反物质一切相反,它的质子带负电荷,电子带正电荷,中子和正物质里的中子性质也相反,所以就被称为反物质。 科学家提出并发现了带正电的电子,它们都是在实验室里发现的,但存在时间都很短暂,因为反物质在遇到和它对应的正物质时就会湮灭,也就是消失或转变为其他物质了。 在地球上很难发现反物质,而在地球之外,这种物质是常见的,比如太阳上就有,因为太阳本身就是个不断发生核反应的星球,但这些反物质也是转瞬即逝,变成光和热了。 现有理论认为,宇宙大爆炸将产生同样数量的正物质和反物质,也就是说任何事物都是“对称”的。物质和反物质拥有相反的电性和磁场特征。当两者相遇便会发生“湮灭”,仅剩下“纯粹”的能量。 但假如真的这样,那么宇宙中就不应该存在任何物质。可事实上物质又确实存在着,而反物质倒是不见了,这又说明了物质的“不对称性”。这究竟是怎么回事?而如果是对称的,那反物质都跑到哪里去了? 如果在宇宙中的某个角落发现了反物质,会对人类产生什么影响? 万一我们碰到了反物质,我们能否有办法不湮灭呢? 爱因斯坦预言过反物质的存在。 从理论上说,不到500克反物质的破坏力超过世界上最大氢弹的感力。 反物质就像是“宇宙的镜子”。解开反物质之谜,进而更好地理解宇宙的诞生和演化。 最近(2011)欧洲核子研究中心成功制造出了38个反氢原子并存在了大约0.17秒。 目前我们观察的世界都是通过电磁波的方式传递到我们的眼中,光也是一种电磁波,但即使不可见光,我们也可以用探测仪探测到,比如红外线、紫外线、γ射线等,但是,宇宙中还存在不以电磁方式传播的物质,而这种物质也遵守能量守恒定律,能被探测到引力和重力,但人类就是看不见它们,这部分物质就叫暗物质,而暗物质产生的能量就被叫做暗能量。 目前人类对暗物质的探索还停留在理论阶段,因为它们一直都没有真正被发现。 例如,太阳围绕着银河系中心以一定的速度在旋转,这是引力引起的,但太阳以这样的速度,银河系中心现有的物质根本无法产生这么大的引力,而是需要更多的物质才能产生,但是这些物质究竟是什么呢?为什么我们观察不到呢? 后来,天文学家又计算更大的星系团,发现依然出现这样的问题,于是科学家们猜测,在宇宙中,还存在人类目前无法看到的神秘物质(暗物质),而且它们占据的比例非常大,可能占到总物质90%以上。 最新数据,常规的物质占宇宙物质密度的5%,暗物质占25%(5倍于常规物质)剩下的70%是暗能量。 人们猜测,暗物质可能是各种“微子”和“宇宙子”,如中微子、光微子、引力微子、轴子、磁单极子、夸克等,很难见到它们。 如果哪天发现了暗物质,宇宙是否还是那个宇宙?人是否还是那个人? 暗物质使星系维系在一起。暗物质至少是物质的6倍。暗物质改变光的运动轨迹,叫引力透镜。 暗能量与暗物质的作用正好相反,暗物质产生引力,而暗能量使星系分离,暗能量将最终战胜暗物质,使宇宙自我消亡。 暗能量
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