暗物质和暗能量之间的区别是什么?
暗物质能施加吸引力,把宇宙中的物质束缚到一起,但它不会反射、吸收或发射光线。暗能量则起排斥作用,驱动着宇宙膨胀不断加速。 根据万有引力和离心力公式,天体的离心速度会随着距离的增大而迅速减小。然而,实际观测的结果却是,当距离增大到一定数值时,离心速度不再减小,近似为一个不变的常数。 凡是借助外在事物说明新的现象,总是以失败而告终。比如燃素说,就是用燃素来解释燃烧现象,而实际上只是物质的氧化过程。又比如用灾变论来说明地球生物的现状,具有一定的偶然性,后来为描述生物内在变化机制的进化论所取代 ,由于宇宙只是自然界的一部分,是一个相对独立的封闭体系,所以决定宇宙膨胀的因素并不是万有引力,而是宇宙内外部空间的能量密度,即压强的比值 。事实上,目前暗物质的存在已被广泛接受,是宇宙学标准模型的重要组成部分,该模型是认识宇宙诞生和演化的基础。没有宇宙学标准模型,就无法解释我们的存在。 在研究遥远星系中的超新星时发现,距离远的星系比距离近的星系会以更快的速度远离我们。这说明宇宙不仅在膨胀,而且在加速膨胀。这一观测显然与天文学家的预期不符。但是随后的观测不仅没有推翻它,反而让暗能量存在的证据变得越发坚实 。简单来说,暗物质和暗能量是两种概念。暗物质是一种目前无法在电磁波段直接观测到的物质,但它们会像普通物质一样产生引力作用。而暗能量是一种目前无法在电磁波段直接观测到的能量,不同于能够产生引力作用的普通物质和暗物质,暗能量会产生排斥引力的作用。
到底什么是暗物质和暗能量
暗物质和暗能量虽然至今都没有被真正发现过,但宇宙天体的反常运动以及宇宙加速膨胀都预示着暗物质和暗能量的存在,因而寻找暗物质和暗能量也就成为了世界各国乃至全人类科学家共同的目标,一但发现它们,对人类的物理学来说就又是一次重大突破,其地位将不亚于爱因斯坦的相对论,届时人类离宇宙的本质也就又近了一步。
什么是暗物质?
暗物质(Dark matter)是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。
暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光,所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。
暗物质最早是由天文学家们观测星系团以及星系中恒星的运动发现的,当时天文学家们发现星系团外围的星系以及星系外围的恒星运动速度比中央星系以及恒星的运动速度还快,按照万有引力定律来说星系外围天体受到的的引力要比内部天体小很多,因而外围天体的运动速度肯定也会比内部慢,如果太快的话就会因为引力太小而被甩出去
暗物质的存在已经得到了广泛的认同,然而目前对暗物质属性了解很少。目前已知的暗物质属性仅仅包括有限的几个方面:
1) 暗物质参与引力相互作用,所以应该是有质量的,但单个暗物质粒子的质量大小还不能确定;
2) 暗物质应是高度稳定的,由于在宇宙结构形成的不同阶段都存在暗物质的证据,暗物质应该在宇宙年龄(百亿年)时间尺度上是稳定的;
3) 暗物质基本不参与电磁相互作用,暗物质与光子的相互作用必须非常弱,以至于暗物质基本不发光;暗物质也基本不参与强相互作用,否则原初核合成的过程将会受到扰动,轻元素丰度将发生改变,将导致与当前的观测结果不一致。
4) 通过计算机模拟宇宙大尺度结构形成得知,暗物质的运动速度应该是远低于光速,即“冷暗物质”,否则我们的宇宙无法在引力作用下形成目前观测到的大尺度结构;
暗能量特点:
暗能量与光会发生中和作用,作用域为同级暗能量的分布范围。当暗能量与光反应时,会对作用域的时间产生影响,绝对速度v0>c,此时作用域的能量E产生跃迁,根据E=mc²,作用域内的物质质量会有减少。由于宇宙空间不断发生的中和反应,作用域内的物质质量不断减小致使物质的引力减小,出现宇宙膨胀 。
对宇宙膨胀的高精度测量可以使我们对膨胀速度随时间变化有更深入的理解。在广义相对论中,膨胀速度的变化受宇宙状态方程式的影响。确定暗物质的状态方程式是当今观测宇宙学的最主要问题之一。
但天文学家们反复确认后发现外围速度确实已经具备了被甩出去的潜质,但这些天体还在系统中运行,这就说明星系之间和星系团之内一定还有一个我们看不见的质量源,这些看不见的质量和看得见的质量一起产生了更大的引力,所以这些速度超过预警的天体才没有被甩出去。
相比暗物质的“有迹可循”,暗能量可以说存在于全宇宙之中,并且暗能量还让我们的宇宙加速膨胀,在目前的宇宙模型里,暗能量占据了我们宇宙的68.3%,暗物质占据了我们宇宙的27%,我们能看见的物质只占宇宙的4.7%
暗物质和暗能量是什么?
