你觉得是冷暗物质团块促进宇宙的诞生还是热暗物质的团块促进宇宙?

用户9060314556673


冷暗物质(或CDM)是大爆炸理论在改善的过程中加入的新材料,这种物质在宇宙中不能用电磁辐射来观测,因此是暗的;同时这种微粒的移动是缓慢的,因此是冷的。在2006年,多数的宇宙学家热衷于描述冷暗物质如何在早期宇宙仍是平滑的初始状态下(如宇宙微波背景辐射所示),如何形成如同我们今日所见的星系和星系团的结构-宇宙的大尺度结构。在冷暗物质的理论中,结构依层级增长,在连续和逐级增长的过程中,少量的物质先塌缩和合并在一起,逐渐形成越来越巨大的结构。在流行在80年代的热暗物质的事例中,结构不依层级增长(由下而上),而是以断裂的方式发展(由上而下),最巨大的超星系团先形成像船舱甲板似的,像薄煎饼的层状结构,然后断裂形成,像星系——我们的银河系——这样的小碎片。热暗物质预测的与观察到的大尺度结构大相迳庭,而冷暗物质的事例却总能与观测的现象契合,冷暗物质比较和逻辑。




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女答者:黄金

其实冷暗物质团和热暗物质的团块都不是促进宇宙诞生的物质,中微子才是促进宇宙诞生的物质。

位于美国 伊利诺斯州巴达维亚“费米实验室”是美国最强的粒子加速器,在这里的科学家们要捕获宇宙中最不活泼的粒子:“中微子”。因为这种神秘而诡异的粒子掩盖了巨大的秘密,从统一自然界的四大基本作用力( 强核力、引力、电磁力、弱核力),以及一个鲜为人知的问题:为什么存在的物质都拥有实体,而不是虚无的?

“中微子”可以打开进入物理更深领域的大门,目前对于研究中微子的实验有很多,但核心研究围绕中微子展开的研究中,其中最大、最先进的就是“DUNE实验”( 即是:深层地下中微子实验室),在某种意义上最重要的核心就是研究物质与反物质的实际行为是否不同,正如从质能方程中所知,物质与反物质应完全对等,但实际上并不是这样的,因为“DUNE实验”项目会解释此原因。

“DUNE实验”核心

中微子是一种被称为轻子的基本粒子,与熟知的电子以及比电子更重一些的μ子和τ子同属一类,中微子也分为三种,分别对应每种带电轻子,所以有电中微子、μ中微子和τ中微子,所有的中微子都有一种奇异的性质:它们可以随时间在三种类型之间振荡转换。

测量中微子振荡是解开秘密的重要部分,但这并不容易,中微子是自然界中最神出鬼没的基本粒子,几乎只与弱核力及引力发生作用。

事实上,为了有50%机率阻挡一个从太阳发射出来的中微子,需要一堵5光年厚的“铅墙”,总的来说,找到中微子的方法非常苛刻。

捕获中微子的难度非常苛刻

中微子的弱相互作用性质让它们极其难以探测,为了有机会探测到一个中微子,就得有数量极其庞大的中微子进入探测器,因此,中微子得被聚集为“束状”,但如果中微子的相互作用是如此微弱,那又如何把它们引导成“束状”呢?

答:主费米实验室射线使用巨大的电磁线圈绕2.5英里周长的环形轨道加速“质子”,达到99.997%的光速,这是可实现的,因为和中微子不同,质子带有电荷,这些质子通过击“石墨”,当它们撞击时原子核会产生所有种类的粒子,更多的磁场被用来筛选碰撞残骸中带正电荷的“介子”,然后将它们聚集成“束状”,这些介子会快速衰变为μ子和μ中微子,射线接下来穿过数百米的岩层,用以阻挡μ子,而中微子会直接穿透岩层,纯净“束状”的 μ中微子会被送入探测器,这就是“ICARUS·宇宙信号设备”。

“ICARUS·宇宙信号设备”和地下测得的稀有信号成像:液氩中微子猎手,是如何捕获中微子的?

答:这个是概率的问题。

每个中微子只有极小的几率与任何特定的"Ar原子核”发生作用,每秒钟向探测器发射1万亿个中微子,不过仅仅有少数会发生相互作用。

为何中微子如此难以捉摸?

