【簡介:】只要牛頓萬有引力里G不是一個常數(shù),宇宙星系運動的引力缺失問題就能解決了,不需要假設暗物質。
宇宙空間是一個充滿“以太”的流體環(huán)境,相鄰的兩個物體在流體中運動,同向運動相吸
只要牛頓萬有引力里G不是一個常數(shù),宇宙星系運動的引力缺失問題就能解決了,不需要假設暗物質。
宇宙空間是一個充滿“以太”的流體環(huán)境,相鄰的兩個物體在流體中運動,同向運動相吸,逆向相斥。物體在空間流體中運動產生了萬有引力,天體的運動線速度越快,產生的萬有引力G值越大。自轉的天體在空間流體中運動,會產生公自轉偏向力,使天體產生公轉現(xiàn)象。萬有引力、磁力、強弱核力、公自轉偏向都來源于物體的運動。
“以太”被愛因斯坦否定了,理由是光波在地球相同狀態(tài)的大氣中傳播速度恒定不變。
在邁克爾遜莫雷實驗中,光始終是在地球的大氣中傳播的,光波在相同狀態(tài)的大氣介質中傳播速度恒定不變,完全符合機械波的傳播特點,這個實驗結果是證明了光屬于機械波。
如果假設光是以空氣為傳播介質的,在玻璃中進行邁克爾遜莫雷實驗,只要玻璃的材質溫度是均勻的,得到的結果必然是光在相同狀態(tài)的玻璃中傳播速度恒定不變,能證明空氣是不存在的嗎?
很明顯,相對論是一個邏輯思維錯亂的謬論。
暗物質無法探測,為什么還如此確定它存在?就沒有其他替代的理論嗎?
隨著人類對宇宙探測范圍、領域及其研究的不斷深入,我們在對宇宙宏觀尺度和一些發(fā)展演化的細節(jié)方面,取得了越來越精細的探測和推測結果,在此基礎上我們了解到宇宙的起源、物質的聚集、星系形成、星體演化規(guī)律等等有關宇宙的特征。然而,基于宇宙質量的缺失問題以及其它關于宇宙演化的模擬,得出來的與已知物質性質不盡匹配的地方,一直以來都持續(xù)困惑著科學家們,于是引入了暗物質的概念,來解決這些不匹配的問題。由于暗物質無法被觀測到,那么為何還如此確認它的存在呢?
暗物質確認存在的證據(jù)雖然暗物質不能被觀測到,但是科學家們長期以來對宇宙的探測,發(fā)現(xiàn)了諸多足以挑戰(zhàn)宇宙學基礎存在的觀測證據(jù),但是以現(xiàn)有理論卻無法完美地進行解釋,這3個大方面的主要證據(jù)為:
一是質量缺失問題。也就是任何星系或者星系團,其推算出來的總質量,要比其中已知物質的質量大的多。能夠支撐星系或者星系團質量缺失的觀測,又包括2種相互看似獨立的方式:
引力透鏡效應。在觀測目標星系時,如果在與觀測者處于相同直線上有大質量的天體,根據(jù)相對論原理,則來自目標星系的光線就會在經過大質量天體時發(fā)生彎曲,從而在觀測者角度就會看到目標星體的一個或者多個像,好像是通過了一個透鏡一樣。我們根據(jù)看到像的特點,可以推測出目標的質量。在對很多目標星系的觀測中,我們并未在觀測視線范圍之內看到任何大質量天體,但是引力透鏡現(xiàn)象依然存在,說明中間勢必存在著規(guī)模和質量都非常宏大的物質。
高溫氣體輻射。我們通過觀察來自目標星系不同位置的光譜特征,可以測算距離星系中心不同區(qū)域的溫度,然后推測氣體密度和相應壓強,再假設這些氣體物質被一定的引力所束縛,達到相應的流體靜力平衡,則可以通過模型推導出星系的質量分布情況。
