目前的宇宙学模型认为,我们的宇宙起源于138.2亿年前的一次大爆炸,时间、空间和物质都是在大爆炸的那一刻诞生的。
但很少有人知道,在如今的宇宙中物理学家暗物质,我们所能看见的普通物质或者重子物质,其实只占宇宙总质量和能量的4.9%,剩下的26.8%的暗物质和68.3%的暗能量才是我们宇宙的主流,才是真正能够影响宇宙命运的存在。
虽然科学界至今还没找到暗物质、暗能量的真实身份,但宇宙大尺度结构下的宇宙空洞间接证明了暗能量的存在,宇宙加速膨胀也是一个证据,而从星系外围恒星的异常轨道速度中也能发现暗物质。
因为只有暗物质提供额外的引力,星系外的恒星才不会因为轨道速度过快而被抛出星系成为流浪星,整个星系也不会因为自转速度过快而解体,因此暗物质一直被天文学界视为星系粘合剂。
那么我们的太阳系中存在暗物质吗?
天文学家认为留学之路,由于暗物质的分布范围和密度,宇宙的虚空里一定存在着一些暗物质碎片,它们一直漂浮在宇宙中,释放着额外的引力,但我们顺着它所在的方向看去,却只能看到一片虚空,所以即使暗物质碎片来到太阳系,我们也看不到。
但在物理学家看来,无法直接探测到,却能对其他物体产生引力作用的暗物质,其实是由微观粒子构成的,这些暗物质粒子在引力作用下也会聚集成团簇,一个典型的暗物质团簇大小甚至相当于一个太阳系。
正是这些在星系内部游荡的暗物质团块提供了额外的引力,进而影响星系及其内部恒星的运动。我们之所以无法探测到暗物质,是因为暗物质团块还没有靠近太阳系。一旦它们足够接近太阳系,暗物质施加的额外引力就会被地球上的高精度引力波探测器探测到,就像当初探测到引力波一样。
有人可能会想,暗物质团的规模相当于一个太阳系,它会不会对太阳系造成引力干扰,导致地球坠入太阳,或者月球坠入地球?
但这不会发生,因为暗物质团块的密度非常小,如果整个暗物质团块的体积等于太阳系的体积,就算它完全和太阳系重叠,生活在地球上的我们也不会受到丝毫影响,只有高精度的引力波探测器才会有反应,告诉我们暗物质来了。
如果暗物质的比例正确,那么“暗物质团块穿越太阳系”事件发生的频率应该是每20年一次。在宇宙138.2亿年的历史中,每20年暗物质穿越一次,相当于每秒穿越一次,足以看出暗物质对宇宙中普通物质的巨大影响。
当然,如果未来超高精度的引力波探测器没有探测到暗物质的存在,或许很多物理学家将不再相信暗物质的存在,而会认为它只是一种假设的额外引力,星系中恒星的异常运动速度其实还有其他原因,只是我们还不了解而已。
但不管怎样,至少对于目前的物理学界来说物理学家暗物质,暗物质和暗能量是最大的两个谜团,也是足以影响人类文明的100个问题中的两个。考虑到迄今为止人类所有的理论和技术都只是基于普通物质的层面,如果未来发现了暗物质,肯定会发展出更多的理论和技术。
届时,人类文明或许能够真正认识到宇宙的本质,并迅速从行星文明进化为星系文明,甚至是宇宙文明。