前言
隨著人類社會的發(fā)展,我們對地球外的世界所了解的知識越來越多。但愈發(fā)了解,便越容易推翻我們已有的認(rèn)知。
如關(guān)于太陽的邊界如何界定,從最初的海王星之外到日球外層再到奧爾特云,太陽系的半徑已經(jīng)被放大無數(shù)倍。
不僅如此,64億公里外的太空,又出現(xiàn)了遠(yuǎn)超人類想象的物質(zhì)。
64億公里外的太空:奇怪的發(fā)現(xiàn)
2006年,美國宇航局于佛羅里達(dá)州發(fā)射了名為新地平線號的探測器,也即我們俗稱的新視野號。新視野號的任務(wù)則是為了探測被我們踢出行星行列的冥王星以及它的衛(wèi)星,同時兼具探索柯伊伯帶的任務(wù)。
自發(fā)射以后,新視野號已經(jīng)在2015年7月飛過冥王星,并且將繼續(xù)在柯伊伯帶中進(jìn)行對天體的探測工作。
在新視野號的探測中,人類第一次通過它看到了冥王星的地貌,同時還發(fā)現(xiàn)了冥王星存在另外兩顆衛(wèi)星。當(dāng)新視野號飛過冥王星后,也仍然繼續(xù)著自己的拍攝工作。但是當(dāng)它飛行到距地球64億公里的太空外后,所傳回來的景象卻令科學(xué)家們大吃一驚。
在64億公里外的照片中,新視野號所“看到”的太空非常明亮。地球上隨處可見的光亮十分尋常,但是即使億公里外的明亮景象絕對會被科學(xué)家們稱為異象。
在講述地球生命誕生的時候便提到,適宜的溫度是孕育生命的因素之一,而影響溫度的則是行星與恒星之間的距離。正常情況之下,離恒星越遠(yuǎn),所接受的光照就越少,感受到的溫度也越低。因此距離地球最遠(yuǎn)的海王星表面溫度僅有零下218℃,這也表明海王星的光照嚴(yán)重不足。
但是,距離海王星更遠(yuǎn)的地方,卻能夠用明亮來形容,究竟是什么東西能夠讓64億公里外的太空能夠有如此的光芒呢?
暗物質(zhì)的存在
這一問題并沒有困擾科學(xué)家們太久,他們很快就將原因歸在了暗物質(zhì)之上。顧名思義,暗物質(zhì)便是“看不見”的物質(zhì)。
在物理學(xué)上,物質(zhì)是構(gòu)成宇宙間一切物體的食物和場,他們有自己的質(zhì)量和能量,能夠被人們所觀測到或者被理論預(yù)知到。
暗物質(zhì)則屬于經(jīng)過科學(xué)家們對太空現(xiàn)象觀察而推測出的一種不能夠被“看見”的物質(zhì)。
1922年,天文學(xué)家卡普坦表示能夠通過星體系統(tǒng)運(yùn)動推測出星體周圍存在暗物質(zhì),但是到了1932年,奧爾特依據(jù)這一觀點(diǎn)卻并未得到確鑿結(jié)果。
之后,茲威基通過光譜紅再次推測星系團(tuán)存在暗物質(zhì),并且質(zhì)量是星系中可見物質(zhì)的百倍以上。對于這一觀點(diǎn),觀測室女座星系團(tuán)的史密斯也持肯定態(tài)度。
但是,由于暗物質(zhì)并不能被觀測,且沒有足夠的論據(jù)來進(jìn)行驗(yàn)證,因此“存在暗物質(zhì)”這一理論并未得到重視。
雖然之后又有部分科學(xué)家推測暗物質(zhì)存在于宇宙之中,但真正給出有力證據(jù)的還是1970年觀測仙女座星云中星體旋轉(zhuǎn)蘇的魯賓與福特。
他們利用光譜測量技術(shù)計算到外圍星體的旋轉(zhuǎn)速度和距離關(guān)系,而后得出的結(jié)論是星系外圍的速度并沒有變化,這一解決顯然與萬有引力定律相悖。
因?yàn)槿绻窍档馁|(zhì)量集中的可見星體上,那么外圍的星體速度應(yīng)該與距離成反比,可結(jié)論卻表示速度恒定。這一結(jié)論便意味著星系之中有大量看見的物質(zhì),它們的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)發(fā)光星體的總和。
上個世紀(jì)八十年代后,關(guān)于“暗物質(zhì)存在”這一理論已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可。雖然直到如今人們?nèi)詿o法測得其屬性與質(zhì)量,卻能夠宇宙中尋找到與它相關(guān)的大量證據(jù)。
暗物質(zhì)存在卻不能被“看見”,使其本身擁有了太多神秘色彩。科學(xué)家們認(rèn)為,暗物質(zhì)就像是膠水一般,將宇宙中的所有物質(zhì)聯(lián)結(jié)在一起。它不會吸收光,也不會輻射光,所以不能被看見,但是它卻能夠通過一定的作用釋放自己的能量。
也正是如此,當(dāng)64億公里外傳來奇異景象之后,科學(xué)家們會認(rèn)為是暗物質(zhì)在起作用。
暗物質(zhì)與研究宇宙的意義
暗物質(zhì)的存在究竟有何意義呢?
太空除了星體之外,是一個近乎真空的存在,只有少量行星際物質(zhì)存在。這樣來說,似乎除了行星際物質(zhì)便沒有其他,但當(dāng)暗物質(zhì)這一概念出現(xiàn)之后,太空物質(zhì)的占比卻直接刷新了我們的認(rèn)知。
在宇宙中,可觀測到的物質(zhì)僅占5%,而暗物質(zhì)的比例卻高達(dá)26.8%。這一對比便表示,在我們看不見的地方,存在著大量暗物質(zhì)。
這樣是否能夠?yàn)槲覀兲峁┝硗庖环N思路呢?既然有看不見的暗物質(zhì),是否有由暗物質(zhì)構(gòu)成的天體甚至說生命?這樣的話,充滿暗物質(zhì)的世界就類似于一個平行世界,在我們看不見的地方與我們共同發(fā)展。
若真是如此,難怪會有新視野號的發(fā)現(xiàn)或許能夠改寫宇宙論的說法。除了暗物質(zhì)之外,還有一種與其相似的暗能量,同樣不吸收光、不反射光也不輻射光。但是暗能量卻能夠通過吞噬物質(zhì)的方式加速宇宙的膨脹。
不過,由于暗能量更加虛無縹緲,因此科學(xué)界對于暗能量的作用直到如今仍是爭論不休。但這也為我們提供了另一個思路,即使是物質(zhì),也不能僅是用“看”的方式來進(jìn)行觀測。或許宇宙之中,仍有很多東西未被人類發(fā)現(xiàn)。
尾聲
一張奇怪的照片,在讓科學(xué)家們更了解太陽系的同時也讓他們對太陽系變得更加不理解。宇宙究竟是由什么構(gòu)成?又是由何而來?這于人類而言,還有很多路要走。