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  • 1 # 我的卡羅拉行車記錄

    科學家說,從銀河系中心發出的伽瑪射線可能是暗物質粒子碰撞的結果。如果是這樣的話,從美國宇航局的費米太空望遠鏡收集到的訊號將標誌著有史以來第一次間接探測到暗物質的粒子,暗物質是宇宙中大部分物質的隱秘和難以捉摸的物質。

    理論上,看不見的暗物質的數量遠遠超過恆星,星系和我們的常規物質,但直接測量是不可能的。研究人員已經看到暗物質訊號的暗示來自費米之前,但新的分析提供了迄今為止最強烈的案例,其模式無法透過其他銀河活動輕易解釋。訊號,如果它來自暗物質,將指示一種新型的亞原子粒子,甚至可能是宇宙中的新力量。普渡大學的物理學家拉斐爾·朗(Rafael Lang)週六參加了美國物理學會4月會議,他說:“我認為這是目前最激動人心的訊號,實際上可能是暗物質造成的。”

    然而,仍然有可能的是,有趣的光具有更平凡的起源,例如稱為脈衝星的旋轉星。“我認為這是暗物質的一個令人信服的可能訊號,但它本身並不能說服我們,”該研究的共同作者之一麻省理工學院的Tracy Slatyer表示,該研究已提交給物理學審查D(pdf)。

    對暗物質的一個主要解釋是它由弱相互作用的大質量粒子(WIMPs)組成,這些粒子被理論化但到目前為止還沒有被發現。WIMP被認為是他們自己的反物質夥伴,因此會在碰撞時相互摧毀 - 就像物質和反物質一樣。這樣的WIMP湮滅會產生正常的物質粒子,這些粒子又會產生我們可以看到的高能光子或光粒子。因為暗物質在銀河系的核心應該是最密集的,這是尋找湮滅的最佳地方。

    在費米望遠鏡掃描天空中的高能伽馬射線,最新的分析顯示,它在銀河系的正中心看到的光線比預期的要多。以前的分析是不確定的,Slatyer及其同事發現了一個明顯的訊號,他們只考慮了費米可以測量天空中可靠原點的光子,並消除了那些方向不確定的光子。在這個較小的資料集中,費米顯示出多餘的光子在距離銀河系中心至少5000光年的球體內均勻分佈。它們的能量在十億到三十億電子伏特(GeV)之間,使它們比可見光的能量高出十億倍。“非常值得注意的是,它是一個非常對稱的訊號,它大約有10,000個光子,”超出了預期的數量,

    如果訊號真的是由暗物質產生的,Slatyer和她的同事們會計算出看不見的粒子的重量約為質子質量的30到35倍,或者約為30到35 GeV。這讓卡布雷拉感到好奇,他說這些粒子應該已經在直接檢測實驗中出現了。“我們已經調整了30 GeV範圍內的最佳靈敏度,”他說。這個質量的粒子也可能出現在瑞士的大型強子對撞機(LHC)上。“如果這是我們在內部星系中看到的暗物質,那麼我們在大型強子對撞機或直接探測中沒有看到它的事實已經告訴我們它的相互作用非常有趣。”

    例如,基本理論預測暗物質粒子透過交換Z玻色子或一個物質與正常粒子相互作用希格斯玻色子,分別與弱力和賦予粒子質量的機制相關聯。但是,如果暗物質粒子的質量大約為30 GeV,直接探測實驗應該已經看到了這些相互作用。一種可能性是暗物質可能透過除Z或希格斯玻色子之外的新型中間粒子相互作用,與未知的第五基本力相關聯。“如果透過發現暗物質,我們也會發現一種新的自然力量,這將是非常令人興奮的,”斯萊特說。

    在費米訊號但是,可能不是因為暗物質。多餘的光線也可能源於脈衝星旋轉得如此之快,它們每毫秒都會完全旋轉。人們認為恆星的磁場會使帶電粒子加速到接近光速的速度,從而在伽馬射線波長中發射出高能光子。但是,這種解釋存在一些問題。哥倫比亞大學的脈衝星專家Slavko Bogdanov說:“毫秒脈衝星在低能量(低於約一個GeV)下產生的伽馬射線比觀測到的銀河系中心發射更多。” 此外,費米觀測並未在銀河系中心識別出足夠的單個脈衝星以解釋光照。“它必須是我們不知道的一種脈衝星,”加州大學歐文分校的天文學家Kevork Abazajian說。誰分別研究了費米訊號。他說,這是一個明顯的可能性,“想到一類新的脈衝星比一種全新的物質更容易。

    一個更明確的測試是看到圍繞銀河系的幾十個矮星系中的一些相同的伽馬射線過量。這些物體被認為在暗物質中特別密集,所以如果暗物質消滅,它應該在那裡消失。已知的矮星系是昏暗的,難以研究,到目前為止還沒有明顯多餘的光線。然而,即將上線的新天文臺可能會發現新的侏儒目標。“如果對具有預期訊號強度的銀河系衛星存在相同的過剩,那將使我相信我們正在看到由暗物質湮滅引起的伽馬射線,”加州大學歐文分校的Manoj Kaplinghat表示,他與Abazajian合作進行了一項獨立研究。

  • 2 # 時尚獵人記

    暗物質能被摧毀嗎?

