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如果看到一條非常筆直的閃電,那麼恭喜你,你可能觀察到了暗物質

暗物質是科學家們基于宇宙質量缺失、宇宙微波背景輻射的不均勻性等, 提出的一個假設的概念, 正是由于它的引入, 才使我們對宇宙中很多「百思不得其解」的問題, 有了最為完美的解釋。 自從暗物質的概念被提出以后, 科學家們想方設法地通過各種復雜的探測儀器, 來捕捉它的蛛絲馬跡, 可惜的是, 截至目前我們還沒有直接觀測到暗物質的存在。

暗物質到底有多神秘?

我們對巨觀和微觀世界的直接探測, 電磁作用是最為基本的條件之一, 無論是可見光線、X射線, 還是摩擦力、支撐力等, 其本質都是電磁力的體現。 而除了電磁力以后, 宇宙中還有另外三種基本作用力形式, 一種是引力, 它也是在巨觀和微觀層面比較常見的力的作用方式, 只要是兩個有質量的物體或者粒子, 在一定距離范圍內都會產生相應的吸引力。 第二是強核力, 是能夠保障質子或者中子結合成原子核的作用力,

其強度是四種基本作用力中最大的。 第三種是弱核力, 是中子發生衰變時產生的作用力。

科學家們在通過觀測和模擬宇宙質量時, 發現宇宙質量帶有明顯的缺失性, 在可以直接觀測的普通物質的基礎上,

通過測算得出宇宙中還存在著暗物質和暗能量。 其中, 暗物質是一種非常微小的物質或者粒子團, 對外不表現任何的帶電性, 也不發射電磁波, 不會與其它普通物質發生任何的相互作用, 所以不能被直接觀測到。

不過, 暗物質卻具有質量, 同樣會引發引力效應,

由暗物質所構成的空間內, 會形成明顯的引力勢井, 與萬有引力一起, 會對周圍的物質具有明顯的吸引作用, 使外界物質有機率落入引力勢井中, 從而改變普通物質的運動規律。 暗物質的作用效果, 與暗能量正好相反, 暗物質與萬有引力相似, 是推動物質聚合的效應, 從而在一定程度上延緩著宇宙膨脹的進程, 同時也為星系邊緣的恒星不被甩出去提供足夠的向心力支持。

都有哪些證據表明暗物質存在?

雖然暗物質不能被直接觀測到, 但是通過科學家們的努力, 發現了一些應用現有物理理論體系難以解釋的現象, 這些證據為暗物質的存在提供了依據。 比如典型的有:

一是星系的運動特征。 按照萬有引力定律, 一個星系中各星體圍繞中心旋轉的速度, 與距離星系中心的數值成比較明顯的線性特征, 也就是說距離中心越遠, 其旋轉速度越快, 如果按照既有模型來計算的話, 在漩渦星系的外圍, 恒星的旋轉速度將會異常快, 那麼僅僅依靠星系中心的質量提供的引力, 將不足以支撐這個旋轉速度,理論上這些外圍恒星必將被甩出去,而實現上并非如此。

二是引力透鏡的異常。當用觀測設備對準目標星空時,假如在觀測線路上存在著大質量的天體,那麼按照廣義相對論,來自觀測目標發出的光線,在通過大質量天體附近區域時,會發生彎曲,從而在觀測者看來,目標區域會呈現出一個或者多個像,宛如光線通過透鏡一般。可有的時候,我們觀測到了引力透鏡現象,但是光線傳輸路線中我們并沒有發現什麼大質量的天體,這就說明在觀測線路上,可能存在著我們觀測不到的大規模物質-暗物質。

三是星系質量的缺失。科學家們通過對星系運動特征、引力透鏡異常的觀測,同時分析來自目標星系不同位置發出的光譜特征,可以測算出星系中的溫度、物質密度等特征,繼續可以通過模型推導出星系的質量分布。計算結果無一例外,推測出來的星系質量,都要遠高于對已知普通物質的質量總和,而且超出的數值要高出好幾個數量級。

暗物質穿透地球可能造成非常筆直的閃電

由于暗物質提供的引力,與普通物質之間萬有引力之間,會有一定的相互影響,那麼,假如暗物質撞擊到普通物質,科學家們應該能夠檢測出暗物質與普通物質原子核相撞產生的輻射,但在所有的實驗過程中,也沒有捕捉到這種現象,更沒有捕捉到暗物質。因此,部分科學家認為,暗物質的存在形式可能不是粒子態,而是呈現一種看不見的「物質團」模式。

如果暗物質真的是一種巨觀態、不可見的物質,那麼就不會對普通物質造成什麼影響。不過,當大量的暗物質穿過地球的時候,勢必會因地球物質的阻擋而釋放出相應能量,從而在大氣層中會形成強烈的帶電粒子通道,而這種可能出現的現象,將是我們觀察暗物質表現形態最直接、也是最近距離的方式。

