宇宙由什么组成

Question

宇宙由什么组成

Answer 1

每当我们仰望夜空,看到数不清的星星,有时不禁会想,这就是宇宙吗?宇宙就是由这些星星组成的吗?今天,科学家通过天文望远镜和宇宙飞船等设备,把许多肉眼看不到的天体展现在大家眼前,有各种各样美丽的天体,如星系、星云、星团、恒星、行星、彗星、流星等等.人们可能会认为,就是这些天体组成了宇宙,其实我们所能看到的天体（看得见的正常物质）,只占宇宙总质量的不到5％,那么究竟是什么组成了这个宇宙呢?科学家们认为,现在的宇宙,主要有三大部分组成：看得见的物质、宇宙中的暗物质、暗能量——让宇宙加速膨胀的力量.我们看得见的宇宙1.看得见的物质.比如庞大的星系、美丽的星云、壮观的星团、满天的星星、太阳、月球、彗星、流星等等,当然了,还有我们在地球上所看到的一切,都是物质.这类物质约占宇宙总质量的4.4%.2.看不见的暗物质.其实宇宙中还充斥着非常多的暗物质,这种看不见的暗物质是什么?是正常物质吗?不是.因为宇宙中的一切物质都是大爆炸后几分钟内,大爆炸的“汤”凝结成质子和中子,它们紧密地挤在一起,其中一些质子和中子聚合成重核,例如氦.如果原子核中质子和中子挤得更紧,它们将聚合成更多的重核.例如恒星和星系际气体中的氦、硼和氖.然而聚合成为重原子核后,就变成了正常物质.暗物质约占宇宙总质量的23%.NGC 720星系X射线照片（左）和可见光谱照片（右）“钱德拉”X射线观测望远镜拍摄到存在宇宙暗物质的新证据,在“钱德拉”拍摄的编号为NGC 720遥远星系X射线照片上,可以清楚地看到其周围的炽热气体云团（见图1左）.但是该气团的取向并不与星系自身的取向一致,这从利用可见光谱拍摄的照片中可以看（右）.NGC 720星系位于离开地球约8000万光年的地方.NGC 720星系在星空中的位置天文学家认为,对气体云团奇特外形的解释只有一个：它被暗物质所围绕,否则气体云团应该膨胀.这表明,暗物质并非是为了消除引力理论某些缺陷的假想概念,而是真实存在的物质状态.根据物理学引力理论,没有暗物质,星系应坍塌成几部分,而恒星就会沿完全不同的轨道运转.3.暗能量.“威尔金森微波各向异性探测器”的观测表明,宇宙中除有正常物质和暗物质外,还有暗能.正常物质占4.4%,暗物质约占23%,暗能约占73%.暗能是一种特殊的宇宙物质,它能产生负引力,使宇宙加速膨胀.这种特殊物质是怎样产生的?目前还没有肯定的答案.这是一张用超级电脑计算出来的部分宇宙的剖面图,其中无数的亮点都是星系,细丝物质将这些星系岛连接起来,星系岛的空隙充斥的是暗能量的海洋.4.反物质.反物质的原子由带负电的原子核与带正电的电子组成.宇宙大爆炸学说认为宇宙产生之初会同时产生反物质,按照该学说,宇宙是从大约150亿年~200亿年前温度和密度极高的物质状态中“爆炸”产生,并且不断膨胀,发生着温度从热到冷、物质密度由密到疏的演化过程,在这一过程中,同时形成了诸如电子、质子、中子等粒子,以及它们的反粒子（反电子、反质子、反中子等）,粒子与反粒子接触会产生能量巨大的“湮灭”,由于粒子数稍多于反粒子,因此,由剩余的粒子组成了目前的物质世界.银河系中的反物质作用示意图1928年,英国年轻的物理学家、诺贝尔奖获得者狄拉克就运用严格的理论,描述了电子性能的方程式,并且,计算所得结果都有4个解；2个正能解,2个负能解.正能解能与实验观察很好的符合,于是,狄拉克独创性地指出,负能态是存在的,真空就是一个充满负能态的电子海洋,负能态完全被电子占据.爱因斯坦也曾建立过一个物质总能公式,根据这个公式,物质的总能量也有正负两个值,这个结论与狄拉克所得结论是一致的.1997年,科学家在银河系中心发现了反物质.