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宇宙是由什么物质组成的?


不要忘记,光线是宇宙中最快的使者,若是宇宙飞船,不知道要走多少万万年呢。

我们已经发现数以亿计的恒星系。可是不要以为我们已经看透整个宇宙了。要知道数以亿计的恒星系仍然只是茫茫宇宙的一个极小部分。随着望远镜制造技术的不断提高,新的仪器的不断发明,我们将会看到更远的世界。

所有的星星和恒星系全都在飞快地运动着。太阳也带着地球和其他行星以每秒十九公里的速度飞奔。同时,太阳系也参加银河系的自转运动。在运动中,太阳系每秒钟要走二百五十公里。

整个宇宙仍然是在运动着、发展着。

二、看不见的暗物质


宇宙中充满着暗物质
宇宙中有什么物质?在21世纪之前,这是一个令人费解的问题。10年前,人们只知道宇宙中有太阳、月亮、星星、像银河系一样的星系以及由许多星系组成的星系团。实际上,这些看得见的天体在辽阔的宇宙中只占极小一部分,宇宙中大部分物质是看不见的。这些看不见的物质是什么?20世纪90年代中期才有人提出,这是一种叫做“冷的暗物质”的奇异物质,这种看不见的物质构成了90(注意这个数字不正确!)的宇宙。恒星、行星、人类以及原子、分子等正常物质只占剩余的小部分。

孤立地看,这种观点似乎很对,但考虑一下恒星和星系为什么旋转得这么快,问题就来了。例如银河系每2亿年就要旋转一次。这样巨大的旋转速度虽不会使人感到头晕目眩,但它有足够的力量把整个银河系撕裂开来。银河系是靠物质引力维系在一起的,仔细分析,维系银河系的物质引力太弱,不能“勒住”高速旋转的银河系这匹“野马”,除非有很多看不见的暗物质在暗地里施加一个额外的力把银河系成员“勒”在一起。另外,星系团里的星系也在快速旋转,那又是什么力量使整个星系团内的星系维系在一起呢?也是许多看不见的暗物质吗?现在看来正是!

这种看不见的暗物质是什么?是正常物质吗?不是。因为宇宙中的一切物质都是大爆炸后几分钟内,大爆炸的“汤”凝结成质子和中子,它们紧密地挤在一起,其中一些质子和中子聚合成重核,例如氦。如果原子核中质子和中子挤得更紧,它们将聚合成更多的重核。例如恒星和星系际气体中的氦、硼和氖。然而聚合成为重原子核后,就变成了正常物质。

而正常物质在万有引力作用下,将往星系中央集中。这与观测是不符的。所以,不管看不见的暗物质性质如何,它们都不能进行核聚变。这种不允许进行核聚变的暗物质一种可能就是“冷的暗物质”,它们是大质量亚原子粒子,其质量是质子的许多倍。单个的大质量亚原子叫做“弱作用大质量粒子”,它影响正常物质,相互之间由弱核力和引力作用,对电磁力和束缚质子和中子的强核力不敏感。由于它们不进行核聚变,所以彼此通过时不发生碰撞。

天体物理学家认为,“弱作用大质量粒子”是可以做工作的最简单的粒子,除此以外,还有温暖暗物质、强作用暗物质、湮灭暗物质、衰变暗物质以及模糊暗物质等。但理论家不喜欢引进许多自由参数,多数人不肯接纳冷的暗物质以外的暗物质。

还有一些人认为,宇宙中大多数物质可能存在于100万个太阳质量的巨大黑洞里,这些黑洞可能是大爆炸后一刹那诞生的。现在,空间飞行器已在星系中央找到了大质量黑洞,而且它们具备暗物质的一些基本特征,因此这很可能是暗物质的一种栖身之所。

“威尔金森微波各向异性探测器”的观测表明,宇宙中除有正常物质和暗物质外,还有暗能。正常物质占4.4,暗物质约占23,暗能约占73。暗能是一种特殊的宇宙物质,它能产生负引力,使宇宙加速膨胀。这种特殊物质是怎样产生的?目前还没有肯定的答案。

三、神奇的反物质


反物质的原子由带负电的原子核与带正电的电子组成

宇宙大爆炸学说认为宇宙产生之初会同时产生反物质,按照该学说,宇宙是从大约150亿年前温度和密度极高的物质状态中“爆炸”产生,并且不断膨胀

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贡献者:邵华  来源:不详  
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