阴神星每秒钟有数十亿的暗物质粒子,穿过阴神星。虽然它的数量很多,但除了引力之外,它不会跟任何普通物质发生相互作用,因此它可以很轻易的穿过任何普通物质,甚至一千七百米厚()
的岩石。
四大基本作用力,我们只能感觉到电磁力。没有电磁力的时候,我们就失去了对整个世界的所有感知,包括你们看到我,都是电磁相互作用。
大家有的想问既然看不到,摸不着,那这些物质的比例是怎么测出来的呢?我们先来谈谈它们存在的理论。
这来自蓝星现代物理学祖师爷提出来的广义相对论,祖师爷认为宇宙是有限封闭的,宇宙物质的平均密度必须达到5x10负30克每立方厘米,这样宇宙才能保持稳定。
后面经过观测发现,宇宙物质密度比这个数值,整整小了一百倍。但当时祖师爷还不能预见这个观测值,后来跟另外一位科学家一起发了一篇关于宇宙存在有看不见物质的论文,这是理论的来源。
有关暗物质存在的最有力证据是,星系自转问题和引力透镜效应。
为了深入了解暗物质与暗能量,我就先解释星系自转问题。
在太阳系中,所有行星都是围绕着太阳跑,而距离太阳越远,公转速度就越慢。
把这个规律推广,太阳这类恒星围绕银河系中心进行的公转,也应该遵循这个速度递减的规律。
经过观测,科学家发现,处于远离银河系中心的恒星,却不遵守速度递减的规律,它们的公转速度比预计的要大得多。
无论星体离星系中心距离多少,它的速度几乎是不变的。如果按照这个速度的话,整个银河系产生的引力都无法拉住这些恒星。
因为恒星速度越大,那么拉住它的引力就应该越大,而银河系根本产生不了这么大的引力。两者冲突之下,银河系根本无法维持现有状态。
台下的同事可能不理解这些物理原理,我打个比方,我们用沙子捏成一个陀螺,让它转起来,然而这个沙陀螺就会散架。但如果在沙子中加入胶水,增强沙子与沙子之间的结合力,这样沙陀螺就不会散架,我们银河系就类似这个沙陀螺,看不见的万有引力就相当中间的胶水。
现在的问题是,只有会发光的物质提供万有引力,银河系就会散架。就像粘有胶水的沙陀螺,因为胶水强度不够,转着转着会掉沙子一般。
科学家由此推断,宇宙中存在大量我们无法观测到的物质,即暗物质。暗物质提供了额外的引力,将银河系聚在一起。
这就是星系自转问题,接着再谈另外一种引力透射效应。