星系運動特征。按照萬有引力定律,星系中的各個星體圍繞星系中心作周期性的運轉,其運動速度和與星系中心的距離呈現(xiàn)一定的比例關系,科學家們根據(jù)星系中天體的運動速度,可以推導出星體的總質量。而隨后科學家們在對許多漩渦星系外圍恒星的觀測中發(fā)現(xiàn),其運行速度非常快,依靠星系中心的引力將不足以支撐這個旋轉速度。
通過上面這3種方式推測出來的目標星系質量,結果指向性非常明確和一致,那就是要高于對已知物質的質量之和,而且要超出一個數(shù)量級。
二是宇宙微波背景輻射。在宇宙大爆炸理論下,在隨后的幾十萬年中,之前致密高溫的物質狀態(tài)因空間的擴張,溫度和能量密度都逐漸下降,到目前為止還殘留著3K左右的背景輻射。由于微波背景輻射在宇宙空間中是隨處存在的,不可避免地會受到各種因素的影響,因此其輻射效應并非是完全均勻的,而是呈現(xiàn)一定的漲落現(xiàn)象,而且這個漲落現(xiàn)象帶有明顯的區(qū)域性特征和尺度特征。如果只考慮已知物質的影響,那么在某些區(qū)域的微波背景輻射的漲落將完全達不到觀測結果,至少存在著幾千上萬倍的誤差,只有一種可能,那就是已知物質受到了某種額外的引力勢能加持,并非完全按照線性趨勢的方向發(fā)展。
暗物質的特性現(xiàn)代物理科學認為,我們所處的宇宙中存在著四種基本作用力,分別是:強相互作用力、弱相互作用力、電磁相互作用力、引力。其中,強相互作用力是能夠使質子或者中子結合為原子核的相互作用,是4種基本作用力中最強的一種;弱相互作用力是中子發(fā)生衰變時產生的作用力;電磁相互作用力是帶電粒子與電磁場的作用以及帶電粒子在電磁場內部傳遞時產生的作用力;引力是兩個具有質量的物體或粒子相互之間的吸引力。在這4種基本作用力中,對我們觀測目標物質起到重要作用的則是電磁相互作用力,因為無論是摩擦力也好、光線也好,本質上都屬于電磁力;而引力則是宇宙中物質之間最普遍的作用力。
通過大量的觀測研究,科學家們認為在宇宙空間中廣泛存在著一種非常微小的物質,不帶有電荷、不發(fā)射電磁波,也不會與電子等微觀粒子發(fā)生任何作用,可以很輕松地穿越電磁場,因而不會被觀測到。但是,這種物質卻可以造成引力效應,使已知宇宙物質落入其形成的引力勢井中,從而與萬有引力一起,在一定程度上阻擋了宇宙膨脹效應帶來的影響,同時為星系邊緣星體能夠快速轉動提供了必要的向心力支持,從而奠定了現(xiàn)有宇宙發(fā)展的演化模型。
根據(jù)科學家們對宇宙組成物質的質量分布情況可以看出,普通物質(也就是已知物質)的占比僅有4.9%左右,而暗物質所占的比重達到26.8%,而另外一種推測出來的、能夠推動宇宙膨脹起到至關重要的一種未知因素-暗能量,則占比高達68%以上。
能否用其它理論替代按照現(xiàn)有對宇宙組成的觀測和研究結果,有一些科學家們希望可以通過調整或者修正現(xiàn)有關于宇宙演化的模型,來進行合理性解釋,繼而否認暗物質的存在,比如試圖通過修正引力模型來解決,但是卻發(fā)現(xiàn)即使部分解決了引力束縛星體物質產生的運動規(guī)律之后,卻帶來了新的更大問題,仍然無法解釋星系團的空間尺度、宇宙微波背景輻射的不均勻性、宇宙大爆炸核合成過程、輕元素豐度等問題。
而加入了暗物質這個假設之后,上述這些問題都可以得到不同程度地解決,雖然推論過程和觀測結果之間仍然有一些瑕疵。所以,從目前的理論和實際情況看,我們承認暗物質是最好的結果,當然不排除可以構建一種全新的、不引入暗物質的概念即可滿足觀測證據(jù)的宇宙學模型,而要做到這樣,需要科學家們的繼續(xù)艱苦努力。