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什麼是暗物质和暗能量。有什麼用。
初迷信最大的谜是和。
它们的存在，向全环球年轻的提出了应战。
存在于人类已知的物质之外，人们目前知道它的存在，但不知道它是什么，它的构成也和人类已知的物质不同。
在宇宙中，的能量是人类已知物质的能量的5倍以上。
更是奇异，以人类已知的为例，反响前后的物质有大批的品质差，这个差异转化成了庞大的能量。
却可以使物质的品质所有隐没，齐全转化为能量。
宇宙中的暗能量是已知物质能量的14倍以上。
或许有很多宇宙围绕暗物质和暗能量，论述了他最近宣布文章讨论的观念。
他提出“”，指出“由于暗能量，咱们的或许有很多的宇宙”，“咱们的宇宙在减速地收缩”且“兴容许以和宇宙中的暗能量相连”。
暗物质是谁最先发现的呢？，依据他的得出推论：宇宙的外形取决于宇宙品质的多少。
他以为，宇宙是有限敞开的。
假设是这样，宇宙中物质的平均密度肯定到达每立方厘米5×10的负3克。
但是，迄今可观测到的宇宙的密度，却比这个值小100倍。
也就是说，宇宙中的大少数物质“失踪”了，哪源将这种“失踪”的物质叫“暗物质”。
一些演变到肯定阶段，温度降得很低，曾经不能再输入任何可以观测的电磁信号，无法能被间接观测到，这样的就会体现为暗物质。
这类暗物质可以称为物质李樱态的暗物质。
还有另一类暗物质，它的构成成分是一些带中性的有的稳固粒子。
这类粒子组成的或，不会放出或排汇电磁信号。
这类暗物质可以称为的暗物质。
在下观测到的暗物质Abell 2390(上半图)和MS2137.3-2353(下半图)，距离咱们约有20亿远。
上图右半方的影像，是所拍摄的假色照片，而相对应的左半方影像，是由钱卓拉所拍摄的影像。
虽然的影像中，可以看到数量泛滥的星系，但在影像里，这些星系的踪影却，只见到一团温度有数百万度，而且会辐射出X射线的炽热云气。
除了外表上的差异外，这些观测其实还含有更严重的呢。
由于右方影像中星系的总品质加上左气的品质，它们所发生的重力，并无余以让这团炽热云气乖乖地留在星系团之内。
理想上再怎样细算，这些品质只要“必要品质”的百分之十三而已！在右方的深场影像里，影像也指出形成这些所须要的品质，大于和钱卓拉所间接看到的。
以为，星系团内大局部的物质，是连这些灵便的也看不到的“ 暗物质”。
1930年终，瑞士宣布了一个惊人结果：在星系团中，看得见的星系只占总品质的1/300以下，而99%以上的品质是看不见的。
不过，的结果许多人并不置信。
直到1978年才出现第一个令人信服的证据，这就是测量物体围绕星系转动的速度。
咱们知道，依据运转的速度和高度，颂袭就可以测出地球的总品质。
依据地球绕太阳运转的速度和地球与太阳的距离，就可以测出太阳的总品质。
同理，依据物体（星体或）围绕星系运转的速度和该物体距星系中，就可以预算出星系范围内的总品质。
这样计算的结果发现，星系的总品质远大于星系中可见星体的品质总和。
论断仿佛只能是：星系里必有看不见的暗物质。
那么，暗物质有多少呢？依据推算，暗物质占宇宙物质总量的20—30%才适合。
的观测标明，宇宙中有少量的暗物质，特意是存在少量的的暗物质。
据观测估量，宇宙的总品质中，物质约占2%，也就是说，宇宙中可观测到的各种、星体、恒星、、星云、、星系等的总和只占宇宙总品质的2%，98%的物质还没有被间接观测到。
在宇宙中的暗物质当中，约占70%，约占30%。
给出的62种粒子中，能够稳固地独立存在的粒子只要12种，它们是电子、、质子、、、3种、3种和。
这12种稳固粒子中，电子、、质子、是带电的，不能是，和的是零，也不能是。
