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宇宙的黑暗面:未知暗能量占95%

时间:2018-06-29 08:06来源:中国国家天文
宇宙的标准模型Λ-冷暗物质(简称ΛCDM)模型只用上了6个参数。这个看上去很美的模型总让人觉得有些奇怪,因为根据该模型,两种我们从未探测到的暗物质与暗
宇宙构成

宇宙的标准模型Λ-冷暗物质(简称ΛCDM)模型只用上了6个参数。这个看上去很美的模型总让人觉得有些奇怪,因为根据该模型,两种我们从未探测到的暗物质与暗能量占去了宇宙构成的95%,而对于我们生存来说最关键的普通物质只占了5%。

  在本周Science上的一篇文章中,来自普林斯顿大学(Princeton University)的天文学家大卫·斯伯格(David Spergel)回顾了宇宙学家们是如何一步步确定我们是生活在看不见的物质和能量中的。研究者通过观测星系、超新星以及宇宙温度等得出一个结论,认为宇宙是一个不断膨胀的均匀平面。但令人费解的是宇宙膨胀来自于一种暗能量,膨胀速度随着时间推移不断升高,抵消了重力的吸引力。斯伯格说,这个发现意味着如果你向上抛出一个球,你会发现球会不断加速朝上飞去,最后消失在视线中。

  目前一些探测暗物质和暗能量的实验正在进行中,某些研究者甚至声称他们发现了暗物质粒子。当然这些研究的结果存在争议。事实上用来解释暗粒子的超对称性理论已经有了,世界上最强大的粒子加速器——大型强子对撞机有望在未来几年里找到能够支撑这一理论的证据。

  然而在斯伯格看来,更加棘手的是搞清楚暗物质以及宇宙为什么会加速。接下来的十年里,通过联机,强大的天文望远镜能在电脑上绘制宇宙的结构并追踪过去100亿年里物质在宇宙中的分布,从而为宇宙加速的起源提供新的视角。

  仅靠观测是不够的,斯伯格认为想要全面的理解暗物质和宇宙加速还需要新的物理学理念,甚至是包含额外维度的全新引力理论,他说“我们需要一个像广义相对论那样深刻的新理念来解开这些谜团。”

  一旦这个新理念出现了,理解宇宙的黑暗将不会遥远。
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