探索宇宙暗物质性质 揭开暗能量之谜

科技探索宇宙暗物质

科学

暗物质和暗能量的总质量是普通物质的6.3倍，因此在宇宙能量的密度当中占了1/4，同时更为重要的是，暗物质从中主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质直到现在还是一个谜，但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话，那么由此而形成的宇宙大尺度结构与所观测到的相一致。不过，最近对这个星系以及亚星系结构的主要分析加以显示，这一假设和观测结果之间所存在着一定的差异，这同时也为多种可能的暗物质理论提供了一个用武之地。并通过对小尺度结构密度、分布、演化及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型，同时为暗物质本性的研究带来一个新的曙光。 大约在65年前，第一次发现了暗物质所存在的一个主要证据。

暗物质和暗能量。在宇宙学当中，暗能量是某些人的一些猜想，指一种充溢空间的、具有负压强的能量。按照相对论，这种负压强在长距离类似于一种反引力。如今，这个猜想是解释宇宙加速膨胀和宇宙中失落物质等问题的一个最流行的方案。 暗能量主要有两种模型：宇宙学常数(即一种均匀充满空间的常能量密度)和quintessence(即一个能量密度随时空变化的动力学场)。区分这两种可能需要对宇宙膨胀的高精度测量和对膨胀速度随时间变化更深入的理解。因为宇宙膨胀速度由宇宙学物态方程来描写，所以测量暗物质的物态方程是当今观测宇宙学的最主要问题之一。

暗物质和暗能量。在2003年的7月23日，美国匹兹堡大学斯克兰顿博士所领导的一个多国科学家小组开始宣布，他们会借助美国「威尔金森微波各向异性探测器」的主要观测数据(观测宇宙微波背景辐射的微小变化)，同时还发现了一些暗能量所存在的直接证据。作为「大爆炸」的「余烬」，宇宙微波背景的辐射大约在「大爆炸」后38万年才产生，不过其中的光子在宇宙当中穿行时会经历一系列的物理过程，特别是在经过质量较大的星系时，这些光子将会遭遇「引力陷阱」。通过探测结果所显示，宇宙年龄约为137亿年，宇宙由23%的暗物质，73%的暗能量，4%的普通物质所组成。同时在宇宙中所占比例最多的东西反而是人类最迟也是最难了解的，至今仅知道它们存在着，但还不清楚它们的主要性质。

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