因此，在给出的62种粒子中，有或许是的只要3种和3种。
80年代初期，美国森发现，距咱们30万的中，许多碳星(庞大的红星)周围存在着稳固的暗物质，即这些暗物质遭到严厉的约束。
高能热粒子和能量适中的暖粒子是难以约束住的，它们会四处乱窜，只要运转很慢的“冷粒子”能力约束住。
以为那是“”，它是一种十分稳固的冷“，品质只要的数百万分之一。
这就是暗物质的模型。
模型能否成立，最终得由试验判决。
最近，还有人提出，暗物质或许是一种称做“”的弦状物质，它发生于后的一秒时期内，直径为1万亿亿亿分之，品质密度大得惊人，每寸长约1亿亿吨。
这种切实能否成立，雷同有待进一步钻研。
为探求暗物质的秘密，环球各国的家正在这个畛域致力上班，置信揭开暗物质奥秘的那一天不会太悠远了。
什么是暗物质和暗能量
黑洞不是暗物质,楼上的【Jeremiah P. Ostriker和Paul Steinhardt 著 Shea 译】几十年前，暗物质刚被提出来时仅仅是切实的产物，但是如今咱们知道暗物质曾经成为了宇宙的关键组成局部。
暗物质的总品质是个别物质的6倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同时更关键的是，暗物质主导了宇宙结构的构成。
暗物质的实质如今还是个谜，但是假设假定它是一种弱相互作用亚原子粒子的话，那么由此构成的宇宙大尺度结构与观测相分歧。
不过，最近对星系以及亚星系结构的剖析显示，这一假定和观测结果之间存在着差异，这同时为多种或许的暗物质切实提供了用武之地。
经过对小尺度结构密度、散布、演变以及其环境的钻研可以辨别这些潜在的暗物质模型，为暗物质本色的钻研带来新的曙光。
大概65年前，第一次性发现了暗物质存在的证据。
过后，弗里兹·扎维奇（Fritz Zwicky）发现，大型星系团中的星系具备极高的静止速度，除非星系团的品质是依据其中恒星数量计算所获取的值的100倍以上，否则星系团基本无法约束住这些星系。
之后几十年的观测剖析证明了这一点。
虽然对暗物质的性质依然无所不知，但是到了80年代，占宇宙能量密度大概20%的暗物质以被广为接受了。
[图片说明]：个别中发光物质占了宇宙总能量的0.4%，其余的个别物质占了3.7%，暗物质占了近23%，另外的73%是占主导暗能量。
在引入宇宙暴跌切实之后，许多宇宙学家置信咱们的宇宙是平直的，而且宇宙总能量密度肯定是等于临界值的（这一临界值用于辨别宇宙是敞开的还是开明的）。
与此同时，宇宙学家们也拿则衡偏差于一个便捷的宇宙，其中能量密度都以物质的方式出现，包含4%的个别物质和96%的暗物质。
但理想上，观测素来就没有与此相合乎过。
虽然在总物质密度的估量上存在着比拟大的误差，但是这一误差还没有大到使物质的总量到达临界值，而且这一观测和切实模型之间的不分歧也随着时期变得越来越尖利。
当看法到没有足够的物质能来解释宇宙的结构及其个性时，暗能量出现了。
暗能量和暗物质的惟一独特点是它们既不发光也不排汇光。
从宏观上讲，它们的组成是齐全不同的。
更关键的是，象个别的物质一样，暗物质是引力自吸引的，而且与个别物质成团并构成星系。
而暗能量是引力自相斥的，并且在宇宙中简直平均的散布。
所以，在统计星系的能量时会遗漏暗能量。
因此，暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴跌切实预言的临界密度之间70-80%的差异。
之后，两个独立的天文学家小组经过对超新星的观测发现，宇宙正在减速收缩。
由此，暗能量占主导的宇宙模型成为了一个谐和的宇宙模型。
