假设您希望确定房子的质量和它的内容。你拿起房子,把它放在一个巨大的规模。比方说,为了论证,你衡量质量是100000磅(45359公斤)。现在想象你想看看房子中的每一项导致的总质量。你一次删除一个条目,并将其规模。你甚至消除所有的空气去衡量它的质量。现在假设单个对象的质量,包括地板,墙壁和屋顶的房子,加起来有5000磅(2268公斤)。你会怎么想?18新利最新登入你会如何解释质量的差异?你会得出这样的结论:必须有一些看不见的材料在众议院的结构重?
在过去的40年,这正是天文学家面临的困境,他们试图确定宇宙的基石。在那之前,他们认为宇宙中正常物质——你可以看到的东西。扫描整个宇宙,这样的东西似乎是显而易见的。有数十亿星系,每个充满了数十亿星星。在其中的一些恒星、行星及其卫星跟踪椭圆轨道。之间的大,球形的身体躺形状不规则的物体,大小从巨大的小行星,rock-sized流星不超过一粒尘埃的微小粒子。天文学家把所有这些东西重子,他们(和我们)知道的最基本单位原子,这本身是由更小的亚原子粒子,如质子、中子和电子。(为简单起见,我们将离开轻子和夸克。)
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从1970年代开始,天文学家开始收集证据,让他们怀疑,宇宙中有更多比。最大的一个线索是当科学家试图确定星系的质量。他们通过测量加速度的云环绕的外缘星系,这使得他们能够计算所需的质量引起的加速度。他们发现令人惊讶:星系的质量在轨道加速度的云是五倍的质量你能看到的东西——恒星和气体蔓延至整个星系。他们得出的结论是,必须有一些看不见的材料周围的星系和维系在一起。他们称这种材料暗物质借款,由瑞士天文学家第一次使用弗里茨在1930年代。
二十年后,科学家们发现Ia型超新星——垂死恒星都有相同的固有亮度——比他们应该远离我们的星系。解释这个观察,他们认为,宇宙的膨胀实际上是加速,或加速。这是令人费解的,因为固有的重力暗物质应该是强大到足以防止这样的扩张。是其他一些材料,反重力效应,导致宇宙的快速扩张?天文学家们认为,他们称这种材料暗能量。
十年来,宇宙学家和理论物理学家讨论暗物质和暗能量的存在。然后,在2001年6月,NASA发射了威尔金森微波各向异性探测器,或威尔金森微波各向异性探测器。这飞船上的仪器把宇宙微波背景的最详细的图片——大爆炸遗留的辐射。这使天文学家测量,准确性,宇宙的密度和组成。这就是WMAP决定:重子仅占宇宙的4.6%。暗物质的仅占23%。和暗能量占其余——高达72%[来源:美国国家航空航天局/威尔金森微波各向异性探测器]!
当然,测量宇宙的构建块的相对比例仅仅是个开始。现在科学家们希望确定暗物质可能的候选人。他们认为棕矮星是一个可信的候选人。这些星形的对象不发光,但他们强烈的引力,影响附近的物体,它们的存在提供了线索和位置。超大质量黑洞也会占宇宙中暗物质。天文学家推测,这些宇宙灰岩坑可能遥远类星体,可能比以往任何时候都更丰富的想象。最后,暗物质可以由一个类型的粒子没有描述。这些微小的可能存在问题的地方在一个原子,可以确定在一个世界super-colliders,如大型强子对撞机。
解决这个谜团仍然是科学的最高优先级。这种解决方案之前,我们必须接受这样的羞辱,房子我们多年来一直试图重比我们预期的更重,更令人不安的,超出了我们的理解。
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