在天氣晴好的狀況下,這種大氣層中的帶電粒子通道,我們自然很難觀測得到,也不會產生什麼樣的明顯影響。不過,如果在強雷雨天氣中,情況就會發生變化,當暗物質以極高的速度撞向地球時,就會在大氣層的不同高度云層間、或者云層與地面間形成一個筆直的通道,在高能量的催動下,空氣分子會在通道方向上強烈地發生電離,快速激發出閃電現象,從而形成異常筆直的閃電。

根據現有宇宙中暗物質的質量占比,以及地球的體積大小,科學家估算,每年地球被暗物質撞擊的次數起碼有5000萬次以上,絕大部分在穿過地球大氣層時形成的通道不會被觀測出來,理論上只有那些穿過雷雨區的才可能形成異常筆直的閃電通道,而且稍縱即逝,目前還沒有哪一個被觀測到的閃電,完美地符合暗物質穿越時所造成景觀的條件。

暗物質的性質我們現在雖然已經了解,但是它究竟以什麼樣的形態展現、以什麼樣的形式參與和影響普通物質的運動、它到底包含哪些種類等等,這些問題,將會一直伴隨著科學家們對暗物質的探索進程。我們一瞬間不經意觀察到的一條閃電,可能就是暗物質對我們巨觀普通世界的一次「招手」!

將不足以支撐這個旋轉速度,理論上這些外圍恒星必將被甩出去,而實現上并非如此。

二是引力透鏡的異常。當用觀測設備對準目標星空時,假如在觀測線路上存在著大質量的天體,那麼按照廣義相對論,來自觀測目標發出的光線,在通過大質量天體附近區域時,會發生彎曲,從而在觀測者看來,目標區域會呈現出一個或者多個像,宛如光線通過透鏡一般。可有的時候,我們觀測到了引力透鏡現象,但是光線傳輸路線中我們并沒有發現什麼大質量的天體,這就說明在觀測線路上,可能存在著我們觀測不到的大規模物質-暗物質。

三是星系質量的缺失。科學家們通過對星系運動特征、引力透鏡異常的觀測,同時分析來自目標星系不同位置發出的光譜特征,可以測算出星系中的溫度、物質密度等特征,繼續可以通過模型推導出星系的質量分布。計算結果無一例外,推測出來的星系質量,都要遠高于對已知普通物質的質量總和,而且超出的數值要高出好幾個數量級。

暗物質穿透地球可能造成非常筆直的閃電

由于暗物質提供的引力,與普通物質之間萬有引力之間,會有一定的相互影響,那麼,假如暗物質撞擊到普通物質,科學家們應該能夠檢測出暗物質與普通物質原子核相撞產生的輻射,但在所有的實驗過程中,也沒有捕捉到這種現象,更沒有捕捉到暗物質。因此,部分科學家認為,暗物質的存在形式可能不是粒子態,而是呈現一種看不見的「物質團」模式。

如果暗物質真的是一種巨觀態、不可見的物質,那麼就不會對普通物質造成什麼影響。不過,當大量的暗物質穿過地球的時候,勢必會因地球物質的阻擋而釋放出相應能量,從而在大氣層中會形成強烈的帶電粒子通道,而這種可能出現的現象,將是我們觀察暗物質表現形態最直接、也是最近距離的方式。

在天氣晴好的狀況下,這種大氣層中的帶電粒子通道,我們自然很難觀測得到,也不會產生什麼樣的明顯影響。不過,如果在強雷雨天氣中,情況就會發生變化,當暗物質以極高的速度撞向地球時,就會在大氣層的不同高度云層間、或者云層與地面間形成一個筆直的通道,在高能量的催動下,空氣分子會在通道方向上強烈地發生電離,快速激發出閃電現象,從而形成異常筆直的閃電。

根據現有宇宙中暗物質的質量占比,以及地球的體積大小,科學家估算,每年地球被暗物質撞擊的次數起碼有5000萬次以上,絕大部分在穿過地球大氣層時形成的通道不會被觀測出來,理論上只有那些穿過雷雨區的才可能形成異常筆直的閃電通道,而且稍縱即逝,目前還沒有哪一個被觀測到的閃電,完美地符合暗物質穿越時所造成景觀的條件。

暗物質的性質我們現在雖然已經了解,但是它究竟以什麼樣的形態展現、以什麼樣的形式參與和影響普通物質的運動、它到底包含哪些種類等等,這些問題,將會一直伴隨著科學家們對暗物質的探索進程。我們一瞬間不經意觀察到的一條閃電,可能就是暗物質對我們巨觀普通世界的一次「招手」!

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