根据广义相对论,任何有质量的物体都能使时空弯曲,即通过的光线被弯曲,祖师爷将这种现象称为引力透镜效应。
因此我们可以通过追踪被偏射光线的轨迹,来探测暗物质的存在。
蓝星人1985年,天文学家尼克杨通过天文望远镜观察到了,阿贝尔370的引力透镜图像。这个引力透镜是由于阿贝尔370星系的光线,通过其后面星系中的暗物质形成的。
因为没有图片,大家可能没有画面感,我给大家再详细说下,说的不对的地方,还请下面大佬指出来,我张强强在这里十分感谢大家的指正。
打个比方,这里有根直线,一头代表蓝星,另一头代表阿贝尔370星系,如果没有引力透射效应,阿贝尔370星系的图形会直观的出现在蓝星上。
而实际上,在蓝星与阿贝尔370星系之间,有一大片看不见、摸不着的大质量物体存在。
按照广义相对论,这大质量物体会使阿贝尔370星系的光线产生扭转,因此这俩者之间就产生了透镜现象。
至于透镜是什么,蓝星人八年级物理课本有记载,有兴趣的大佬可以去翻阅。
阿贝尔370星系的引力透射现象,这次是暗物质引起的,但还有几种不同组成方式,具体原理都是一样,都是中间有个大质量物体造成光线扭曲,以后有机会在跟大家详细交流。
根据引力透镜效应,科学家不仅可以准确的计算出宇宙中,有多少暗物质的存在,还可以看出它在太空中的分布,甚至可以描绘出暗物质的三维图像。
好了,暗物质讲的差不多,那咱们接着讲一下暗能量。
根据祖师爷广义相对论重力场方程,这个方程预示着宇宙正在膨胀。
在祖师爷之前,蓝星人认为宇宙是一个永恒的静态宇宙,也就是说,宇宙在过去、现在和将来都是保持不变的。
祖师爷一度不敢相信宇宙会膨胀,而自我毁灭的命运。
于是他曾试图修改方程,在重力场方程中,加入一个宇宙学常数,用来抵消宇宙的膨胀效应,并提出了他构想的宇宙模型,有限无边静态宇宙模型。
然而,祖师爷后面被哈勃打脸了。哈勃在观测银河系外星系时,发现很多星系都有红移现象。红移现象说明星系正在远离我们,这就是预示着宇宙并非一个静态时空。
所谓红移,就是某些我们观测到某些星系的电磁波的波形,它的波长不断拉伸,在光谱上,往红色端偏移。与之相反的是蓝移,波长不断缩小。
按照之前的宇宙静态模型,在蓝星上观测某星系,俩者之间的位置是相对静止,那么它的光线抵达蓝星时,应该是固定一个波长,也就是说光线不会在光谱上移动。
而现在抵达蓝星上的光线波长不断扩大,这就意味着静态宇宙的模型不成立。
祖师爷后来知道哈勃的发现,十分懊恼的把这个重力场方程中的宇宙学常数去除。
后来又发生了反转,当时的科学家计算宇宙的总质量时,发现宇宙的总质量竟然是一个负值。
于是科学家猜测,宇宙中还存在人类观测不到的物质。
蓝星2011年的诺贝尔奖物理学奖,授予提出“宇宙加速膨胀”的两位科学家。