| 词条 | 不可视物质 |
| 释义 | “不可视物质”是天文学专有名词。来自中国天文学名词审定委员会审定发布的天文学专有名词中文译名，词条译名和中英文解释数据版权由天文学名词委所有。不可视物质是用来描述人们肉眼看不见的占宇宙质量9/10的物质成分的概念。 命名原因它是由中国科学院天文学所方励之教授命名的。他认为,天体物理学的一个新成就证实:各种化学元素(或中子、质子)的总和,按质量也许不超过宇宙总质量的1/10,而9/10的质量则是由所谓的不可视物质或暗物质贡献的。就是说,构成人类的物质成分,并不是宇宙间的主要成分,而是来自占质量不及1/10的次要成分。 起源和发展不可视物质的发现不可视物质的发展要追溯到本世纪30年代。1933年,瑞士天文学家兹威基用两种方法估计了后发星系团的质量。 一种是光度方法,即测量这个星系团中一些星系的光度。由于星系的光度和其质量有一定的关系,从光度测量就可以推知相应星系的质量;然后再把各星系的质量总和起来,就得到整个星系团的质量。 另一种是动力学方法,即测量各个星系的运动速度。由于星系的平均速度是由整个体系的质量决定的,因而由运动速度就可以推知星系团的总质量。 兹威基发现,用这两种方法得出的质量差别极大。动力学质量要比光度质量大400倍!其结论只能是后发星系团的主要质量并不是由可视的星系贡献的,而是由其中大量的不可视物质的质量贡献的。用光度方法测出的质量,只包含发光区的质量,不包括存在于不发光区的物质的质量。因此,只要在不发光区含有大量的质量,光度质量就会比动力学质量小得多。在兹威基时代,对这些还不知是什么的物质的质量,他称为下落不明的质量或短缺的质量。他的推测当时并没能得到公认。 不可视物质存在的论证1978年, 一些射电天文学家系统地测量了旋涡星系的转动曲线,即测量距星系中心不同距离上的物体的转动速度。他们意外地发现:在星系的发光区域之外,物体的转动速度与距离无关。这与太阳系的情况不同。在太阳系中,距离中心越大的行星转动速度越小,它们遵从开普勒定律,而星系周围的物体运动却不服从开普勒定律。对这个“反常”的唯一可能的解释是:在星系周围存在着具有大质量的不可视的晕。这个无歧义的证据使人们相信;在宇宙间可能存在着质量更大的不可视的成分。 随后,人们又发现了存在暗物质的其他许多证据。例如英国天文学家霍金斯在1983年发现:在距银河中心20万光年的距离上,有颗名为R15的星,它的视向速度值高达465公里/秒。要产生如此大的速度,银河的总质量至少比光学区的质量大10倍,即9/10的质量是暗的。对于这些下落不明的质量,最初有人猜想是弥漫的气体,是尘埃、死星等,可是,这些猜测都被氘丰度的观测彻底否定。 于1980年一些粒子物理学家宣称,中微子的静质量可能不为零。有的实验小组更具体地说,电中微子的静质量约为数十电子伏。这个消息在天体物理学界引起了很大反响。目前,许多科学家都断言,中微子可能是宇宙质量中的主导成分。下落不明的质量或称短缺的质量可能就是中微子。 意义不可视物质的提出,拓广了我们关于宇宙的视野, 对于我们认识物质存在的形式提供了新的材料。 不可视物质--暗物质 3月3日消息，据美国太空网报道，神秘的暗物质一直以来都是自然界的未解之谜，引起了科学家们的探索和争论。近日，美国“低温暗物质搜寻计划”项目组科学家研究指出，暗物质或许就存在于地球之上。 暗物质就因为它“模糊、隐晦”的特点而很难发现。事实上，科学家们也不知道究竟何为暗物质。由于暗物质既不释放任何光线，也不反射任何光线，因此最强大的天文望远镜都无法直接探测到它。自20世纪70年代以来，科学家们根据对许多大型天体之间，如星系之间的引力效果的观测发现，常规物质不可能引起如此大的引力，因此暗物质的存在理论被广泛认同。 根据科学家们的理论，暗物质通常也不会与大多数常规物质结合。有的观点认为，暗物质能够直接穿越地球、房屋和人们的身体。一些科学家已经开始在地下寻找暗物质粒子存在的证据。 美国明尼苏达大学科学家安吉拉-雷塞特尔是“低温暗物质搜寻计划”项目组成员之一。雷塞特尔表示，“就在我们的周围，存在一种暗物质流。每时每刻都存在一种交互。”她是在近期举行的美国物理学会一次会议上发表这一理论的。 在最新一期《科学快讯》杂志上，雷塞特尔和同事们发表论文声称，他们最近发现了两起事件，这些事件可能就是由暗物质撞击探测器所引起的。雷塞特尔表示，“我们此前的探测结果从来没有如此发现，这是首次。” “低温暗物质搜寻计划”位于明尼苏达州地下大约700米的一个矿井中。因此，矿井可以阻止其他任何物质抵达实验设备，除了暗物质。这样宇宙射线和其他粒子可能会与暗物质粒子混淆的可能性已基本被排除。探测器本身也主要是由锗元素或硅元素组成的曲棍球形状的小块。如果锗或硅原子的原子核被暗物质粒子击中，它就会反弹并向探测器发送一个信号。 然而，研究人员也无法完全确定他们所探测到的两个信号究竟是由暗物质粒子还是由其他粒子引起的。这两个信号太少，因此科学家们也无法确定。据科学家介绍，他们的计算曾经预测到背景可能会引起一次假事件。“低温暗物质搜寻计划”将继续进行他们的实验以期发现更多实质性的信号。 地球上另一项探寻暗物质的尝试聚焦于强大的粒子加速器，这类加速器可以将亚原子粒子加速到接近光速，然后让它们相互碰撞。科学家们希望通过这种难以置信的高速碰撞从而产生奇异粒子，其中包括暗物质粒子。 然而，即使采用最强大的粒子加速器，至今也未能发现暗物质的任何迹象。美国马里兰大学科学家萨拉-恩诺表示，“你也许会问为什么会这样，为什么组成宇宙大部分的物质粒子为什么在我们的加速器中从来没有发现过。”原因之一可能就是他们的加速器还没达到足够强大。 科学家们也无法确定暗物质粒子究竟有多大，有多重，以及究竟需要多大的能量才能够在实验室中发现它们。或许在任何加速器中都无法找到暗物质粒子。恩诺表示，“我们或许不知道这样一个事实，那就是暗物质粒子是我们无法制造或探测到的粒子。” 现在，最大的希望就寄托于新型的粒子加速器大型强子对撞机身上。恩诺表示，“大型强子对撞机或许会最终让我们获得足够的能量以产生暗物质粒子，并在撞击中发出它们。”恩诺也是大型强子对撞机紧凑型μ子螺旋型磁谱仪实验项目组成员之一 |
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