所以说 , 修正引力理论 , 在历史上并没有解决质量缺失的问题 。 而且从目前来看 , 我们的引力论好像也没有啥问题 。 至于以后会不会被修正 , 这是后话 , 至少在暗物质问题上 , 我们还不能拿引力理论开刀 。
而且在往后的发展中 , 人们也找到更多关于暗物质存在的证据 , 下面我们就大概地了解一下就行了 , 这些证据都说明了 , 我们的宇宙中真的有绝大部分的物质是不可见的 。
首先第一个证据来自于大爆炸核合成 , 以及微波背景辐射中光子的密度 , 再加上我们从原始气体云中测量出来的氢、氦、氘、氦3、还有锂7的比例 , 我们就能算出宇宙中重子的密度 。 进而我们就能够知道宇宙中有多少普通物质了 , 通过这个测量我们也能够知道宇宙中的物质总量比普通物质多了5倍 。
第二个证据来自微波背景中的波动模式 , 比如我们之前说的重子声学振荡 , 有没有暗物质重子物质都会发生振荡 , 但有暗物质存在 , 会表现出不同的振动模式 。 具体可以看下之前的文章 。
第三个证据来自于宇宙结构的巡天项目 , 有暗物质的存在可以帮助物质结构的快速形成 , 尤其是小尺度上的物质结构 , 比如一些小型的星系 , 星系群 。 那么没有暗物质的话 , 宇宙中不会存在像麦哲伦星系这样的小结构 , 也不会有我们的本星系群 。 就算更大一点的星系团这样的结构也会受到压制 。
因为暗物质不与光子发生相互作用 , 它可以在小尺度上率先快速地聚集 , 进而促进物质结构的形成 。
其实我们现在完全可以在计算机上去模拟星系、星系团、以及大尺度结构的形成过程 , 我们可以任意地设定模拟程序的初始参数 , 比如说给其中添加多少普通物质 , 添加多少暗物质 , 设定好最初物质的分布情况 , 当然这个模拟程序需要遵循已知的引力理论 , 然后开始模拟 。
结果我们就会发现 , 一个完全不含暗物质的宇宙 , 跟我们现在的观测事实不符 , 只要给其中添加了5倍与普通物质的暗物质之后 , 模拟结果就会和观测事实在统计学上吻合的很好 。
所以事实证明了 , 大爆炸理论要想复现今天的宇宙 , 就需要存在5倍于普通物质的暗物质 。 好了 , 今天的内容就到这里 , 下节课我们继续说暗物质 , 这个话题真的很大 , 那么下节课我们说一个 , 关于暗物质最直接的证据 , 可以说我们已经观测到了暗物质所产生的引力效果 。
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