引力和物質(zhì)密切相關(guān),,物體越大,,就會(huì)對(duì)它周圍的一切施加更大的拉力。引力將原子核原子吸在一起,,將粒子和粒子吸引在一起,,構(gòu)建出恒星,星云,,星系,,我們今天所見宇宙的一切組件。但引力有利有弊,,引力太大,,初期的宇宙就永遠(yuǎn)無法離開起跑點(diǎn),如果擴(kuò)張?zhí)?,宇宙就又?huì)崩塌成另一個(gè)奇異點(diǎn),,也就會(huì)沒時(shí)間創(chuàng)造出星系,行星和人,。因此我們住在一個(gè)平衡的宇宙中,,我們所住的宇宙持續(xù)存在的時(shí)間足以讓我們出現(xiàn),擴(kuò)張的速度也緩慢到能讓我們有形成的時(shí)間,。宇宙已經(jīng)存在了137億年,這得歸功于引力和擴(kuò)張力這兩股相對(duì)的力量,,但這平衡的態(tài)勢(shì)有多穩(wěn)定呢,?我們宇宙中的物質(zhì)數(shù)量是否剛好能夠避免擴(kuò)張失控或毀滅性的崩塌? 1920年代,,科學(xué)家做了一番計(jì)算,,結(jié)果令人憂心忡忡。物質(zhì)越多,,引力就越大,,如果物質(zhì)太多造成一個(gè)很密集的宇宙,說不定宇宙就會(huì)開始再度崩塌,;但如果物質(zhì)太少,,宇宙又會(huì)凍死。那么兩者間的臨界密度是多少呢,?大約是每立方公尺有五個(gè)氫原子,,這就是臨界點(diǎn),。如果放的原子超過五個(gè),那么宇宙就會(huì)開始崩塌,,如果原子少于五個(gè),,那么宇宙就會(huì)繼續(xù)膨脹,如果我們認(rèn)為宇宙維持平衡就像在走鋼索一樣,,那么臨界密度的問題讓我們知道這鋼索就像剃刀那么薄,。 但之后天文學(xué)家做了進(jìn)一步的測(cè)量后,他們對(duì)結(jié)果感到比較樂觀,。宇宙看來包含著數(shù)量剛好的物質(zhì),,因此能維持臨界密度。越來越多間接證據(jù)和理論顯示宇宙正好在分界線上,,也就是介于崩塌和永遠(yuǎn)擴(kuò)張的兩種狀況中間,,而我們正在擴(kuò)張的邊緣上驚險(xiǎn)地?fù)u晃著。 宇宙像在走鋼索般地維持著平衡,,往任何一邊都會(huì)導(dǎo)致提早滅絕,,不是會(huì)因?yàn)榭臻g時(shí)空擴(kuò)張而導(dǎo)致大凍結(jié),就是因?yàn)橐龠^擴(kuò)張力面臨大崩塌,。40多年前,,科學(xué)家相信我們會(huì)永遠(yuǎn)在這些結(jié)果之間保持平衡,但如今事情有了極大的變化,,因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)了40年前我們不知道的東西,。 1970年代時(shí),天文學(xué)家大吃一驚,,某個(gè)無法用望遠(yuǎn)鏡看到的未知物質(zhì)形態(tài)讓我們發(fā)現(xiàn)宇宙中的物質(zhì)比我們想象中還多,而且不只多一點(diǎn)點(diǎn),,而是五倍,。當(dāng)時(shí)天文學(xué)家以為引力來自恒星,還有我們能看到的物體,,但現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)這種天真的想法錯(cuò)了,。 天文學(xué)家在研究我們宇宙類似鐘表的特質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn),,太陽的巨大引力使得地球和其他行星維持著微秒的環(huán)形運(yùn)動(dòng),,太陽的質(zhì)量控制它們繞行軌道的速度。如果質(zhì)量更大,,這些行星就會(huì)以更快的速度繞行軌道,,如果更小,行星就得花更多時(shí)間才能繞彎一周,。 星系的運(yùn)行也像鐘表一樣,。中心的巨大質(zhì)量讓外圍的恒星像行星般沿著環(huán)形軌道繞行,,天文學(xué)家對(duì)這些銀河系中心軌道作出精確的測(cè)量,當(dāng)時(shí)就是1970年代,,測(cè)量結(jié)果改變了一切,。那些星系旋轉(zhuǎn)得太快,快到甚至在中間造成超大質(zhì)量黑洞,,星系有十分之九質(zhì)量都不見了,。按理說,星系應(yīng)該會(huì)分崩離析,,按理說地球甚至早在數(shù)十億年前就該被拋到星系空間里,,我們應(yīng)該沒有銀河系的,然而我們的宇宙充滿了星系,。一定有另外一種巨大的引力來源把星系結(jié)合在一起,但 不管天文學(xué)家把他們的望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)哪里,,他們什么都看不到,,沒有微光,沒有陰影,,無論這種新的物質(zhì)是什么,,它都不會(huì)發(fā)光,不會(huì)反光,,也不會(huì)阻擋光,,天文學(xué)家稱它為暗物質(zhì)。 關(guān)注微信公眾號(hào):yzdaquan,,一起探索宇宙時(shí)空的奧秘,! |
|