宇宙中是否存在基于暗物质的生命?

2024-11-19 阅读 8
更新于 2024年11月21日
人类对宇宙的认知,其实还处于非常初级的阶段,正因为如此,科学家们提出了很多假设来描述宇宙,其中不乏一些令人觉得匪夷所思的理论。
比如说哈佛大学的理论物理学家丽莎.蓝道尔(Lisa Randall)提出的“暗宇宙”理论,就认为宇宙中存在另一个暗宇宙,并且这个暗宇宙中还可能存在着“暗生命”,她在发表在《鹦鹉螺》(Nautilus)杂志上的文章中指出:你不会知道“暗生命”有多可爱,因为你基本上永远见不到它们。下面我们来看看这具体是怎么回事。
在我们太阳系中,各大行星围绕太阳公转时有一个明显的规律,那就是距离太阳越远的行星,其公转速度就越慢,其实这种现象可以利用牛顿经典力学来解释。
简单来讲就是,行星围绕太阳公转时会产生“离心力”,其方向与太阳引力相反,当“离心力”与行星受到的太阳引力相等时,行星才会沿着一个稳定的轨道围绕着太阳公转(注:“离心力”是一种虚拟力,其本质是物体惯性的表现)。
由于“离心力”的大小与行星公转速度是正比例关系,而引力的大小则与距离的平方是反比例关系,因此行星的公转速度必须是一个特定的值,并且距离太阳较远的行星,其公转速度必须比距离太阳较近的行星慢,否则的话,行星就会因为“离心力”大于(或小于)太阳引力而脱离当前的轨道,直至远离太阳而去(或坠入太阳)。
在星系的尺度上,恒星的运行也应该如此,然而科学家却发现,宇宙中的很多星系并没有遵循这样的规律,观测数据显示,很多星系的旋转速度都比理论值高出很多,特别是运行在星系外缘的恒星,其速度更是远远地超出了理论值的上限,以星系的质量所产生的引力,根本无法束缚住它们。
为什么会这样呢?科学家推测,应该是有一种我们无法直接探测到的物质为星系提供了额外的引力,并将其称为“暗物质”,在后续的研究中,科学家又在“引力透镜”、“宇宙微波背景”、“天空调查和重子声学振荡”等多个领域的研究工作中,发现了暗物质存在的间接证据。
时至今日,暗物质早已得到科学界的普遍认同,科学家甚至还根据已知的观测数据估算出,宇宙中暗物质的总质量是普通物质(即我们可以直接探测到的物质)的5倍多。
就目前的情况来看,我们只知道暗物质会参与引力相互作用,基本不参与强相互作用和电磁相互作用,可能会参与弱相互作用,通俗点讲就是,除了宏观层面的引力效应之外,暗物质基本上不会与普通物质发生反应,即使暗物质就在我们身边,我们也很可能感受不到。
然而对于“暗物质到底是什么样的物质”这个问题,我们可以说是一无所知。