请问是不是可以把暗物质或者暗能量理解为牛顿经典宇宙观中的以太?
不可以,以太是确实存在的,暗物质和暗能量可能只是错误理论造成的,可能是不存在的。
“以太”是哲学家设想的粒子,以太构成了空间,空间不空充满以太汤。牛顿力学中把以太当成万有引力的传播介质,以太曾经被假设为电磁波的传播媒质,当时认为以太在空间中是静止的,后来迈克耳孙-莫雷实验否定了以太在空间是静止,当时迈克耳孙因此认为这个结果表明以太是随着地球运动的。以太是随着地球运动的,空间就不再是静止的空间,空间可以是运动。
爱因斯坦提出了光速不变,电磁波传播不需要以太作为介质。电磁波传播不需要以太作为介质,不代表以太是不存在的,比如你开车去上班,不再用脚走路去上班了,能说明你的脚是不存在的吗?以太就这样莫名其妙的被当成不存在了。电磁波不需要以太作为传播介质,以太就不存在了,难道万有引力也不存在了吗?以太是牛顿万有引力的介质,否定以太的存在,就否定了牛顿万有引力的存在。
到了量子力学时,空间又需要不空了,科学又需要以太了。承认错误是绝对不可以的,就给以太换了个马甲,叫做“虚粒子”,以太和虚粒子的本质相同,换汤不换药。
暗物质的假设本质是爱因斯坦的广义相对论不够正确,暗物质用来修正广义相对论计算宇宙的引力不足,计算出来的宇宙引力不足,在星系的中心引力缺失少,星系的边缘引力缺失很大,不是正常的误差,最大的差异达到96%以上,这样大的误差很难让正常人相信广义相对论是正确的。
暗能量的假设用来修正宇宙大爆炸理论和现实情况的不符合,暗能量否定了能量守恒定律,如果宇宙是能量守恒的,宇宙大爆炸理论就是错误,如果宇宙大爆炸理论是正确的,能量守恒定律就是错误的。
如果暗物质被人类掌控,人类是否能够进入星系时代?
首先暗物质是咋,讲真我们还无法确定。所以直接下结论可能有点太早了。
而且其实掌控这个词也很奇怪,我觉得我们又不是魔法师,如何掌控一样东西?
就好比我们都知道引力,那我们能掌控引力么?其实目前暗物质除了引力的特性之外,没有其他的性质被我们探明,如果我们都掌控不了引力,我们如何掌控暗物质?
所以这个问题问得其实不太恰当,应该说,如果我们探明了暗物质的存在形式或者特性,那我们能够得到什么?
我觉得其他的不敢保证,但最起码有一点是必须的,那就是我们视野将更开阔,要知道我们目前能够探明的宇宙占总数不到5%,探明了暗物质,相当于把视野乘五倍。但是其他的还有啥,我就不敢乱说了。
暗物质是能量,不是物质,不以“粒子”的形式存在。它与暗能量的关系是相生相克,相互依存,互化,平衡,对立统一的关系。暗物质是宇宙的重要组成部分,是宇宙的本体,是物质之“母”,有产生引力,充当斥力,固定星体的功能。星系,星体自转,公转都是在它作用下进行的。
暗物质的许多特性还未了解,说掌控“暗物质”无异于痴人说梦。如能掌控暗物质,别说一个星系,整个宇宙都在掌控之中。这当然是异想天开。
暗物质和暗能量不光能产生出“物质”,很可能也能产生出“智慧”,就是说,空间就是个有“智慧”的大脑。想一想,这有什么不可能?空间有保存,传输信息的能力。量子纠缠现象,不确定原理,双缝实验等都能证明,空间有针对性。有些现象和“意识”有关。我们人类岂不是行走在无穷智慧中?相比之下具有无限的“愚昧”,何谈掌控“暗物质”。
到底什么是暗物质,暗物质是怎么发现的呢?