最近威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测器（Wilkinson Microwave Anisotrope Probe，WMAP）的观测也独立的证明了暗能量的存在，并且使它成为了规范模型的一局部。
暗能量同时也扭转了咱们对暗物质在宇宙中所起作用的看法。
依照爱因斯坦的狭义相盯猜对论，在一个仅含有物质的宇宙中，物质密度选择了宇宙的几何，以及宇宙的过去和未来。
加上暗能量的话，状况就齐全不同了。
首先，总能量密度（物质能量密度与暗能量密度之和）选择着宇宙的几何个性。
其次，宇宙曾经从物质占主导的时消做期过渡到了暗能量占主导的时期。
大概在大爆炸之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导位置，但是这已成为了过去。
如今咱们宇宙的未来将由暗能量的个性所选择，它目前正时宇宙减速收缩，而且除非暗能量会随时期衰减或许扭转形态，否则这种减速收缩态势将继续下去。
不过，咱们疏忽了极为关键的一点，那就是正是暗物质促进了宇宙结构的构成，假设没有暗物质就不会构成星系、恒星和行星，也就更谈不上当天的人类了。
宇宙虽然在极大的尺度上体现出平均和各向异性，但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城。
而在大尺度上能过促使物质静止的力就只要引力了。
但是平均散布的物质不会发生引力，因此当天一切的宇宙结构肯定源自于宇宙极早期物质散布的庞大涨落，而这些涨落会在宇宙微波背景辐射（CMB）中留下痕迹。
但是个别物质无法能经过其自身的涨落构老实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹，由于那时个别物质还没有从辐射中脱耦出来。
另一方面，不与辐射耦合的暗物质，其庞大的涨落在个别物质脱耦之前就加大了许多倍。
在个别物质脱耦之后，曾经成团的暗物质就开局吸引个别物质，进而构成了咱们如今观测到的结构。
因此这须要一个初始的涨落，但是它的振幅十分十分的小。
这里须要的物质就是冷暗物质，由于它是无热静止的非相对论性粒子因此得名。
在开局论述这一模型的有效性之前，肯定先交待一下其中最后一件关键的事件。
关于先前提到的小扰动（涨落），为了预言其在不同波长上的引力效应，小扰动谱肯定具备不凡的外形。
为此，最后的密度涨落应该是标度有关的。
也就是说，假设咱们把能量散布合成成一系列不同波长的正弦波之和，那么一切正弦波的振幅都应该是相反的。
暴跌切实的完成之处就在于它提供了很好的能源学登程机制来构成这样一个标度有关的小扰动谱（其谱指数n=1）。
WMAP的观测结果证明了这一预言，其观测到的结果为n=0.99±0.04。
但是假设咱们不了解暗物质的性质，就不能说咱们曾经了解了宇宙。
如今曾经知道了两种暗物质--中微子和黑洞。
但是它们对暗物质总量的奉献是十分庞大的，暗物质中的绝大局部如今还不清楚。
这里咱们将讨论暗物质或许的候选者，由其造成的结构构成，以及咱们如何综合粒子探测器和天文观测来提醒暗物质的性质。
最被看好的暗物质候选者 短暂以来，最被看好的暗物质仅仅是假说中的基本粒子，它具备寿命长、温度低、无碰撞的个性。
寿命长象征着它的寿命肯定与现今宇宙年龄相当，甚至更长。
温度低象征着在脱耦时它们是非相对论性粒子，只要这样它们能力在引力作用下迅速成团。
由于成团环节出当初比哈勃视界（宇宙年龄与光速的乘积）小的范围内，而且这一视界相对如今的宇宙而言十分的小，因此最先构成的暗物质团块或许暗物质晕比河汉系的尺度要小得多，品质也要小得多。
