追踪暗物质: 发现宇宙的核心(1 / 1)
茨威基从天文观测中发现奥秘,提出了许多重要的天文学理论。他一生在许多科学领域都做出重要贡献,而最大贡献是发现宇宙存在暗物质,为人类打开宇宙新视野。茨威基主张的宇宙学理论,深刻地影响着今天的宇宙学和宇宙观。
生于保加利亚的瑞士天体物理学家茨威基,是位做出多项贡献的科学家。他的第一项科学贡献,是离子晶体和电解质。1934年,茨威基和同事沃尔特.巴德提出“超新星”假设,并发现字宙射线的起源。超新星是一种从正常的恒星演变到中子星的天文现象。这个有先见之明的假设,在随后的几十年里都有很大影响。
为了支持这一假设,茨威基开始寻找超新星。1935年,他利用德国配镜师伯纳德.施密特打磨的天文望远镜,共发现了120颗以上的超新星。直到2006年,茨威基仍保持发现超新星的世界纪录。
茨威基的最大贡献是发现“暗物质”。20世纪30年代初,茨威基研究星系团后发现“暗物质”的存在。他计算星系团的引力质量,从发光度获得的值大于预期,认为这是星系空间存在大量暗物质的缘故。
1933年,茨威基发表了这个惊人结果:在宇宙空间存在暗物质。人们看得见的星系只占总质量的1:300以下,而99%以上的质量是看不见的。茨威基认为:由于暗物质不会发光,在天文学上用光的手段观察、探测,是绝对看不到暗物质的。
一石激起千层浪。许多天文学家、科学家不相信茨威基的研究一物质就是物质,怎么会看不见?莫非还存在另外一个空间?有人甚至怀疑茨威基患上精神病,因为天文学家患精神病的比例最高。
爱因斯坦作为宇宙学理论和弯曲空间等新概念的发现者、相对论的奠基人,对能量与质量之间的关系最有发言权。他认真分析了茨威基的研究,也认为根本不存在暗物质,并认为茨威基所谓的暗物质不过是错误的“宇宙常数”。
这是一场科学与科学的对决。70多年来的天文观察、科技发展,越来越支持茨威基的理论。1997年,美国哈佛大学天文学家根据超新星的变化,发现宇宙膨胀速度不但没有在自身重力下变慢,反而在一种看不见的神秘力量的控制和推动下变快,科学家称之为“暗能量”。
“暗能量”与引力一样,也是一种力量,但它是一种推力,不是拉力。为了找到暗物质和暗能量存在的新证据,2001年6月30日,美国宇航局发射“威尔金森”探测器。它的任务是精确探测宇宙微波背景辐射温度之间的微小差异,推理宇宙诞生的理论。
2003年,“威尔金森”探测器用大量事实和数据证实:宇宙中确实存在暗物质与暗能量;宇宙诞生于一-次大爆炸;宇宙由23%的暗物质,73%的暗能量,4%的普通物质组成;宇宙中约有90%的物质以暗物质形式存在;宇宙膨胀先减速后加速。据此,“威尔金森”探测器测算:宇宙已有约137士1.2亿年历史。后来,美国、欧洲发射的太空望远镜也支持茨威基的理论。
茨威基首先发现了看不见的物质一暗物质的存在,大大推动了物理学、天文学的发展,对科学的重大贡献不可估量。爱因斯坦没有想到,当初他认为是错误的“宇宙常数”一暗物质以及暗能量,几乎称得上是宇宙的核心。
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