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暗能量与反物质之谜,人类能利用反物质做什么?

  宇宙中所有的物质都在飞速运动,如此巨大的银河系,围绕旋转一圈只需要两亿年的时间。科学研究证明,银河系内部的引力是无法与如此巨大的速度带来的力量保持平衡的,如果没有外力作用,银河系将会因为自身的高速旋转而被撕裂,但是事实上并没有,所以科学家们认为,有一些看不见的物质对银河系施加了一个外力,是这个外力把银河系的物质凝聚在了一起。同时我们发现,星系团中的星系也在快速运动,我们可以认为,是暗物质对这些星系发生了作用。

  在万有引力定律中,正常的物质在引力作用下,会向星系中央聚集,但是我们观测到的结果却并非如此。这些看不见的暗物质对普通物质起着巨大的作用。但是,这些暗物质之间无法发生核聚变,所以它们在通过彼此时不会产生碰撞,也无法释放出可见的能量。这些物质可能是质量巨大的亚原子粒子,它们的质量是质子的许多倍。这些亚原子粒子被称为弱作用大质量粒子,它们能够对物质产生影响,彼此通过引力发生作用,对电磁力则并不敏感。

  我们通常所说的物质,是由带正电的原子核与带负电的电子组成的。而有一种物质与我们所知的正好相反,它们由带负电的原子核与带正电的电子组成,所以也被称为反物质。这些反物质在与正常物质碰撞时,会发生物质的湮灭。在过去,反物质只是人们提出的一种假设。直到1997年,科学家们才宣布,在银河系的中心发现了反物质。

  从1998年人类第一次意识到宇宙在膨胀,科学家们就发现宇宙中有一种难以解释的存在。宇宙的命运,似乎与这些神秘的存在息息相关。因为无法直接观测到,所以科学家们将它称为暗能量。

  为了对宇宙进行更好的观测,很多主要的天文研究中心都设立在人迹罕至、远离光污染和其他干扰因素的山顶或者荒漠中。在这些研究中心里,有人类能建造的最为发达的各种科学仪器和保障设施,以及巨大的天文望远镜。智利帕拉纳尔天文台,是一座备受全世界天文学家青睐的天文观测机构。这座天文台的望远镜系统通过一套巨大的发电机驱动,这台发电机的功率高达2M瓦。科学家们使用如此先进的设备,是为了找到一种基本粒子——光子。宇宙中的光子携带着丰富的信息来到地球,它们有些来自地球附近,还有一些来自遥远的宇宙深处。通过对这些基本粒子的研究,科学家们能够了解恒星、星系乃至宇宙的演化过程。

  但是,人类对宇宙的了解越深入,就越感到自己的渺小。宇宙是如此包容和博大,任何我们试图了解它而做出的努力,都显得微不足道。从古希腊时期开始,人类就已经开始了对宇宙的探索和研究。那时,人类还不具备对宇宙进行深入观测的设备,只能靠肉眼观察夜空中的星星。他们根据观察到的现象,创立了许多学说。在古希腊人看来,地球的基本构成元素分为四种,分别是空气、土、水和火。

  后来,古希腊思想家亚里士多德进一步阐述了这一理论。他认为,宇宙是由两部分组成的,一部分是脚下的地球,一部分是天空中的星。其中,地球是由前述四种基本元素组成的,而天空中的恒星和行星则是由被一种称为第五元素的神秘元素——以太构成的。在他看来,恒星和行星组成的世界是恒定的,万古不变的。同时,古希腊人认为,地球是宇宙的中心。宇宙中的各种天体围绕地球运动,形成一个个同心圆。由此出发,很多新的科学发现诞生了。人们逐渐发现,地球并不是宇宙的中心,而是一颗围绕太阳运行的普通行星。共10页:

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