随着宇宙的收缩和哈勃视界的增大，这些最先构成的小暗物质晕集兼并构成较大尺度的结构，而这些较大尺度的结构之后又集兼并构成更大尺度的结构。
其结果就是构成不同体积和品质的结构体系，定性上这是与观测相分歧的。
相反的，关于相对论性粒子，例如中微子，在物质引力成团的时期由于其静止速渡过快而无法构成咱们观测到的结构。
因此中微子对暗物质品质密度的奉献是可以疏忽的。
在太阳中微子试验中对中微子品质的测量结果也允许了这一点。
无碰撞指的是暗物质粒子（与暗物质和个别物质）的相互作用截面在暗物质晕中小的可以疏忽不计。
这些粒子仅仅依托引力来约束住对方，并且在暗物质晕中以一个较宽的轨道公允律谱不阻碍的作轨道静止。
高温无碰撞暗物质（CCDM）被看好有几方面的要素。
第一，CCDM的结构构成数值模拟结果与观测相分歧。
第二，作为一个不凡的亚类，弱相互作用大品质粒子（WIMP）可以很好的解释其在宇宙中的丰度。
假设粒子间相互作用很弱，那么在宇宙最后的万亿分之一秒它们是处于热平衡的。
之后，由于湮灭它们开局脱离平衡。
依据其相互作用截面估量，这些物质的能量密度大概占了宇宙总能量密度的20-30%。
这与观测相符。
CCDM被看好的第三个要素是，在一些切实模型中预言了一些十分有吸引力的候选粒子。
其中一个候选者就是中性子（neutralino），一种超对称模型中提出的粒子。
超对称切实是超引力和超弦切实的基础，它要求每一个已知的费米子都要有一个随同的玻色子（尚未观测到），同时每一个玻色子也要有一个随同的费米子。
假设超对称依然坚持到当天，随同粒子将都具备相反的品质。
但是由于在宇宙的早期超对称出现了自发的破缺，于是当天随同粒子的品质也出现了变动。
而且，大局部超对称随同粒子是不稳固的，在超对称出现破缺之后不久就出现了衰变。
但是，有一种最轻的随同粒子（品质在100GeV的数量级）由于其自身的对称性防止了衰变的出现。
在最便捷模型中，这些粒子是呈电中性且弱相互作用的--是WIMP的理想候选者。
假设暗物质是由中性子组成的，那么外地球穿过太阳左近的暗物质时，公开的探测器就能探测到这些粒子。
另外有一点肯定留意，这一探测并不能说明暗物质关键就是由WIMP构成的。
如今的试验还无法确定WIMP终究是占了暗物质的大局部还是仅仅只占一小局部。
另一个候选者是轴子（axion），一种十分轻的中性粒子（其品质在1μeV的数量级上），它在大一致切实中起了关键的作用。
轴子间经过极庞大的力相互作用，由此它无法处于热平衡形态，因此不能很好的解释它在宇宙中的丰度。
在宇宙中，轴子处于高温玻色子凝聚形态，如今曾经建造了轴子探测器，探测上班也正在启动。
CCDM存在的疑问 由于综合了CCDM，规范模型在数学上是不凡的，虽然其中的一些参数至今还没有被准确的测定，但是咱们依然可以在不同的尺度上测验这一切实。
如今，能观测到的最大尺度是CMB（上千个Mpc）。
CMB的观测显示了原初的能量和物质散布，同时观测也显示这一散布几近平均而没有结构。
下一个尺度是星系的散布，从几个Mpc到近1000个Mpc。
在这些尺度上，切实和观测合乎的很好，这也使得天文学家有信念将这一模型拓展到一切的尺度上。
但是在小一些的尺度上，从1Mpc到星系的尺度（Kpc），就出现了不分歧。
几年前这种不分歧性就浮现出来了，而且它的出现间接造成了现行的切实能否正确这一至关关键的疑问的提出。
在很大水平上，切实上班者置信，不分歧性更或许是由于咱们对暗物质个性假定不当所形成的，而不太或许是规范模型自身固有的疑问。
首先，关于大尺度结构，引力是占主导的，因此一切的计算都是基于牛顿和爱因斯坦的引力定律启动的。
