天文科普:关于宇宙有什么事实让人觉得很酷?( 六 )
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图解:帝国大厦(Empire State Building) , 是竣工于1931年4月11日的高层建筑物 , 是美国纽约的地标建筑物之一 。位于曼哈顿第五大道350号、西33街与西34街之间 。它是保持世界最高建筑地位最久的摩天大楼(1931-1972共41年) 。图源:you.ctrip
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这是帝国大厦 , 高443米 , 有102层 , 重达36.5万吨 。
现在 , 如果我们把构成这座高楼的每个原子的所有空间都去掉 , 这就是它的结果 。
是的 , 整个帝国大厦没有了它的空间 , 虽然只是一粒米 , 但仍然有35万吨的重量!
当有人告诉你“我感到空虚”时 , 实际上他们是对的 。事实上 , 在某种程度上我们都是这样:我们基本上都是空的 , 虽然有时是象征性的 , 但字面上总是这样的 。
想象一下 , 如果把我们身体里每个细胞的所有原子里的全部空间都拿掉 , 那么地球上所有的人口就能装进一个苹果里!
仅仅一个苹果 , 里面就装有75亿人 。
我们的宇宙大得超乎想象 , 但它也可能非常小 , 小到超出所有人的预期 。
暗能量——我们还不了解的奥秘 。还有暗物质 , 同样令人困惑 。
那是1929年 , 当全球经济开始崩溃 , 整个世界陷入大萧条时 , 埃德温·哈勃选择了一个不同的方向 。他不停地仰望天空 , 向黑暗发问 。那一年 , 当他窥视银河系之外的东西时 , 他所观察到的一切让他和整个科学界都大吃一惊 。
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图解:正在使用望远镜的哈勃 。图源: NPR
哈勃博士注意到 , 一个星系离地球越远 , 它离地球的速度就越快 , 于是得出了宇宙正在加速膨胀的结论 。这与天文学家对宇宙演化的所有想法都背道而驰 。
埃德温·哈勃再一次彻底改变了我们对宇宙的理解 , 这一次为大爆炸理论的诞生铺平了道路 , 而这个理论主要是建立在加速膨胀的概念上 。
在哈勃望远镜观测之前 , 人们认为重力减缓了宇宙膨胀的速度 。但事实证明 , 有一股更强大的力量推动星系远离彼此 , 那是一种后来被称为暗能量的排斥力 , 它占整个宇宙的68%!
天文学家在研究星系形成过程中发现的另一个奇怪现象是它们的旋转方式 。根据牛顿的万有引力定律 , 星系边缘的恒星比靠近中心的恒星移动得更慢 , 但科学家的发现却没有显示出这一点:遥远的恒星与靠近中心的恒星在以相同的速度运动 。
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这对物理学的基本定律作出了挑战——即牛顿引力定律和爱因斯坦相对论 。
对这种运动唯一合理的解释是:星系的质量比我们实际看到的要大得多 。将星系结合在一起的额外的不可视质量 , 就是所谓的暗物质 。
暗物质既不发光也不反光 , 这就是它名字的来源 。我们看不到它 , 但它的引力仍然影响着整个星系 , 引力透镜效应是我们能够证明这种神秘物质存在的唯一方法 。
现在是令人不安的部分:暗能量和暗物质加起来占宇宙能量质量的95%以上!其他的一切——所有发光的恒星 , 围绕它们的行星、卫星和彗星 , 基本上所有我们能看到的东西 , 在宇宙中所占的比例不到5% 。
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