    好高興的為您回答這個問題;在浩瀚的宇宙當中,存在著許多的物質,但有一個最為的神秘,那就是暗物質。

    在我們的銀河系附近有兩個星雲,一大一小,這兩個星雲就是眾人所說的大、小麥哲倫星雲,當初是麥哲倫在進行環球旅行中所發現的,雖然說他不是第一個發現這兩片星雲的人,但後入卻將這兩片星雲命名成麥哲倫星雲。漸漸到後來,科學家們就發現了,原來這裡是一個暗物質的聚集地。

    現在很多人對暗物質這個還不是很瞭解,這是一個現在的理論還無法解釋的現象從而假想出來的一個物質。這是一個比電子和光子還要小的物質,宇宙中隨處可見,是組成宇宙的重要部分,密度極其小,而且數量非常的巨大。目前,暗物質無法被觀測到,但卻能被明顯的感受到。

    也正是這個物質,影響著我們的月球,使得在月球的背面出現了很多的斷崖。宇宙中,星系也是形成一個個集團,那些較大的,較亮的星系或許就被我們所記錄在案,然而相反,那些比較暗淡的,難以被人觀測到的,就被人稱為衛星星系了。

    在我們的技術的探測下,在銀河系的四周有著幾十個或者更多的衛星星系,但是令人感到詫異的是,在如同銀河系這樣的星系四周卻發現了不下千個衛星星系。

    在月球上的斷崖可能就是暗物質所造成的,現在還不知道太陽附近還有沒有更多的暗物質,如果根據目前所探測出的太陽附近的暗物質,月球背面的斷崖可能撐不過三百年,到那個時候我們會見到更加多的崩塌。

  • 3 # 陳轉運

    暗物質不存在。暗物質就是為了彌補萬有引力定律誤差所提出的一種假設,其誤差的根本原因是什麼呢?

    摘要:艾薩克•牛頓發現了萬有引力,然後又發現了運動三定律,亨利•卡文迪許用 扭秤 證明了萬有引力 定律正確性,並算出了地球的“質量”,但都沒對引力的來源給出明確的解釋。阿爾伯特•愛因斯坦更是玄之又玄的把引力的來源解釋為物質對空間造成的凹陷。本文將根據一些小實驗和理論推導對以上的某些觀點進行糾正與反駁。

    關鍵詞:內能(熱力學能),引力,地球質量,扭秤,重力加速度,。

    引言:耳熟能詳的定律,質量越大,引力越大,但還有一個被人類忽視的資料,那就是內能。天體的質量越大,引力越大,內能越大(此文的內能是拋開 所有化學反應,核反應的 熱力學能)。那麼引力的來源是不是高能量體與低能量體的溫差效應呢?看下面的實驗。

    三個質量相同鋁球,用液氮把兩個鋁球分別散熱到零下150℃與零下50℃,還有一個與室溫溫度相同20℃。觀測三個鋁球近距離的水氣有什麼反應。觀察到的結果是零下150℃的鋁球對附近水氣有很大的吸引力,有明顯的重力加速度現象,末端水氣落體速度大約是零下50℃鋁球的三倍。而與室溫相同的鋁球對水氣毫無反應。5分鐘後終止實驗,零下150℃鋁球結霜質量大約是零下50℃鋁球的三倍。

    我們用這個實驗是不是能說明兩物體的引力大小與兩物體溫度的大小相關呢?溫度差越大,引力越大,與質量無絕對關係。那麼在地球上為什麼質量越大的物質,引力越大呢?這麼說吧,地球是個巨大的能量體,她對所有的低能量體都有 熱平衡 需求,她會根據 低能量體所能承載的熱量產生引力,直至達到熱平衡引力為0,但是地球有溫度階梯,從地殼約14℃至地心約6000℃,所以一個物體從14℃至6000℃其重力可以說是穩定不變的。假設一個鉿合金球,從14℃加熱到4000℃,其與地心引力最大轉移到與地殼引力最大,其重力保持不變。14℃至零下273℃,溫度越低,重力越大。(這段是理論推導,沒做實驗)。

    根據此實驗說明兩個物體沒有 熱平衡需求就沒有引力,那麼亨利•卡文迪許的扭秤又是怎麼算出“地球質量”的呢?他的扭秤為什麼出現扭力呢?還準確推匯出引力常量。5.965*10^24到底是地球的內能還是地球的質量?我們根據 F=GM m/r^2計算出了太陽系的大部分行星的 軌道與速度,衛星的均速圓周運動,這足以說明F=GMm/r^2正確性,那麼一個天體的內能值與質量值一定很接近。為什麼會很接近呢?是根據質量有了內能?還是根據內能的大小有了質量?看下面的實驗與理論推理。

    亨利•卡文迪許的扭秤為什麼使兩個沒有熱平衡需求的兩對鉛球出現引力呢?