在小一些的尺度上，高温高密物质的流体力学作用就肯定被包含出来了。
其次，在大尺度上的涨落是庞大的，而且咱们有准确的方法可以对此启动量化和计算。
但是在星系的尺度上，个别物质和辐射间的相互作用却极为复杂。
在小尺度上的以下几个关键疑问。
亚结构或许并没有CCDM数值模拟预言的那样广泛。
暗物质晕的数量基本上和它的品质成正比，因此应该能观测到许多的矮星系以及由小暗物质晕形成的引力透镜效应，但是目前的观测结果并没有证明这一点。
而且那些盘绕河汉系或许其余星系的暗物质，当它们兼并入星系之后会使原先较薄的星系盘变得比如今观测到得更厚。
暗物质晕的密度散布应该在核区出现陡增，也就是说随着到中心距离的减小，其密度应该急剧升高，但是这与咱们观测到的许多自引力系统的中心区域清楚不符。
正如在引力透镜钻研中观测到的，星系团的外围密度就要低于由大品质暗物质晕模型计算出来的结果。
个别旋涡星系其外围区域的暗物质比预期的就更少了，雷同的状况也出如今一些低外表亮度星系中。
矮星系，例如河汉系的伴星系玉夫星系和天龙星系，则具备与切实构成显明对比的平均密度中心。
流体能源学模拟出来的星系盘其尺度和角动量都小于观测到的结果。
在许多高外表亮度星系中都出现出旋转的棒状结构，假设这一结构是稳固的，就要求其外围的密度要小于预期的值。
可以构想，处置这些日益增多的疑问将取决于一些复杂的但却是个别的天体物理环节。
一些惯例的解释曾经被提出来用以解释先前提到的结构缺失现象。
但是，总体上看，如今的观测证据显示，从巨型的星系团（品质大于1015个太阳品质）到最小的矮星系（品质小于109个太阳品质）都存在着切实预言的高密度和观测到的低密度之间的矛盾。
参考资料：暗能量什么叫暗能量？它是一种无法见的、能推进宇宙静止的能量，宇宙中一切的恒星和行星的静止皆是由暗能量来推进的。
之所以暗能量具备如此大的力气，是由于它在宇宙的结构中约占73%，占相对统治位置。
宇宙的静止都是旋涡型的，所以暗能量总是以一种旋涡静止的方式出现。
所以，在暗能量的旋转范围内能构成一种旋涡场,咱们称之为暗能量旋涡场，简称为旋涡场。
咱们用En来示意太阳系的暗能量，用Ep来示意物质绕太阳系中心静止的总动能。
当En=Ep时，太阳系旋涡场处于平衡形态，它既不会收缩也不会收缩。
但当En消退时，太阳系旋涡场就会收缩，太阳系中一切的行星就会向太阳接近。
暗物质和暗能量的区别
暗物质和暗能量是两个不同概念，但它们与宇宙的构成和演变亲密相关。
暗物质是一种未被间接探测到的物质，它没有发光也不与其余物质相互作用，但其品质在宇厅郑宙中具备清楚影响。
迷信家们以为，暗物质的品质是普塌段通物质的五倍以上，它经过引力影响到河汉系和宇宙中的星系间相关，影响着宇宙的演变。
但是，咱们目前对暗物质并没有片面的了解，迷信家们正在经过始终的钻研来更好地探求它的实质。
而暗能量则是宇宙中存在的一种弱小的原能源。
它是物理学上一种虚数场，能够对消由于引力作用而发生的万有引力，造成宇宙收缩减速。
暗能量的存在始于1998年，过后一组迷信家经过对太地面的爆炸的观测，发现它们的速度比估量得更快。
之后对宇宙微波背景辐射的钻研发现，宇宙的收缩速度正在始终减速，暗能量也被猜想构成了宇宙中总能量的七成以上。
暗物质和暗能量虽然都像幽灵一样无法见，但它们都在宇宙中表演了至关关键的角色，推进着宇宙的扩张。
一扮衫颂些迷信家甚至猜想暗物质和暗能量的联合使得宇宙得以坚持稳固，但无论如何，迷信家们仍在奋力探求着这些未知和有待发现的力气和物质，为了更好地了解宇宙的实质和永久。
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