比思論壇

標題: 探索暗物质的前世今生 [打印本頁]

作者: k122420705 時間: 2020-7-30 18:58
標題: 探索暗物质的前世今生
宇宙、世界的万世万物，在物理学大类里分成很多小类，有宇宙学、有天文学、有生物力学、有凝聚态物理、有核物理，再有基本粒子物理。暗物质研究是非常特殊，它是介于粒子物理学和宇宙学之间的一门学问，是跨学科的研究。恒星的尺度大概是10的11次方米，有上千亿颗恒星会组成一个星系，这个星系尺度大概是在10的21次方米。上千个星系可以组成星系团，星系团尺度10的23次方米。星系团是人类所观测到最大的由自我引力形成的结构。所有的星系团和时空加起来，就是我们所观测到的宇宙。

暗物质存在最早的证据来自于瑞士和美国物理学家弗里茨·兹威基，他在上个世纪30年代做出了非常重要的工作，他做了什么样的事情？他选择了一个星系团进行了观测，他发现星系团里面星系的速度，运动的非常快，从高中的物理学知道，如果一个系统比较稳定，那么它的动能应该跟势能比较接近，势能是由所有的质量决定，如果它只考虑所有可见物质，它会发现动能比势能远远要大。这些星系速度太快，可以飞离星系团。但事实上观测到，所有星系都在星系团运动，他做了一个非常大胆的假设：有可能在星系团中，我们有看不见的物质提供了额外的引力把星系拉在了一起，他就把它叫做暗物质。

　　这是一个非常有意思的假设，但是在很长的一段时间里面没有得到重视。我想有非常多的原因：因为他是天才级人物，他做这样的预言，同时代的人不一定跟得上他的思路；还有一个有意思的原因，我想他是一个非常刻薄的人，他经常给他同事们起外号，比如说很多同事他叫做混蛋，叫做球状的混蛋。混蛋已经很刻薄了，为什么要叫球状的混蛋？因为不管从哪个角度看，他的同事都是一个混蛋，因为球是由最大的对称性，不管从哪个角度看，这个球都是一个球形的。这个问题在70年代得到了非常大的重视，这里重要的工作是由美国的女天文物理学家薇拉·鲁宾完成的。她选择了一些旋转星系来进行仔细的观察，就像银河系是一个旋转的星系，大概有2000亿颗恒星。它们都会绕着星系的中心旋转，所以天文观测中可以每一点，可以观测它旋转的速度，观测的结果就是由黄线所示。

　　这个很奇怪，因为根据牛顿万有引力，星系的旋转速度是由质量和距离一起决定的。因为旋转星系基本上所有的质量都集中在星系的中间，所以越到很外面，恒星旋转的速度就会越来越低，就像绿色这条线所显示。事实上不是这样的，事实上观测到的是接近于一个常数，那就意味着其实在星系里，有很多物质我们是看不到的，它们给这些外围的恒星提供了足够多的引力把它拉在一起。

　　我们可以从上图左下角里看例子。这个妈妈跟小孩在玩甩人的游戏，如果小朋友甩的快，旋转速度快，妈妈就需要用更大的力把他拉在一起，否则小孩就会甩到外面去，这是一个非常形象的例子来理解天文学的观测现象。

作者: yisheng 時間: 2020-7-30 19:01
叹为观止

作者: csj6020 時間: 2020-7-31 08:25
很科普，但是好像发错区了吧

作者: zhongyue0 時間: 2020-8-11 06:51
暗物质好像玩游戏遇到过，好天文的话题.

