暗物質和暗能量是什麼 ???

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《暗物質和暗能量是什麼》

暗物質是種不會和電磁力相互作用的物質，因此你看不到他、摸不到他也無法直接觀察到他的存在，對我們來說，暗物質就很類似於我們所認知的幽靈，即便我們感受不到他，但他在宇宙中還是扮演著很重要的角色，暗物質本身有質量，他會產生引力，他在宇宙中的含量比一般物質來的多，而他的職務就是，構築出我們熟悉的宇宙，比如星系。

暗物質產生的萬有引力，會將星系穩定住，來彌補星系物質不足以維持自己的缺失，在遙遠的太空中，那些渦旋狀、球狀、不規則狀的星系，就是暗物質聚合的，暗物質就有點類似於，宇宙結構的骨架，沒有了他宇宙將會崩潰瓦解。

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暗能量是種不明但充斥整個宇宙空間的能量，他和暗物質相反，他不會構築宇宙，他會分離、撕裂宇宙，他的出現是為了解釋現今天文學家發現宇宙正在加速膨脹的現象，從宇宙誕生以來，宇宙膨脹的速度理應減緩，但是宇宙反而再加速膨脹，因此科學家推論宇宙中有種神奇的能量，會推開物質，既暗能量的由來。

相較於暗物質，暗能量未被證實，而暗物質則是在遠方星系的光因為穿過暗物質產生的引力而扭曲的關係而被間接觀察到（不代表說暗物質被證實了）。暗能量和暗物質可以決定宇宙的未來，如暗物質贏過暗能量，宇宙便會收縮，反之暗物質輸給暗能量時，宇宙就會永恆的加速膨脹，直到萬物彼此被撕裂為止。


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暗物質在何處？
若暗物質也如常見的物質這樣的在宇宙分佈，萬有引力公式應己包含了暗物質的因素，星系內的恆星運動不應有異；若暗物質集中在星系的中央，那就是黑洞，黑洞是看不到，但黑洞的吸積盤卻非常爛；若暗物質如蛋殼樣把星系包圍起來，則所有重力理論都有問題；寄然如此，不如考慮現今的重力理論可能不適用在星系的運動；請參考百年前的"以太"之說。

2011-05-30 10:05:06 補充：
暗能量 < 反重力
反重力就是宇宙始創的上帝，物質也好，能量也好，歸根究底不過是它的不同面相；暗能量只是反重力其中最易觀察到的層面。