    看實驗,準備兩個磁力不同的磁鐵,一根鐵絲,一些細鐵砂,釋放靜電,先用鐵絲吸鐵砂,肉眼觀察下是毫無吸引力。然後把強磁鐵放到鐵絲底端,整根鐵絲會吸住很多鐵砂,距離磁鐵越近吸住鐵砂越多,換上弱磁鐵,鐵絲吸引的鐵砂要少的多。根據這個小實驗去理論推導下個實驗,我們把引力看作成弱磁現象,扭秤的兩對鉛球之所以會互相吸引,完全是因為在地球的引力磁場上。小實驗裡我們可以輕鬆的把磁鐵放到一旁,以現在的科技我們也可以輕鬆的把扭秤送到太空,送到月球,那時你會發現扭力與此區域 重力加速度 值成正比。引力越小,扭秤的扭力越小。月球上表面的扭力只剩下地球上的1/6。

    我做了個簡陋的扭秤,在只有4個質球實驗下,加大兩對質球的溫度差,會得到不同的扭矩。我也猜測是不是空氣對流加劇造成的,但一直沒有找到真空實驗室而擱置。(具體的溫度差與扭矩比例,由於扭秤的簡陋,就不一一敘寫了)。實驗過程:四個相同質量的實心鋁球,一根木棒,先把兩個鋁球固定在木棒兩端,一根細銅絲拴在木棒正中間,懸掛在一個橫架中間,保持平衡。銅絲底端固定一個小鏡子,再用一個鐳射燈射照鏡子,射線與折線最好調到90度左右,光點會射在牆上,牆上固定個尺子。依銅絲正下方為點用圓規畫個圓圈,邊是兩個球的球心,再用兩個支架把另外兩個球託平,分別放在秤砣的左右側,球心對準圓線。不同溫度的球放到托架上,光點會出現在不同的位置。(也就是說溫度差越大,扭力越大,兩物體之間的引力越大)。

    此理論的最有力的證據還是需要把扭秤送到太空,送到月球。

    那麼太陽系天體的質量值與內能值為什麼如此相近呢?太陽除外。因為太陽是中心,在太陽系中是懸浮不動的,即使內能值與質量值差距很大也測不出來,又點燃了核聚變。理論上來講,內能值遠高於質量值。所以我們現在根據引力算出的太陽質量(其實是內能)遠遠大於真實質量。大家都知道太陽是氣態的,而密度竟然是地球的0.26倍,這是荒謬可笑的,他的意思也就是說一立方氫氣與一立方土的質量比是0.26 : 1,就算把氫氣壓縮到液態,這個比值也相差甚遠。太陽的平均密度1.4克每立方厘米,氫液態才0.07克每立方厘米,矛盾嗎????(別害怕,目前太陽質量不可測,看下面實驗)。

    每個天體都有一個心核,太陽的心核最大,我們根據心核大小比例,做出九個鋁球,分別代表太陽與八大行星。全部冷卻到零下200℃,把太陽放到實驗室中心,按照距離比把八大行星擺好,懸浮運轉,2個小時後結束實驗,冰球質量比與太陽系天體質量比一致。水氣代表分子云,心核是宇宙所有天體的種子。遇到肥沃土壤(分子云)就會根據大小演變成恆星或行星,沒有心核的分子云是一團死雲,不會孕育出任何天體,否則違反熱力學第二定律。(這段是邏輯推理,猜測)。

    在此理論正確的前提下,F=GMm/r^2還能繼續使用嗎?當然可以,只不過要稍微修改一下,首先就是其中的一個M改成U。那麼以引力計算的1熱值等於多少焦耳?這就需要廣大科學家的共同計算了。

    公式1:F=GUm(1-u/U)/r^2

    此公式也不是適用於任何引力場,(只有兩物體質量與半徑相同的情況下才能做到誤差為0,比如冰球實驗,你可以理解為把鋁球切割成與水氣大小相等顆粒,然後每顆粒與水氣產生的引力全部相加)。就如F=GmM/r^2無法解釋水星近日點進動,愛因斯坦廣義相對論描寫的引力與量子力學格格不入。可以說很難有一個引力公式通用於宏觀與微觀等多種引力場,只有根據不同的引力場拿出不同的公式給予計算。

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