暗物质到目前为止并没有发现,而是科学家为解释特定的现象而推测出来的物质。由于这种物质我们没有发现,一直存在于理论中,所以科学家称之为暗物质。当然,我们可以借鉴之前的经验来理解它。我们都知道,光是一种电磁波,而并不是所有的光都是可见的,像一般的通信信号,宇宙射线类的电磁波我们是无法用肉眼看见的,只有特定波长和频率的光才是可见光。所以科学家们大胆假设了暗物质的存在。
暗物质存在的证据暗物质最早存在的依据是来源于星系团的速度弥补,星系的旋转速度曲线,再到后来观测到的引力透镜。科学家们发现,这些现象仅仅用普通的物质观无法解释,通俗的说就是普通的物质无法提供这么大的引力来维持星系或者恒星的速度。举个例子,太阳系所有行星都绕着太阳跑,距离太阳越远,公转速度越慢。根据牛顿的引力理论,旋转星系也应该遵循这一规律旋转才对——但是观测结果却大大出乎意料,处在远离星系中心的恒星,公转速度要比开普勒定律的理论值大很多,恒星速度越大,需要拉住它的引力就越大。
神秘的暗物质再宇宙中如何分布的首先,暗物质跟普通的物质一样,并不是无处不在的,它们分布在宇宙中特定的位置,目前还没有找到暗物质的分布规律,但是通过目前的观测资料显示,暗物质既存在于星系团周围,也存在于看起来什么都没有的空间中。
人类生存的银河系周围确定分布着暗物质,因为通过观测得到银河系周围的恒星,不管距离远近,都以大概一直的速度在公转。但是银河系中心提供的引力是由近及远的,也就是说离银河系较远的恒星是由暗物质的引力提供了部分维持速度的引力。
暗物质为什么难以被发现?目前为止,能够确定的是,暗物质占整个宇宙物质成分的26.8%,普通物质占4.9%,另外就是暗能量为68.3%。暗物质的引力效应跟普通物质之间的引力一样,使得它们聚集成团,彼此向内拉拽。除了暗物质看不见摸不着之外,暗物质难以被发现主要还有下面几个原因,第一,暗物质除了提供引力,不参与宇宙中其他的作用力。第二,因为暗物质的物质是电中性的粒子所以也不往外发射电磁波。第三,暗物质的运动速度也远远低于光速。
如果我们现在已经完全搞清楚了暗物质是什么,那暗物质可能就不叫做暗物质了,而是有了具体的名字。之所以它会被叫做暗物质,就是因为我们还没有完全搞清楚它到底是什么东西。那人类是如何发现暗物质的呢?暗物质又有什么特点呢?我们接下来分两份来仔细讲一讲。
恒星的运动速度早在1930年代就有科学家在观测星系周围恒星时,发现这些恒星跑得特别快。当然,我们也知道速度是相对的,这个“快”究竟是快的呢?
简单来说,就是按照理论计算,我们可以得到一个恒星相对于星系质心的运动速度,可实际上一观测就发现,这个速度不符合理论,要快出很多。其实科学家最喜欢看到这种情况了,因此有异常就意味着有机会搞出新理论。不过,当时发现这个现象的两位都是大神,手头上都有更重要的研究要搞,就放弃了这个研究。
这个问题同样发生在银河系,就拿太阳来说,理论计算值得到的是太阳速度是160km/s,而实际上测到的速度却是220km/s。
但是我们要知道,科学家的计算方式是通过牛顿理论。牛顿理论已经被证明是极其精准的理论,经受住了很多考验,大概率上是不会出问题的,但也不是观测错了。因此,有可能是存在着什么因素我们没有考虑进去。
科学家通过计算发现,如果要让恒星这样高速运动,还需要额外5倍左右的引力。所以,科学家就解释了存在一种东西叫做:暗物质。它参与引力作用,提供了额外的引力。而且暗物质的总量大概是已知物质总量的5倍之多。
但是,你可能要说了,感觉就是凭空想象出来的一个东西,它真的存在么?
实际上,科学家不仅仅是想象,还真的就去仔细观测了。无论是间接观测还是直接观测在近些年来已经有很多了。包括我们国家的悟空探测器也是专门用观测暗物质的。在未来,各国也都在计划增加暗物质观测的相关项目,这是目前非常前沿的科学研究。(下图中就是通过引力透镜效应观测到的暗物质的踪迹,图中用蓝色标出的就是暗物质。)
基于目前的观测结果来看,我们基本上可以确定暗物质是存在的。但是还没有办法确定暗物质的具体性质。
暗物质的特点之所以很难确定暗物质的具体性质,主要原因就是暗物质太奇葩了。在自然界中,存在着四种作用力,分别是引力,强相互作用,弱相互作用和电磁相互作用。
其中强相互作用的强度是最强的,电磁相互作用其次。然后是弱相互作用第三,引力最弱。我们在观测天体时,通常使用的是电磁相互作用。说白了,就是天体发出的光子来到地球,被我们捕获到,而光子就是参与到电磁相互作用当中的。
而暗物质是不参与强相互作用和电磁相互作用的,因此,我们根本无法通过常规手段观测到它。它可能只参与弱相互作用和引力。而弱相互作用和引力是很弱很弱的,其次弱相互作用的发生概率极其低。所以,我们才会很难感知到的暗物质的存在。
按照目前的主流理论,也即是冷暗物质模型。科学家认为暗物质是均匀分布在整个宇宙空间的,包围者我们的星系。其中“冷”说的其实是暗物质只是极其缓慢的移动。也就是说,由于暗物质这样的特性,即使它现在正在穿过你的身体,你也压根感觉不到。
以上这些,就是目前对于暗物质的一些看法,但是如果你非要问暗物质到底是什么,其实科学家是没办法回答你的。而且它大概率是由我们未知的物质粒子构成的,也就是说,构成它的粒子并不在目前的粒子物理学标准模型当中。
这也是为什么,现在各国都在想尽各种办法去研究暗物质的原因。因为对于暗物质的了解很有可能会引发物理学理论的革命。而每一次物理学理论的革命都会带来巨大的科学技术的革命。