作者: zhuxu 時間: 2020-8-12 20:00
希望在有生之年看到外星人外交

作者: 鎏云之殇 時間: 2020-8-13 02:52
科普教学。。。

作者: zyw8888 時間: 2020-8-13 06:39
我都开始怀疑自己是不是上错网站了

作者: phseven1 時間: 2020-8-13 10:13
希望在有生之年看到外星人外交

作者: 不给就送 時間: 2020-8-13 11:08
神秘的物体，总是这么的好奇

作者: GUANGYUANGONGSI 時間: 2020-8-13 11:50
这个太深奥了。

作者: 伴你快乐 時間: 2020-8-13 14:14
自己学识太浅了

作者: liulangzhex123 時間: 2020-8-13 14:58
礼貌回帖

作者: bt0417 時間: 2020-8-13 16:24

我都开始怀疑自己是不是上错网站了

作者: bt0417 時間: 2020-8-13 16:25

我都开始怀疑自己是不是上错网站了

作者: dyc1148 時間: 2020-8-13 18:59
暗物质好像玩游戏遇到过，好天文的话题

作者: 欲界石佛 時間: 2020-8-14 09:15
厉害来·········

作者: SYQSERVER 時間: 2020-8-15 18:41
完全看不懂

作者: 星星之火654 時間: 2020-8-15 19:34
科技进步的空间还是很大的

作者: kkzone 時間: 2020-8-15 21:40
希望在有生之年看到外星人外交

作者: kkzone 時間: 2020-8-15 21:44
神秘的物体，总是这么的好奇

作者: chengce 時間: 2020-8-16 01:48
宇宙、世界的万世万物

作者: 0103140567 時間: 2020-8-16 16:58
这是什么东西

作者: 0103140567 時間: 2020-8-16 17:05
这是什么东西

作者: 0103140567 時間: 2020-8-16 17:19
这是什么东西

作者: fuyun2020 時間: 2020-8-16 17:23
无处不猎奇

作者: blackbeard 時間: 2020-8-16 19:54

科普教学

作者: ctf23she 時間: 2020-8-17 01:00
还可以拉

作者: mmcheng 時間: 2020-8-17 01:58
观测现象

作者: 爱可爱非常爱 時間: 2020-8-17 16:56
暗物质从理论到实践使用估计得1000年

作者: susuno2 時間: 2020-8-17 19:11

绝对支持应该很好看

作者: tanxinma 時間: 2020-8-18 08:51
比较深奥呀

作者: zhulang123 時間: 2020-8-18 14:46
有点复杂

作者: a62561jp 時間: 2020-8-18 20:19
感觉灵魂都升华了

作者: gostdog 時間: 2020-8-18 20:33
大自然的神奇

作者: 2290049781 時間: 2020-8-18 21:28
高大上的样子

作者: yy#kiss 時間: 2020-8-18 23:45
这个没规律

作者: luo1234 時間: 2020-8-19 09:48
学知识！！！！

作者: tanjianbo 時間: 2020-8-19 09:56
哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦哦

作者: wsyadan123 時間: 2020-8-19 10:56
以我的智慧，你很难跟我解释清楚…

作者: 2493314553 時間: 2020-8-19 14:52
什么意思？暗物质吗

作者: m231688780 時間: 2020-8-19 15:39
我都开始怀疑自己是不是上错网站了

作者: zjj156226998 時間: 2020-8-19 23:08
神秘的物体

作者: zjj156226998 時間: 2020-8-19 23:09
希望在有生之年

作者: 三国美人 時間: 2020-8-20 15:31
有道理，能不能请科普大佬能不能配点骚图

作者: SN888969 時間: 2020-8-23 15:22
门槛太高…… 跟不上了……

作者: @@727001318 時間: 2020-8-23 18:22
好东西。。。。。。

作者: 石更了是好事 時間: 2020-8-23 18:29
字太多了，实在看不下去

作者: ddplover 時間: 2020-8-23 19:09
这个研究明白了很厉害

作者: yayajl 時間: 2020-8-23 21:22
学习不好都看不懂

作者: @@727001318 時間: 2020-8-24 06:50
不懂。。。。。。

作者: 西域刀郎 時間: 2020-8-24 15:06
看着不错

作者: 西域刀郎 時間: 2020-8-24 15:11
看着不错

作者: xxhhxxhh2008 時間: 2020-8-24 16:38
神秘的物体，总是这么让人着迷

作者: ke102 時間: 2020-8-25 08:12
暗物质有没有都是问题

作者: 西域刀郎 時間: 2020-8-25 10:23
看着不错

作者: 13863821957 時間: 2020-8-25 18:12
这都发的什么东西

作者: yjc19890209 時間: 2020-8-25 21:00

phseven1 發表於 2020-8-13 10:13
希望在有生之年看到外星人外交

这么的好奇

作者: djbs51045356 時間: 2020-8-26 00:12
科普教学。。。

作者: 何乐而不为 時間: 2020-8-26 16:42
科普教学。。。

作者: 我的野蛮女友 時間: 2020-8-26 16:53
科普教学。。。

作者: 失意人 時間: 2020-8-26 18:51
这个世界太奇妙

作者: wlax 時間: 2020-8-26 20:04
暂时无法想象

作者: hbxtgjg 時間: 2020-8-26 20:21
提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽

作者: chicxulub119 時間: 2020-8-26 20:39
这么的好奇

作者: scrcchecheng 時間: 2020-8-26 20:42
我能证明他说的是对的，暗物质存在

作者: ggboy360 時間: 2020-8-26 21:24
好厉害好厉害好厉害好厉害好厉害好厉害好厉害

作者: 啊~~ 時間: 2020-8-26 22:40

我都开始怀疑自己是不是上错网站了

作者: flywolf326 時間: 2020-8-27 13:13
签到福利

作者: zjj156226998 時間: 2020-8-27 17:00
神秘的物体

作者: xuxu2283808 時間: 2020-8-27 18:20
所有的问题到最后都是哲学问题~

作者: yuqi416 時間: 2020-8-28 00:15

很科普，但是好像发错区了吧

作者: edward666555 時間: 2020-8-28 01:34
还有很多未知。。

作者: 唔明 時間: 2020-8-28 15:22
叹为观止

作者: xueyihan 時間: 2020-8-28 16:26
叹为观止啊

作者: @@727001318 時間: 2020-8-28 21:19
开车路过？。。。。。。。

作者: @@727001318 時間: 2020-8-28 21:21
开车路过？。。。。。。。

作者: 我的野蛮女友 時間: 2020-8-29 18:24
又是一个手术刀下的产品

作者: 甘草 時間: 2023-8-20 09:21
探索科学

歡迎光臨比思論壇 (http://108.170.10.234/)