中微子只参与弱核力和引力,而引力又微弱到可忽略不计,为了与其它种类的物质反应,中微子需要与其交换一个弱相互作用力的载体:一个“W”或“Z”玻色子,事实上,一个虚玻色子只存在于一瞬间,只要足够交换中微子和原子核的能量即可,它实际上从虚无中暂借了存在所需要的能量,这是一种利用海森堡不确定性原理达成的能量守恒作弊,海森堡不确定原理告诉我们在一对特定的属性之间存在不确定性,在这种情况中,是能量与时间的不确定性,所以虚粒子存在的时间越短,能暂借的能量就越多。

波色子的质量很大,为了存在,“W”玻色子需要暂借一大堆能量来形成它们其余的能量,这极大的限制了它们能存在的时间,也限制了能传播的距离,为了让一个中微子与原子核发生相互作用,它需要接近到几乎完全进入原子核之中,也就是一次直接的碰撞。

如果中微子与探测器产生作用,"Ar原子核”会被击碎,带电粒子( π子和 μ子)被释放,这些粒子随后穿过液氩把电子从原子中激发为自由电子,再对探测器的一侧加上电荷,强大的电场充满个容器,电场反自由电子再吸引到容器壁上,通过电子轨迹来追踪中微子轨迹,轨迹当中就可以了解中微子振荡的一切,其中包括引起一切的中微子的类型,探测到的是电中微子还是μ中微子(或者τ中微子)。

在只发射源只发射μ中微子的情况下,只能检测到了τ中微子或电中微子,就观察到了中微子振荡,使用仪器来判断振荡发生的数量,加上中微子以光速的速度前进的距离,就可以计算出中微子振荡的速度。

中微子对宇宙研究早期宇宙诞生有着巨大的线索

这个实验将会捕获中微子束并在穿越的过程中将会得到一些关于物质和反物质区别的基本性质,也有可能为科学家们解释“宇宙一开始就是由物质构成”。

通过研究中微子这种粒子物理,能够更多理解物质和反物质本该在早期宇宙中被相等的创造,然后相互湮灭,留下一个只存在于光子的宇宙,然而现在观测到的是一个充满物质的宇宙,这意味着在物质与反物质之间肯定存在一些微小的维持平衡物质,这些微小的物质残骸足以形成恒星和星系。

物质与反物质的行为反映出它们之间一定存在一些微小的物质, 一个在紧随大爆炸发生之后的物理过程,通过“轻子”生成机制。早期宇宙的微子会衰变为其它类型的正物质粒子,中微子生成反物质粒子。

中微子与反中微子的数量不相等,就会造成物质与反物质数量的极度不平衡,最初的不平衡也会在中微子振荡方式中体现出来,反中微子在三种类型之间的振荡要比中微子慢,这就是“DUNE实验”项目所寻求的探测目标。


太空生物学


你知道平衡规律么,宇宙万物在自然力量的作用下永恒处于“平衡→不平衡→新平衡→…”的循环过程中。

打个比方说,热传递,(温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程)只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差,就会有热传递现象发生,并且将一直继续到温度相同的时候为止。这就是平衡。

目前一个共识,宇宙物质的形式有冷暗物质,热暗物质和普通物质(中子,质子和电子组成的物质)。三者之间是一个平衡状态


广济爱分享


‘你觉得是冷暗物质团块促进宇宙的诞生还是热暗物质团块促进宇宙的诞生?’很高兴回答这个问题,我觉得既不是冷暗物质团块,也不是热暗物质团块,爱因斯坦和现代科学家都证实了物质不是实有的,既然物质不是实有的,又哪来冷暗物质、热暗物质。对于宇宙的诞生,现代科学解释的不彻底,还有太多的未知,我比较倾向于佛法对此的解释,正如永嘉大师《正道歌》中描述的‘梦中明明有六趣、觉后空空无大干’,就是指宇宙人生,万事万物的现象是幻像,不是真实存存的,相有体空,佛法里讲的一念不觉生三细,境界为缘长六粗,这是宇宙诞生的出处。佛法的《金刚经》就是为我们彻底的讲述了宇宙人生的真实义,不妨去涉猎一下,宇宙的诞生就明白了。这是我的理解,不知能不能帮到你,谢谢!



大圆镜智


冷物质团块绝定宇宙的诞生,宇宙没延生,哪来的热能?


宇宙的指纹


宇宙的诞生不是什么冷物质暗物质,现有的科学知识硬要解释宇宙的诞生,那不是很可笑吗?盲人摸象。


用户5091872015538


这是假说,应该是暗物质,因暗物质具有强大的内能。


岳风轻云淡


应该是同时进行,不过,冷的多,热的少。?!。


12025日期08015


冷物质团块


落落青衫一少年陈lucy


不止有冷热,还有更未知元素没有发现。


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