暗物质(Dark matter)是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光,所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。扩展资料:暗物质:暗物质的存在已经得到了广泛的认同,然而目前对暗物质属性了解很少。目前已知的暗物质属性仅仅包括有限的几个方面:1) 暗物质参与引力相互作用,所以应该是有质量的,但单个暗物质粒子的质量大小还不能确定;2) 暗物质应是高度稳定的,由于在宇宙结构形成的不同阶段都存在暗物质的证据,暗物质应该在宇宙年龄(百亿年)时间尺度上是稳定的;3) 暗物质基本不参与电磁相互作用,暗物质与光子的相互作用必须非常弱,以至于暗物质基本不发光;暗物质也基本不参与强相互作用,否则原初核合成的过程将会受到扰动,轻元素丰度将发生改变,将导致与当前的观测结果不一致。4) 通过计算机模拟宇宙大尺度结构形成得知,暗物质的运动速度应该是远低于光速,即“冷暗物质”,否则我们的宇宙无法在引力作用下形成目前观测到的大尺度结构;暗能量特点暗能量与光会发生中和作用,作用域为同级暗能量的分布范围。当暗能量与光反应时,会对作用域的时间产生影响,绝对速度v0>c,此时作用域的能量E产生跃迁,根据E=mc²,作用域内的物质质量会有减少。由于宇宙空间不断发生的中和反应,作用域内的物质质量不断减小致使物质的引力减小,出现宇宙膨胀 。对宇宙膨胀的高精度测量可以使我们对膨胀速度随时间变化有更深入的理解。在广义相对论中,膨胀速度的变化受宇宙状态方程式的影响。确定暗物质的状态方程式是当今观测宇宙学的最主要问题之一。加入宇宙学常数后,宇宙学标准罗伯逊-沃尔克度规可以导出Λ-冷暗物质模型,后者因与观测结果的精确吻合而被称为宇宙“标准模型”。暗物质被认为是当今形式化宇宙循环模型的至关重要的一个因素。参考资料:百度百科--- 暗能量 百度百科---暗物质
暗物质和暗能量的区别
暗物质和暗能量是两个不同概念,但它们与宇宙的形成和演化密切相关。
暗物质是一种未被直接探测到的物质,它没有发光也不与其他物质相互作用,但其质量在宇宙中具有显著影响。科学家们认为,暗物质的质量是普通物质的五倍以上,它通过引力影响到银河系和宇宙中的星系间关系,影响着宇宙的演化。然而,我们目前对暗物质并没有全面的了解,科学家们正在经过不断的研究来更好地探究它的本质。
而暗能量则是宇宙中存在的一种强大的原动力。它是物理学上一种虚数场,能够抵消由于引力作用而产生的万有引力,导致宇宙膨胀加速。暗能量的存在始于1998年,当时一组科学家经过对太空中的爆炸的观测,发现它们的速度比预计得更快。之后对宇宙微波背景辐射的研究发现,宇宙的膨胀速度正在不断加速,暗能量也被猜测构成了宇宙中总能量的七成以上。
暗物质和暗能量虽然都像幽灵一样不可见,但它们都在宇宙中扮演了至关重要的角色,推动着宇宙的扩张。一些科学家甚至猜测暗物质和暗能量的结合使得宇宙得以保持稳定,但无论如何,科学家们仍在奋力探索着这些未知和有待发现的力量和物质,为了更好地了解宇宙的本质和永恒。
暗物质与暗能量是什么关系?
