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暗物質和暗能量我們都分別介紹了。那麼,它們兩個之間,有什麼共同點和不同點呢?

首先,它們的共同點是顯而易見的,那就是都與我們可見的物質幾乎沒有相互作用。正是這個原因,導致我們無從觀測它們。它們不與光子作用,因此我們肉眼看不見;它們也不發生電磁作用(當然光也屬於電磁波),因此包括X射線,γ射線、紅外線、紫外線在內的各種電磁波也探測不到。所謂的“暗”,就是源自於此。

另一方面,暗物質和暗能量的不同點也很明顯。看過前面對於二者介紹的朋友就會發現,暗物質提供的是物質之間的引力,而暗能量提供的則是斥力。如果說暗能量主宰著宇宙的命運,那麼暗物質則在抗衡暗能量的過程中,起到了比可見物質更重要的作用(因為品質更大)。

而讓人憂慮的是,科學家前幾年發現,宇宙中的暗物質,似乎正在減少。至於它們減少的原因,科學家們眾說紛紜,其中最引人注目的,就是暗能量。

2014年,義大利和英國的宇宙學家在《物理學評論通訊》發表了一篇研究報告。報告中指出:他們發現暗物質並不是簡單地消失,而是很有可能轉化為暗能量了。它們提出這個猜測的理由,就是宇宙中很多星系以及星系團的成長速度,都遠遠比模擬的情況要慢。之所以慢,是因為引力不夠,而可見物質是不能憑空消失或者產生的,顯然是暗物質的品質發生了變化。

他們推測,如果情況果真和上面的一樣,可能在1000億年以後,宇宙中將幾乎找不到暗物質,而是充滿了暗能量。到那個時候,宇宙大撕裂的結局恐怕就真的不能避免了。

當然,這還只是個猜測,畢竟我們對於二者以及二者之間的關係,還非常不了解。因此,人類的重中之重,就是儘量探清二者的本質,才能夠了解其中的機制。知彼知己,才能夠拯救我們的宇宙於水火之中。

目前科學家認為,它們和宇宙可見物質的關係,大概只有引力和弱相互作用。至於其他的關聯,就是人類探索的重要目標。

為了更好地探測暗物質和暗能量,世界各國都投入了大量的精力,建造各種裝置來進行觀測、研究。比如歐洲航天局(ESA)在2009年發射的普朗克衛星,主要工作是研究宇宙微波背景輻射。我們提到的宇宙品質比例(可見物質4.9%,暗物質26.8%,暗能量68.3%),就是普朗克衛星觀測得到的結果。

2015年12月17日,中國在酒泉衛星發射中心發射了悟空號衛星,專門用於研究暗物質。截至2018年12月17日,悟空號探測到的宇宙粒子數量達到55個億。按照最初的計劃,那個時候悟空號就該退役。不過,鑑於當時效能良好,悟空號預計還要繼續工作兩年,也就是到今年。

悟空號探測器

不論從哪個方面來講,暗物質和暗能量都影響著宇宙的命運,也都是人類開啟宇宙大門的鑰匙。如果我們不想到辦法破解它們的祕密,恐怕難逃宇宙滅亡的命運。人類也會不斷探索,拯救自己和宇宙的結局。

即便悟空號退休,未來可能有“八戒”“沙僧”前赴後繼,上天繼續探求它們的祕密。搞不好哪一天,還會有500個“小猴子”去一起探索呢……

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