暗物質和暗能量有何區別，是怎麼證明其存在的？

2019-02-24 04:51:45 佚名

活的自在點

暗物質是怎樣預測的？

1933年，加州理工大學的瑞士天文學家茨威基在研究星系團時發現了奇怪的現象：星系相對於星系團中心的運動速度似乎太快了。星系團是星系的集合體，可以包含數百個明亮的星系，這些星系由共同的引力場束縛。茨威基的同事史密斯用當時世界上最好的望遠鏡收集了星系團中成員星系的速度。利用引力理論，天文學家可以通過星系的運動速度推斷星系團的總質量，星系的運動速度越快，說明束縛它們的引力場越強大，也就意味著星系團的總質量越大。而茨威基通過星系速度推斷出星系團質量顯得太大了些，要比星系的質量多出幾百倍。茨威基很快將星系團中隱藏的質量命名為“暗物質”。大多數時候，我們發現行星旋轉總是保持運動形態不變。

其實在銀河系內也不難發現，太陽相對於其它恆星運動始終保持性對位置不變。例如在地球上觀測到距太陽系約8.6光年天狼星。在地球春天和冬天仰望東南方向就可以看見，推至埃及建造金字塔始，天狼星千年不變的天文位置。我們認為提供太陽圍繞銀心運動的力，來自銀心大型黑洞的引力，但是根據萬有引力公式得知：隨著距離銀心距離越遠，邊緣的恆星旋轉速度就該越慢。但事實是邊緣恆星旋轉速度很快，保持住了銀河系整體旋轉形態不變。

由以上觀測，必須補充暗物質這樣的概念，才能很好解釋觀測現象。

暗能量是怎麼預測出來的？

由哈勃發現了行星的紅移，是由光的多普勒效應和時空膨脹效應一起產生的。遠離我們的恆星發出的光的光譜會向紅色的一端移動，這個現象是由哈勃證實的。1929年，E.P.哈勃發現河外星系視向退行速度v與距離d成正比，即 v=Hd 這個關係稱為哈勃定律，又稱哈勃效應。式中 H 稱為哈勃常數。哈勃定律中，v以千米/秒為單位，d以百萬秒差距為單位，H的單位是千米/(秒·百萬秒差距)。換句話說，星系之間因為空間距離會產生某種斥力，推動星系之間加速遠離。為了解釋這一現象，科學家賦予了宇宙空間的“暗能量”的概念。

暗物質和暗能量產生的力有區別嗎？

1、產生的力都是為了符合滿足觀察結論，但並未發現。

2、都是由宇宙空間尺度產生的；只不過暗能量適應更大的空間結構，而暗物質只適應星系尺度。

由上圖發現，暗物質和暗能量產生的力方向是一致的。我暫且把暗物質和暗能量產生的力，定義為“空間斥力”。所以對單個星系來說，空間斥力是與其萬有引力方向一致的力，但對星系之間來說，確實推動了相互遠離。

或許根本不存在所謂的暗物質和暗能量，宇宙空間本身就有產生空間斥力的能力。我試想一下，從宇宙大爆炸開始有了物質和空間。要不是蘋果砸到了牛頓頭上，誰會知道萬有引力呢？我們在地球上的單個物體之間，誰會在意它們之間的萬有引力？包括情人間相互接吻。牛頓因為蘋果砸到頭上，推測除物質產生了萬有引力。但是到愛因斯坦之後，也沒有搞清楚為什麼物質就必須會產生萬有引力。既然物質和空間都是宇宙大爆炸的產物，那麼空間總該產生點什麼吧？假如空間斥力如下公式。

上述公式告訴我們，暗物質與暗能量無處不在。只要存在“空間”裡，有空間必然產生空間斥力。只不過空間斥力太小，甚至比萬有引力還小，所以在我們空間尺度裡，沒法體會出空間斥力。就像萬有引力一樣，不是牛頓告訴我們，誰知道有“萬有引力”呢？

相愛擁抱的人那裡知道有物質的萬有引力和空間的斥力？

演戲宇宙不二法則就是：那個最微弱的力，可以憑藉數量戰勝宇宙其它性質的力。相比於物質，宇宙空間是最大最多的那種，即便空間斥力再小，但是可以以數量碾壓其它力：強力、弱力、電磁力和萬有引力。