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主题:【原创】漫谈暗物质 -- afar77

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家园 【原创】暗物质(3.2)

接着讲暗物质。现在咱们已经知道一个星系团里头有多少暗物质了,那么,全宇宙里头呢?

最简单的办法,就是假设全宇宙里的物质都形成了星系团(这个差不多是正确的),然后所有的星系团都差不多(这个么....),那么把从某一个星系团测量出来的量放大到全宇宙,就差不多知道了。

要数宇宙中间有多少个星系团么?道也不用。有两个量可以帮我们计算。一个呢,还是光度/质量比。星系团的测量一下,宇宙的总光度弄起来比较麻烦,不过算算衰减遮挡啥的还是能从观测值算出来,除一下就有总质量了。另外一个是气体百分比,也就是一个星系团里气体占总质量的百分比---恒星里头那点点质量和气体质量比较起来只能算是个零头。然后宇宙中的气体总量可以从大爆炸理论里推出来,所以暗物质的总量也能算了。

公布暗物质总量以前,先讲点题外话。

其实暗物质总质量这个说法比较外行的,因为很长一段时间里天文学家对于宇宙到底有多大这个问题很没谱。所以说物质的多少一般都会讲物质的平均密度是多少。这个平均密度呢,又总是一个很小很小的量,每次都要说零点零零零零.....零几克每立方米也太麻烦了一点,所以就像说质量一般会用太阳质量一样,说密度也找个常用密度作标准好了。这个标准呢,找来找去,就找到闭合密度上了。

这个闭合密度呢,简单的说,就是宇宙中间需要多少物质才能让宇宙正好处在闭合和开放的边缘上。多一点物质呢,引力太强,宇宙膨胀到一定限度就会塌缩回来。少一点物质呢,引力太弱,宇宙会永远的膨胀下去。这个刚刚好的密度呢,可以用万有引力常数,哈博常数和光速很容易的算出来,是个常数,于是就被拿来作标准。讲宇宙中有多少东西一般都是讲它的密度是多少倍的闭合密度,或者说话简单一点的,就直接说它的密度是多少了。

宇宙中的总物质(包括暗物质和气体)呢,算出来的总量,一个方法给出0.24,一个方法给出0.36,只差了一半而已,不错不错。

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下面这张图呢,就是决定宇宙命运的经典:物质多一点则塌缩,少一点则发散,咱们正好处在中间....

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外链图片需谨慎,可能会被源头改

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预告一下先,下一节要开始讲宇宙中的一个大爆竹

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这个爆竹是啥呢?

这个爆竹跟暗物质又有啥关系呢?

且听下回书分解

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