暗物质和暗能量理论上来说没有关系。暗物质是天文学家们观测到宇宙间河系(即银河系同一级别的星系)不正常聚集而暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。暗物质(Dark matter)是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。大量天文学观测中发现的疑似违反牛顿万有引力的现象可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。现代天文学通过天体的运动、引力透镜效应、宇宙的大尺度结构的形成、微波背景辐射等观测结果表明暗物质可能大量存在于星系、星团及宇宙中,其质量远大于宇宙中全部可见天体的质量总和。结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型(ΛCDM模型)可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%。目前一种被广范接受的理论认为,组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”(weakly interacting massive particle, WIMP),其质量和相互作用强度在电弱标度附近, 在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得目前观测到的剩余丰度。此外,也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的,例如轴子(axion),惰性中微子(sterile neutrino)等。
暗物质与暗能量是什么关系?
暗物质和暗能量理论上来说没有关系。\x0d\x0a\x0d\x0a暗物质是天文学家们观测到宇宙间河系(即银河系同一级别的星系)不正常聚集,这种聚集程度超过了这些河系的质量所能够造成的引力,为了确保万有引力的正确性,天文学家们臆测河系内存在一种无法与电磁波耦合(即无法被观测到)的物质,这种物质虽然无法与电磁波耦合,却有质量,所以有引力,导致了河系的不正常聚集。\x0d\x0a\x0d\x0a但是,根据对银河系内天体运动进行观测,天文学家们发现,银河系内不存在暗物质或暗物质很少。即银河系内天体的运动没有被一种观测不到的物质引力影响。为了确保暗物质的存在,天文学家们设计出来了暗物质晕。\x0d\x0a所谓的暗物质晕,是指暗物质以晕的形式,存在于河系周边。暗物质晕小心翼翼的不对河系内天体运动造成任何影响,却有效的对河系本身、其他河系造成影响。\x0d\x0a\x0d\x0a暗能量,可以说除了名字中也有一个暗之外,与暗物质没有任何关系。\x0d\x0a\x0d\x0a暗能量是在1998年被美国NASA的天文学家发明出来的。天文学家通过观测超新星,然后进行计算,发现宇宙的扩张速度超过了宇宙大爆炸理论速度。于是他们认为,有一种人类无法观测到,能够直接作用于空间的能量在推动宇宙扩张。因为这种能量无法被观测到,所以被命名为暗能量。\x0d\x0a\x0d\x0a根据暗能量理论,暗能量会不断的扩张宇宙,直到200多亿年后,彻底撕裂宇宙,被称为大撕裂。\x0d\x0a\x0d\x0a以上是暗物质、暗能量的来历。后面正式回答问题\x0d\x0a1 暗物质绝对无法产生暗能量\x0d\x0a\x0d\x0a2 理论上来说,所有有质量的物质,包括暗物质,都是由能量构成的,E=MC^2【能量等于物质乘以光速的平方】,也可以将这个公式反过来M=E/C^2【物质等于能量除以光速的平方】。\x0d\x0a所以,只要人类能够拥有_灭物质获得能量的技术,也能够通过_灭暗物质获取能量-----前提是暗物质真的存在。\x0d\x0a\x0d\x0a获取能量的方法,就质能方程来说,有几个级别\x0d\x0a1 核裂变------通过让不稳定重元素裂变为另一种重元素,_灭一小部分物质获取热量\x0d\x0a【对质能方程利用率极低,该技术人类目前已经实现】\x0d\x0a\x0d\x0a2 核聚变------通过让稳定的轻元素聚变称为另一种较重的元素,_灭较多的物质获取热量\x0d\x0a【对质能方程利用率较低,该技术人类目前仅仅部分掌握,能够制造氢弹但是无法利用该技术发电,估计100年内很难掌握。】\x0d\x0a\x0d\x0a3 反物质------通过制造反物质,让同等质量反物质与正物质_灭获取热量\x0d\x0a【对质能方程利用率较高,但是制造、保存反物质成本昂贵,并不是质能方程中最廉价的手段。】\x0d\x0a\x0d\x0a4 物质_灭-----制造一个特殊的场,将任何物质投放进场中,该物质都可以被_灭转化为热能。\x0d\x0a【对质能方程利用率极高,成本低廉。最可能实现的手段是质子衰变。但是技术难度极高,估计5000年内没啥指望。】