第275章 暗物质(1 / 2)
今天呢,咱们来介绍暗物质啊,大额卖点,虽然他俩名字差不多,但是呢本至少去签查完别啊,这点首先要去分开暗能量是用来干嘛的使用来解释说提供这个宇宙加速膨胀?他这个斥力的是它具有负责压力啊,并且呢我们猜想他应该以能量的形式体现,所以这就比较抽象,但是呢,咱们接下来要说的这个案例物质啊,他他就会相对来说比较好理解一点啊,当然相对来说嘛,因为按照物质存在的证据啊,足够多,而且呢,这个证据基本确凿呢那咱们就先来说,人们是如何引入暗物质概念的呢,以及为什么要引入暗物质呢呃,这些咱们先来说证据啊,下期呢咱们再来说就是我们寻找暗物质的过程和现在的进展啊这件事儿啊,及时要比按能量早很多啊,就是比发现这个宇宙加速膨胀要早很多,最早的想法呢要追溯。
就是当时的天文学家,在干嘛呢?在测量银河系的大小呢,以及猜测这个银河系的样子呢,有这么一个啊,来自荷兰的天文学家叫做杨尔特奥尔特云呢,就是根据根据这个明明明就就是因为他最早提出了一个猜想的一个猜一个,猜一个猜说彗星呢,可能起源于一个距离太阳亮光年左右的一片会星云后来呢,这片会星云啊,就被称作是奥尔特云了啊也是最早就发现这个银河系旋臂结构的人啊,等等等等,总之在1932年他们就通过测量啊,到银心不同距离的这个恒星,它的速度啊,发现了一个比较奇怪的是我用现在的话说就是银河系的这个旋转曲线,他不正常啊,当然这个20那个时候他还没给出这条完整的曲线呢,完整的曲线呢,是之后很长一段时间由美国的一位明天文学家叫鲁斌,他他给出来的这块咱们就不吸收了啊,咱们就来解释一下这什么意思呢?所谓旋转曲线呃呃,这这个函数图。
就像她他其实很简单,横坐标呢,就代表说到银星的这个距离啊,纵坐标就代表这个天体的运行速,那这条曲线告诉了我们什么呢?实际观测的这个曲线告诉我们说距离隐行越远的这个天气啊,他的这个旋转速度嘛就越大,而且他说他晋级距离处呢,有一个急速的一个增长啊,之后逐渐的就趋于这个平论了那为什么说出现问题了呢?因为牛顿高手呢,她不应该长这样,咱们以这个太阳系为例啊,根据开普勒和牛顿运动定律啊,我们很容易得到的行星绕这个公转速度与半径的关系间的关系或,或者呢,你们可以回想一下这个向心力公式是MV方比上比上二这个速度的平方应该是与距离是成反比的啊,或者说呢,这个速度应该是与距离的开放是成反比的这这个函数他的这个图像应该是什么样的呢呢是一个接近于一个反比例函数的一个图像啊?也就是说你距离太阳越近的这个。
星星啊,其公转速度呢?就应该越快越远的星星呢你这个公转速度就应该越慢啊,这很好理解,对吧,也很符合我们的课本学到的知识啊,那太阳系真实的这个旋转曲线啊,是不是咱们刚才说的这样呢?是的啊,就如果我们把太阳系所有的行星按照这个速度和距离的关系啊,去做一个曲线,那他就是会和开普勒和牛顿告诉我们的这个理论结果是完全结合的完美很完美属于星呢,他确实是最最快的啊,海王星确实是最那我们再看一下这个银河系的旋转曲线,发现不对了吗?他不但没有下降啊,但反而能是上升了啊,在距离银心比较近的这一段,这个极速的这个上升的过程啊,我们倒是可以解释转速随着距离增加的这个模型啊,其实也很常见啊什么呀什么呀,就是一个圆盘对吧?这个圆盘上的距离中心越远的点啊,速度就是一个就是一样的这种旋转啊,其实叫做刚性旋转啊!
