看不見的宇宙

資料來源:大紀元新聞

2003年7月6日

編者按﹕邁克爾特納是芝加哥大學天文和天文物理系系主任﹐早些

時候記者有機會採訪了特納教授。在交談中﹐特納向大紀元記者談

了當前宇宙科學的發展﹐尤其是目前對暗物質的認識。下面便是特

納教授的談話原文﹐也許很多讀者會感興趣吧。

在宇宙中,我們眼睛看不到的東西很多,目前,人們能通過哈伯太

空鏡和地面望遠鏡看到宇宙美麗的圖象。在這些圖象里,我們看到

的是星星,個體的星星,還有星系,星系是由很多億的星星組成的

,我們看到星系的光是星系中眾多星星發出的光的混合。我們現在

知道,星星只是這個宇宙中物質的0.5%,所以确确實實只是一小點

,就象冰川上露出的一小點。目前,我們知道,絕大部分的宇宙物

質是暗的,不發光的。但我們知道它的存在,因為引力的作用。 

如果我們觀察宇宙,1/3是暗物質。暗物質是使宇宙凝聚在一起的

東西。我們知道它的存在。因為如果沒有這個暗物質,我們的銀河

系和其它的星系就會飛散開來,正是這個暗物質的凝聚力穩固了我

們的銀河系和其它星系。 

暗能量非常神秘,令人費解,如果讀者看完了解釋還不理解的話,

你們已經赶上研究人員的水平了,因為我們也不懂。

暗能量占宇宙的2/3,暗能量是將星系推開的力量。這种物質的引

力成了斥力,它是導致宇宙膨脹的主要原因。所以,它決定著宇宙

的命運。直到我們理解暗能量是什么,我們不能解釋宇宙的命運將

是怎樣的。 

這非常有趣,我們遙望天空,我們能看到星星,它們占整個宇宙的

0.5%,其余的宇宙是我們看不見的,用望遠鏡也看不見。

我們不能直接看到暗物質,暗能量,但是我們可以從宇宙中的可見

光來推論暗物質、暗能量的存在。向比較暗能量﹐暗物質簡單點,

容易懂。我們先進一步談一談暗物質。 

暗物質是人們在觀察星球和星系的運動時發現的。當我們觀察星系

時,我們看到星系里的星球運動得非常快,這一點是可測量的,只

要有一點點光就可以測量。可是星球運動得是如此之快,這使得人

們認識到必定還存在著除星球以外的物質。因為僅僅是這些星球的

物質不能使星系凝聚在一起。當我們觀察巨星系,巨星系是很多星

系的集合體,我們得出的結論也是一樣的。星系彼此圍繞地運動著

,這种運動是如此之快,如果不是有別的物質,巨星系無法凝成塊

。” 

至于暗能量﹐那就更微妙了。它主要影響的是宇宙的膨脹。哈伯太

空鏡17年前發現宇宙在膨脹。很自然的一個問題就是這种膨脹的速

度在減慢呢還是在加快?事實上,人們根本沒想到膨脹可能加速。

人們實際在問由于宇宙中所有物質的相互吸引,膨脹的減慢速度是

怎樣的。人們要測量減慢的速度。 

在1998年,兩個研究組分別發現了一個惊人的結果,那就是宇宙的

膨脹在加快。這是非常非常意外的,從那以后,各种測量結果都得

出了同樣的結論。

我們對宇宙膨脹的加速給了這樣的一個解釋,這個現象展示給我們

有一种神秘的,叫做暗能量的東西的存在。暗能量的神秘之處在于

它的重力現象不是引力而是斥力。我們真的相信暗能量的存在,它

占宇宙物質的三分之二。 

這種斥力非常奇特﹐我相信很多人听到我這么說都被弄糊涂了。我

得承認我們也被弄糊涂了。但是我們可以非常自信地說暗能量是存

在的。我們希望能理解它。發現它的方法是用光、用星球爆炸的光

來測定宇宙膨脹。如果宇宙膨脹一直加速下去,這是一种可能,一

种最直觀的可能性,那么一千億年以后會是什么樣呢?一千億年听

起來是很長的時間,一千億年以后絕大部份的星系都會离我們非常

遠,星系的運動也會非常快,以致于我們完全看不到它們了。 

我們還能看到我們自己星系的星星,但對宇航員來說天空是黑的。

我們自己的星系沒有被拆散。你遙望天空時,看到的是我們自己星

系的星星,但宇航員會非常失望。目前宇航員能在一千億的星系中

任意選擇去觀察。一千億年以后如果宇宙膨脹還繼續加速,宇航員

就只能觀測100個星系了,對研究宇宙來說就非常困難了。我想強

調一點,我們并不肯定這個情況一定會發生,也有可能這种暗能量

會消散、消失,以致于我們宇宙也掉回來,也有可能暗能量會消散

一些,宇宙的膨脹會減緩。 

總而言之,我們知道很多,但是我們能理解的很少。

(編輯﹕方洪、陳玉茗﹔正文﹕邁克爾特納)