突然改变轨道的暗物质天体对地球有多少影响?暗物质也能组成生命吗?

随机游程 2019-09-07 16:51:46

#随机游程的感悟#据国外媒体报道声称科学家估计,常规物质只占宇宙总能量二十分之一,暗物质则约占六分之一,剩下部分的完全由暗能量构成。或许除了宇宙学家外,几乎地球所有人都将注意力集中在常规物质上,不会对暗物质和暗能量在意。

也就是同时间我脑海中突然想起了地球,想起了当年看过的《量子启示录》该片谁2010年2月4日在美国上映。电影#量子启示录#讲述某天美国航天局发现一彗星离奇地改变轨道,计算后发现暗物质天体将吞噬物质、反物质、光、引力、时间,地球将3天内消耗殆尽。…★该片就是科学描述黑洞靠近地球情况的。只不过结尾有些牵强附会,应是造成#平行时空#当然事发点出现了与故事无关的另一个完美结局。防患于未然,不能小看暗物质的潜在威胁性。

我们关注有能量物质是自然生存需要,因为我们本身是由常规物质组成的有形世界。物理学告诉我们是通过电磁力、弱核力和强核力等等相互作用,常规物质就可使世界的可见物质形成复杂密集的各种系统。所能观察到的存在“物质”都要归功于常规物质的非引力相互作用。可见物质大约占常规物质的15%。 比如正在阅读这篇文章的电脑屏幕,以及能想到的任何事物都由常规物质组成。因为如果某种事物具有可测量的相互作用,那它就会值得关注。

暗物质缺乏这种有趣的影响和结构。一般假设认为,暗物质是把星系和星系团凝聚在一起的“粘合剂”,但只存在于它们周围的无定形云中。粒子物理学的标准模型包括6种夸克,3种带电轻子(包括电子),3种中微子,所有负责力的粒子,以及新发现的希格斯玻色子。如果暗物质的世界也相当丰富呢?在这种情况下,即使大多数暗物质的相互作用可有可无,但是小部分暗物质可能会出现类似于常规物质的相互作用。标准模型中丰富的粒子和力组成了复杂的结构,也导致了许多有趣的现象。如果暗物质中含有发生相互作用的成分,那这一部分可能也会产生影响。或许由常规物质构成的我们也在犯类似的错误。描述我们所知物质最基本组成部分的粒子物理学标准模型十分复杂。哪为什么不假设一些暗物质有自己的相互作用呢?

在这种情况下,就像常规物质由不同类型的粒子组成,而这些基本粒子通过不同的电荷组合相互作用一样,暗物质也会有不同的基本粒子,而且这些不同的新粒子类型中至少有一种会经历非引力相互作用。标准模型中的中微子在强核力或电磁力作用下不会发生相互作用,而夸克的6种类型却与之相反。有一小部分也许是5%会发生非引力相互作用。根据我们在常规物质世界中所看到的情况,这样的情况可能比通常假设的相互作用非常微弱,或没有相互作用的单个暗物质粒子更有可能出现。常规物质的许多组成部分具有不同的相互作用,并以不同的方式对世界作出贡献。暗物质也可能有不同的粒子,它们具有不同的行为,并且可能以可测量的方式影响宇宙的结构。比如“镜像暗物质”就描述了模拟一切常规物质的暗物质。这样的例子过于难以理解,其含义很难与我们所知道的一切相协调。假设所有的暗物质都是相同的,因此经历了相同的作用。没有人考虑过一种非常简单的可能性,即虽然大多数暗物质不会相互作用,但小部分暗物质可能会相互作用。这种新的暗物质类型就可能与大多数可测量的现象无关。我们甚至还没有观察到暗物质的主要成分,此时关注其更小的部分似乎为时过早。只能是通过各种像电影#量子启示录#中对危机想象一样来寻找思路。

常规物质在宇宙组成中占比很低,但影响却很大。在一个致密的常规物质盘中,恒星、行星、地球甚至生命都可以形成。带电的暗物质成分——虽然不一定有这么丰富——也可以坍缩成圆盘,就像银河系中可见的圆盘一样。它甚至可能分裂成类似恒星的物体。在原理上,这种新的盘状结构可以被观察到,甚至可能比传统观点中占主要地位的低温暗物质成分更容易被观测到。

我们一旦开始沿着这些思路思考,各种可能性就会迅速增加。毕竟电磁力,只是标准模型粒子所经历的几种非引力相互作用之一。除了将电子与原子核结合的力,常规物质世界的标准模型粒子还通过弱核力和强核力发生相互作用。在常规物质的世界里可能还存在更多的力,但它们在可达到的能量下必须极其微弱,因为到目前为止,还没有人观察到它们的任何迹象。不过,即使只存在三种非引力相互作用,也暗示着相互作用的暗物质可能也会经历非引力相互作用,而不仅仅是暗电磁力。也许除了电磁力外,核力也能作用于暗粒子。在这种可能性更加丰富的场景中,经过核燃烧形成的暗恒星可以创造出比目前描述的暗物质更类似于常规物质的结构。在这种情况下,暗圆盘中可能存在许多暗恒星,其周围存在着由暗原子组成的暗行星。因此,这些暗物质可能具有与常规物质相同的复杂性。部分相互作用的暗物质显然为推测提供了肥沃的土壤,并鼓励我们去思考原本可能无法想象的可能性。对作家和电影观众而言,暗物质领域中这种额外的力量?我们和它们都看不见彼此。即使暗物质生命存在(或者曾经存在)不知道。几乎肯定永远也不会知道。直到不久前,我们才终于探测到了来自巨大黑洞的引力波。一个小物体或生命形式所施加的引力也几乎肯定会微弱到无法探测。只有非常大的暗物质物体,比如横跨银河系平面的圆盘才会产生可见的后果。

客观说这个观察暗物质生命项目,确实是一项艰巨的任务。因为在所有可能的化学反应中,有多少能维持生命尚不清楚,甚至不知道有那些能维持生命的化学反应?也不知道究竟在哪些环境中才能进行。但有趣的是,如果暗物质世界中能存在相互作用,不管是否与生命有关,对地球认识宇宙结构的测量和了解是早晚会遇到的。

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看金刚经有缘悟得天眼宿命及游魂,现即禅定又念佛