那既然距离人心比较近的这个地方,他出现了刚性旋转的特点啊,我们呢,就可以利用刚性来解释问题的,也就是说呢,这个迎新,他是个大黑洞啊对吧,她们大呢,所以这天气要多往中间去啊,这就导致银行附近附近的这个密度大比较大一段距离,他就是近似的一个一个一个一个地似的,一个一个一个一个距离的增加的啊,你看,至少我们有一个说法了,对吧?可是你离离心比较远的地方啊她密度也不够大呀,那就应该说符合这个太阳系的结果呢也就是说,随着距离的增加,你的转速,他应该是降下来的啊,所以呢所以呢,我们在理论上预言的啊,这个银河系的旋转曲线,先是疾速增加的,然后呢,随着距离在下降啊,问题就出现在这后半段,真实情况是,他们将起来,而且差不多是基本上就稳定住了,那咱们说一个这个具体的例子,我们太阳系距离银心的是26万光年绕绕一圈需要241点左右。
太阳系的这个旋转速度啊,基本上就是以每秒钟240公里的速度啊,在围绕着这个银河系的中心在旋转的这个速度还很快,可是牛顿告诉我们呢,你不能这么快呀,为什么呢?因为你要是坏了,那就不能形成稳定的这个圆轨道了,舅舅送的一块,他应该就飞入整个银河系,你这么一转,他外围就散架子了啊,可是银河系没散架了,哎,这就是问题所在,对此,人人们提出过两种假设,第一种假设,牛顿错了啊,就YY了一定律,它可能就是在这个太阳系的时候,没在银河系尺度呢就不适用了,第二种牛顿没错啊,那银河系又想保持不参加,而且还具有现在的实际的旋转曲线啊,我们太阳系也不被甩出去,那她的真实质量就要比我们预计的要大得多,要大十倍左右吧,而且应该是一个比银河系大的多大啊,我们还看不见的这个物质把银河系给包围住了,这一团全部质量的。
这个分布的区域做星系晕光光晕的运算,这两套房呢?在理论上啊,确实都存在可能性,就是我们不能保证啊人这个理论一定没有问题啊,所以他早期确实有人在研究,是这个就修改引力理论的啊,但是现在很少了啊,因为又有新的证据出现了,先别着急,咱们说回到刚才呢,所以呢,这个二哥啊,最早就提出了说可能啊,在银河系当中有我们看不见的物质,在提供着引力,又过了一年,1933年啊,有一位瑞士的天文学家叫做滋味奇啊,他们就把实现伸出这个音乐系了,就对准了这个后发座星系团,他又干了一件事儿,就是通过这个星系团,他的运动速度等等数据计算了一下这个整个星系团,他应该具有的知识啊,也就是动力学知识,然后呢,再观测一下整个的这个光度,用动力学质量比上光度啊,这个比值就叫做紫光笔啊,这个指光笔有什么用呢?我们可以用它。
来和太阳的这个激光笔啊,来做一个比较啊太阳的激光笔就是太阳比上太阳的这个光度啊,通过比较自由一发现啊后发座星系团的激光笔呢之光要远大于太阳的发光的那说明了什么呢?说明了后发座星系团的这个动力学质量要比他的光路质量要大,再再通俗点儿啊,就是我们看到的质量,质量还不足以让它发出这么强烈的光,一定还有我们看不到的质量啊,所以呢,这个作为最早啊,就给这种看不见的物质起了各个手脚按摩物质啊,大概迨这就是暗物质的由来啊,目前呢,人们观测到的星系啊,其指光笔几乎全部都要大于太阳的炙光明啊,而且目前通过测量这个星系的旋转曲线,人们发现了几乎所有的星系,它的这个旋转曲线呢,都是和银河系差不多了,就是在后半段啊,距离中心越远的这个位置,他的速度不是降下来的啊,基本上都是趋于稳定的,这就说明了,如果牛顿理论没问题,那么暗物质就是。
应该是普遍存在的啊,我们的这个银河系呢?她并不是一个个例啊,而且现在越来越多的这个观测现象表明啊,牛顿理论应该是没毛病的,咱们先来说一个最近的2018年哈勃空间望远镜的发现了一个新行星啊,他本来的名字很长,咱们简称BI吐啊,通过测量这个星系的旋转曲线的人们发现它的旋转曲线就是和牛顿理论预言的是一样的啊,就是咱们刚才说的是先上升到后半段呢,降下来了啊,哎,这就说明这个形式啊,他可能不存在或者呢,很少存在暗物质啊,直到今年四月份,这个前几个前几个月啊,人们又发现一个啊,第二,第二符号形式就好像也不存在物质,咱们先不考虑就说修改修改这个现有理论的事儿,这就大概率证明你无洞理论没毛病啊,就至少人家有能够解释的形式啊,所以暗物质也越来越来越为什么重视,还有证据,比如说也里头净啊,这个很好理解啊呃呃呃,没头竟咱们好像之前也说过啊,举个例子,比如说呢?
呃,我这个手是一个大质量天体是吧,那我的光线啊,在经过这个大质量天体的时候,他就会走一个弧线,因为根据这个广义的人大大质量天体,它是会使时空产生弯曲的,而光呢?行走的就是侧底线了,所以看起来就就会使这个光线发生偏折啊,就像一个透镜一样,对吧?如果这个手啊,他在这个正中间,那你你们看到的我可能说就是一个环啊,这叫做爱因斯坦还在,也可能呢出现了这四个项啊,这叫爱因斯坦识字啊,也可能出现这个案例的葫芦啊等等问问题就是呢,就是有的时候啊,我们能够看到远方天体的肖像,当出现了一个还了啊,或者说出现一个十字但是呢,我们通过计算啊,就会发现,你中间又来丞相的这个大致大致体啊或者星系,它往往是质量研究研究的不足的,不足的,只要我们看到这个如此强的这个这个也偷情现象,所以严重怀疑存在这个暗物质啊,那有了你的头像之后。