1972年12月7日,駕駛著阿波羅17號宇宙飛船的宇航員在距離地球2.6萬公里遠的距離上,拍攝到一張非常經(jīng)典的照片,這張被命名為“藍色彈珠”的地球照片也成為人類歷史上拍攝的第一張高清地球全身照,從這張照片中我們看到地球呈現(xiàn)非常漂亮的藍色色彩,再加上白云和陸地相映襯,讓這張地球照片成為航天史上最經(jīng)典的照片之一,不過從這張照片我們也看到一個有趣的細節(jié),我們的地球是懸浮在宇宙中的,這讓人感到很疑惑,地球的總重量達到5.965*10^24千克,也就是大約60萬億億噸,這是一個超級重的重量了,地球竟然還可以漂浮在宇宙半空中,比地球質(zhì)量更大的木星、太陽同樣也是懸浮在宇宙中,不僅僅是地球、木星、太陽可以懸浮,宇宙全部星球似乎都能夠穩(wěn)定的懸浮在宇宙中,這到底是什么呢?是一種什么力量支撐著這些星球不掉入到宇宙深淵中?
“藍色彈珠”地球照片
這其實和引力有關(guān),根據(jù)萬有引力定律,質(zhì)量越大的物體引力就越強,每個物體都會存在引力,而這些物體的引力又會產(chǎn)生相互吸引的力,比如我們太陽系中太陽的質(zhì)量占據(jù)太陽系總質(zhì)量的99.85%,因此它是一個引力極強的天體,它產(chǎn)生的引力就“拉著”地球等八大行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn),而比太陽的高一級天體是銀河系,太陽也圍繞銀河系旋轉(zhuǎn),因為銀河系中心的黑洞是一個比太陽質(zhì)量重幾十億、幾百億倍的超重天體,它產(chǎn)生的引力“拖住”在它視界范圍內(nèi)恒星圍繞它旋轉(zhuǎn),而它視界內(nèi)恒星產(chǎn)生的引力又“拖住”外層恒星天體圍繞它們旋轉(zhuǎn),以此類推就形成了我們看到的銀河系,就這樣一層一層的天體引力拖著它們的“小伙伴”往前飛行,自然就不會“掉下去”了,這個時候問題的關(guān)鍵來了,是什么“拖住”銀河系不往下掉的呢?
銀河系看起來像“懸浮”在宇宙中
因為在銀河系已經(jīng)沒有更大的天體產(chǎn)生的引力可以拖住它了,但是科學家們看到的銀河系依然是“懸浮”在宇宙中的,這其實就涉及到一種神秘的物質(zhì)了,這種物質(zhì)目前人類還沒有找到它們,但是堅信它是存在的,這種物質(zhì)就是暗物質(zhì),暗物質(zhì)是一種看不見摸不著的物質(zhì),和黑洞蟲洞一樣看不見摸不著,但是科學家卻發(fā)現(xiàn)它在宇宙中存在的證據(jù),科學家是如何發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)的呢?
宇宙全部星球像“懸浮”在宇宙中
原來科學家在觀測某些恒星系的時候,發(fā)現(xiàn)這些恒星明顯違背萬有引力定律,根據(jù)萬有引力定律,離恒星越遠的行星受到的引力越小,它獲得的作用力也就越小,因此公轉(zhuǎn)的速度就越慢,比如太陽系冥王星的公轉(zhuǎn)周期9萬天,是地球公轉(zhuǎn)周期的246倍,也就是說冥王星的一年相當于地球246年,這是因為冥王星比地球距離太遠要遠的多,而科學家發(fā)現(xiàn)的那些恒星外層的行星公轉(zhuǎn)周期竟然和內(nèi)層行星一樣,這說明外層行星不僅受到它母恒星的引力,也受到另外一種神秘的引力影響,而這種神秘的引力就是暗物質(zhì)產(chǎn)生的,暗物質(zhì)產(chǎn)生的引力被稱為暗能量,而且這個暗能量還可以解釋另一些無法解釋的宇宙現(xiàn)象,比如宇宙加速膨脹的加速力就是由暗物質(zhì)產(chǎn)生的暗能量提供的,因為除了這個力量以外,宇宙中沒有任何物質(zhì)能夠提供如此巨大的加速作用力。
暗物質(zhì)充滿整個宇宙,它產(chǎn)生強大暗能量引力,維持宇宙正常運轉(zhuǎn)
從宇宙膨脹加速力科學家又推算出暗物質(zhì)這種物質(zhì)質(zhì)量占宇宙總質(zhì)量很大部分,比例達到95%,只有這個比例才可以為宇宙膨脹提供足夠的加速作用力。這就意味著我們宇宙中到處充滿著暗物質(zhì)和它產(chǎn)生的暗能量,這就可以很好的解釋銀河系為什么可以“懸浮”在宇宙中了,因為暗物質(zhì)分布在宇宙各個空間角落,它產(chǎn)生的暗能量,也可以理解為暗引力“拖住”銀河系和宇宙其他任何天體,或者說平衡住銀河系和宇宙全部天體上下的力,讓它們能夠懸浮在宇宙中,如果把宇宙比作海洋,那么暗物質(zhì)就像海洋中的海水,銀河系就是行駛在海洋中的船只,銀河系這艘船受到暗物質(zhì)這種海水產(chǎn)生的浮力(暗能量或暗引力),所以它能夠一直浮在海洋上面,這樣理解更加形象一點。
暗物質(zhì)是宇宙最神秘物質(zhì)
不過科學家至今還無法發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)到底存在哪里,也看不到它真實的面目,或者人類發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的那一刻,就是揭開宇宙終極奧秘的時候。