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66663周前
0世纪中叶,天文学正进入某种自信,大爆炸作文望远镜更强,新技术令对星系恒星与气体的测量前所未有精准。牛顿的运动与引力定律似乎解释了几乎一切可见之物,宇宙浩瀚却可理解,某些地方对不上,星系似乎并未按应有的方式运动。 从漩涡星系开始,那些有风车般旋臂与明亮河球的星系在自转,人们测量不同半径处恒星的转速,按牛顿力学约靠外星转的越慢,如同行星靠近太阳的水星块,远处的海王星慢引力随距离衰减,轨道速度应随半径下降,这是物理学家对星系的预期。 但事实并非如此,一九七零年代维拉鲁滨与同事肯特福特用灵敏的光谱仪细致测量旋转曲线结果显示星系外源的恒星没有慢下来速度与内测相当甚至更快,这不该发生若星系仅有可见物质,恒星气体尘埃构成引力不足以束缚如此高速的外源恒星,他们理应非礼但并没有,似乎有某种看不见的东西在把他们拉住,提供了额外引力而传统模型完全没有计算在内鲁滨的数据,严谨可敷衍。 他研究了数十个星期模式一致平坦的旋转曲线而非按牛顿预期走将要么引力定律在大尺度失效要么存在更多我们看不见的物质有质量会失引力但不发光,这个无形的质量需要名字,天文学家称之为暗物质,这个词更早就有人用过,但如今有了具体含义,它不是泛指未知而是天体物理模型中真实的一部分,它不发射或反射光既非恒星行星亦非尘云,否则应可见或可测,无论它是什么都不与光相互作用暗到极致。 鲁滨并非第一个察觉异常,一九三零年代瑞士天文学家斯威基研究后化作星系团,内星系的速度发现他们快的整个星系团本应散掉,可见物质远不够把它们拢在一起,他估算出不可见质量远多于可见物质并称之为暗物质,但当时他的观点被大多忽略,他性格古怪又缺更广泛证据,直到鲁滨的工作基于单个星系清楚而精细并且时代已有工具验证暗物质才真正站住脚。 问题不止,玄魔星系椭圆星系星系团甚至把一切相连的宇宙网都显示需要更多质量一些人尝试修改,引力定律在银河尺度下取得局部成功却难以统一解释所有数据,反之暗物质虽怪却更简洁,一种仅通过引力互动而不与光偶合的物质,其他证据也接踵而来,引力透镜显示可见物质无法解释的光路弯曲c m b 的温度图案,对总物质含量高度敏感数据指向暗物质约为普通物质的五倍,一次又一次暗物质成为最合适的答案。它究竟是什么人称你为木轴子?惰性中微子乃至元初黑洞候选层出不穷未有定论,尽管如此,暗物质写入宇宙学标准模型,没有它星系无法如期形成结构,来不及长成群星,
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