暗物质与暗能量是什么关系?

2024-10-29 06:11:50
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回答1:

暗物质和暗能量理论上来说没有关系。

暗物质是天文学家们观测到宇宙间河系(即银河系同一级别的星系)不正常聚集,这种聚集程度超过了这些河系的质量所能够造成的引力,为了确保万有引力的正确性,天文学家们臆测河系内存在一种无法与电磁波耦合(即无法被观测到)的物质,这种物质虽然无法与电磁波耦合,却有质量,所以有引力,导致了河系的不正常聚集。

但是,根据对银河系内天体运动进行观测,天文学家们发现,银河系内不存在暗物质或暗物质很少。即银河系内天体的运动没有被一种观测不到的物质引力影响。为了确保暗物质的存在,天文学家们设计出来了暗物质晕。
所谓的暗物质晕,是指暗物质以晕的形式,存在于河系周边。暗物质晕小心翼翼的不对河系内天体运动造成任何影响,却有效的对河系本身、其他河系造成影响。

暗能量,可以说除了名字中也有一个暗之外,与暗物质没有任何关系。

暗能量是在1998年被美国NASA的天文学家发明出来的。天文学家通过观测超新星,然后进行计算,发现宇宙的扩张速度超过了宇宙大爆炸理论速度。于是他们认为,有一种人类无法观测到,能够直接作用于空间的能量在推动宇宙扩张。因为这种能量无法被观测到,所以被命名为暗能量。

根据暗能量理论,暗能量会不断的扩张宇宙,直到200多亿年后,彻底撕裂宇宙,被称为大撕裂。

以上是暗物质、暗能量的来历。后面正式回答问题
1 暗物质绝对无法产生暗能量

2 理论上来说,所有有质量的物质,包括暗物质,都是由能量构成的,E=MC^2【能量等于物质乘以光速的平方】,也可以将这个公式反过来M=E/C^2【物质等于能量除以光速的平方】。
所以,只要人类能够拥有凐灭物质获得能量的技术,也能够通过凐灭暗物质获取能量-----前提是暗物质真的存在。

获取能量的方法,就质能方程来说,有几个级别
1 核裂变------通过让不稳定重元素裂变为另一种重元素,凐灭一小部分物质获取热量
【对质能方程利用率极低,该技术人类目前已经实现】

2 核聚变------通过让稳定的轻元素聚变称为另一种较重的元素,凐灭较多的物质获取热量
【对质能方程利用率较低,该技术人类目前仅仅部分掌握,能够制造氢弹但是无法利用该技术发电,估计100年内很难掌握。】

3 反物质------通过制造反物质,让同等质量反物质与正物质凐灭获取热量
【对质能方程利用率较高,但是制造、保存反物质成本昂贵,并不是质能方程中最廉价的手段。】

4 物质凐灭-----制造一个特殊的场,将任何物质投放进场中,该物质都可以被凐灭转化为热能。
【对质能方程利用率极高,成本低廉。最可能实现的手段是质子衰变。但是技术难度极高,估计5000年内没啥指望。】

回答2:

暗物质是天文学家卡普坦在1922年时提出的,宇宙中可能存在着一种看不见的物质。暗物质不和电磁波发生作用,也不反射光,所以不管用多厉害的望远镜通通观察不到。但是暗物质到底真的存在与否还有不少争议,需要我们继续去探索。

回答3:

暗物质和暗能量理论上来说没有关系。暗物质是天文学家们观测到宇宙间河系(即银河系同一级别的星系)不正常聚集而暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。

暗物质(Dark matter)是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,它可能是宇宙物质的主要组成部分,但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。大量天文学观测中发现的疑似违反牛顿万有引力的现象可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。

现代天文学通过天体的运动、引力透镜效应、宇宙的大尺度结构的形成、微波背景辐射等观测结果表明暗物质可能大量存在于星系、星团及宇宙中,其质量远大于宇宙中全部可见天体的质量总和。结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型(ΛCDM模型)可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%。

目前一种被广范接受的理论认为,组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”(weakly interacting massive particle, WIMP),其质量和相互作用强度在电弱标度附近, 在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得目前观测到的剩余丰度。此外,也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的,例如轴子(axion),惰性中微子(sterile neutrino)等。