沒有真正的黑~~無法完全傳達真實的色彩。

當愛恩斯坦在1913-1915年發表了廣義相對論之後，便用之來研究宇宙的時空結構和運動，是首位探討這個問題的科學家。愛恩斯坦在1917年發表的宇宙模型是一個靜態、均勻及具有球狀對稱的宇宙。問題是主宰宇宙的引力，在沒有外力的抗衡下，勢必導致物體速度的改變，形成一個不穩定的宇宙。當時科學家並不知道宇宙正在膨脹，所以愛恩斯坦對這樣的宇宙模型並不滿意，故特意在廣義相對論引力方程中加入一個人工的「宇宙常數」，這個常數的作用，相等於一個和引力相反的排斥力，以抵銷引力的作用。後來觀測結果發現宇宙原來真的在不斷膨脹，愛恩斯坦對自己的畫蛇添足後悔不已，更把引入「宇宙常數」一事稱為「自己一生中最愚蠢的錯誤」。以純理論探討來說，我們當然可以保留這個「宇宙常數」，但多年來的天文觀測結果，並不支持這個宇宙反引力的存在，所以科學家一直假設這個常數為零。假若引力是唯一影響宇宙膨脹速度的力，在引力的牽引下，我們當然會認為宇宙的膨脹速度應該會不斷減慢。這就是為甚麼當來自柏克萊的天文學家在1999年發表宇宙的膨脹正在不斷加速的論文時，科學界為之大吃一驚。過去數年來，其他的觀測結果和研究亦支持這個不可思議的現象。支持宇宙正在加速膨脹的第一個證據來自對Ia型超新星的研究。這種超新星在爆發時，最終都會達致相同(或至少容易校準)的固有光度。但觀測結果顯示，遙遠的Ia型超新星的固有光度，比近處的同類型超新星暗20%。這個觀測結果很容易以宇宙膨脹速度增加來解釋。假若宇宙的膨脹正在加速，那麼這些超新星遠離我們的速度將會不斷加大，它們和我們的距離當然會較膨脹速度不變或減慢的情況為遠，結果超新星的光度自然會較預期的暗。當然，天文學家亦曾考慮其他的可能性，例如星際塵埃亦會減弱遙遠的星光。可是沒有一個解釋能獲得觀測數據的支持。更重要的是，在過去兩年天文學家發現不少證據，證明我們確實活在一個膨脹速度不斷增加的宇宙中。從研究Ia型超新星及「威爾金森微波各向異性探測器」(WilkinsonMicrowaveAnisotropyProbe,WMAP)的觀測數據所知，宇宙大約由30%的普通物質(包括可見和不可見物質，天文學家稱宇宙中不可見的物質為「黑暗物質」)以及70%稱為「黑暗能量」的神秘成分所組成，而宇宙中發光因而可見的部份只佔微不足道的5%。換言之，不同的研究和觀測數據皆表明，現時宇宙中大部份的能量密度很可能隱藏於虛空之中！黑暗能量其實很可能就是愛恩斯坦在1917年在引力方程中加入，但終被拋棄的宇宙常數。我們當然不甘於單單把黑暗能量等同於宇宙常數，對科學家來說，更重要的是要對黑暗能量的來源找一個合理的物理解釋。最有趣的看法是黑暗能量來自真空能量，且讓我細細道來。根據量子力學，虛空其實並非真的空無一物，而是會不斷隨生隨滅大量的虛粒子對。真空會無中生有，好像破壞了物理學最基本的能量守恆定律，但在量子力學的世界裡，只要「借來的物質或能量」
能在極短時間內復歸於無，在不違反能量─時間測不準定理的情況下，短暫的能量不守恆是容許的，所以真空可擁有一個非零而非常大的能量密度。換言之，不可以把真空能量視為零，這種能量可視為一種引力源。特別的是，這種「引力」就好像液體一樣有負壓強，產生的排斥力相類於宇宙常數。負壓強令宇宙膨脹不斷加速，就有如從觀測Ia型超新星所得出的結論一樣。雖然宇宙常數的引入能極好地解釋現有的觀測數據，但科學家仍努力尋根究底，探討其他類形的黑暗能量，更提出了數個不同黑暗能量來源的可能性。除了宇宙常數外，我們也有很多原因去考慮利用動態黑暗能量來解釋宇宙的加速膨脹。首先或許亦是最重要的，以物理學來說，以動態黑暗能量來取代宇宙常數在邏輯上是有一定道理的，這些理論亦可以觀測來驗證。此外，把真空能量重新假設為零亦符合不少科學家的祈望，除非事非必要，我們仍不想放棄對真空的傳統理解。或許對科學家來說，最有趣的是，若在引力公式中，以一個動態場取代一個常數，是否就能免去精細調節這個常數的麻煩呢？解釋黑暗能量最簡單的物理模型，是一個單一而緩慢滾動的純量場，有時稱為真空場。當場本身在緩慢改變時，純量場的勢能對宇宙的影響就仿如宇宙常數。除了真空場模型外，科學家亦提出其他解釋黑暗能量的理論，這些模型建基於不同的物理理論或假設，例如超對稱規範理論、超重力、增加一些小或大的空間維數、量子力學在彎曲時空的影響等等，這些理論模型，返本溯源，其實背後都假設存在著一個特性類似於宇宙常數的無質量純量場。當然亦有些黑暗能量理論模型並未引入純量場的觀念，其中一個假設是「實」黑暗物質的存在，這些物質可以是糾結的宇宙弦網絡或區域牆。亦有人提出黑暗物質粒子的質量會隨宇宙膨脹而增加，所以它們的能量會較普通物質有較低的紅移量。無論如何，這些假設對宇宙所造成的結果非常複雜，暫難以仔細分析，科學家仍需努力。