一最大尺度上，还可能有另外的暗物质。”五号说道。“怎么说我有点不明白”四号问道。“比如，如果基于大爆炸的暴涨模型正确，宇宙的时空就必定非常接近平坦，整个宇宙范围内的平均物质密度应该大约等于5x1027千克每立方米。宇宙中的明亮物质数量只相当于这一临界密度的1上下，即使加上为解释星系团中星系运动所要求的暗物质也只能将此数值提高到临界密度的30。大致说来，宇宙中的暗物质至少是明亮物质的30倍，也可能多达100倍。”虚妄看着他们说道。“那它们是什么”李思特问道。“它们又在哪里”四号问道。“你们要知道，我们根据直接观测所知的所有物体，也就是恒星、行星和人类是由叫做重子物质的同一种物质构成的。宇宙中重子物质的数量决定于宇宙由之诞生的大爆炸宇宙火球中的条件。对作为大爆炸余辉的背景辐射的研究，和形成于宇宙年轻时期的极年老恒星中氦数量的光谱测量，对已经形成的重子物质的可能数量提出了严格的限制。总的说来，重子物质数量可能达到明亮恒星形态物质的10倍之多，但不能再多了。”虚妄看着他们说道。“之前就知道了。”李思特说道。“虚妄的话，表示我们银河系的全部暗物质都可能由与构成你的身体、或地球、或太阳的原子同类的物质组成。”五号说道。“就连我们本身也是”楚云问道。“可以这么说。”虚妄说道。“但是宇宙尺度上的暗物质不可能是重子物质”五号提醒道。“我们银河系中大量重子物质成为暗物质的途径有两条。”虚妄说道。“哪两条”楚云问道。“第一天，你们都知道，恒星发光是因为内部核聚变反应把轻元素变成较重元素并在此过程中释放能量。但这些聚变反应只有当恒星具有足够质量，能把内部的氢压缩到足以克服带正电荷的原子核相互排斥倾向，才可能触发。制造一颗恒星的临界质量介于太阳质量和太阳系最大行星木星的质量之间，而木星质量只有太阳质量的04。一个天体若其质量小于太阳质量的大约8，它在自身引力作用下收缩时仍然能变得很热，但却永远不会热到能触发核燃烧。它将成为一颗表面温度永远不能高于2000k、亮度永远不会大于太阳亮度百万分之一的褐矮星，然后再衰减成完全不可见的黑矮星。”虚妄说道。“第二条怎么说”楚云问道。“第二条途径比较壮观但不太可信。有些天文学家认为，当我们的银河系很年轻时，巨大的物质云可能已经坍缩成了星系体。这是一种质量极大的天体，它们很快走完生命历程而后爆发，留下一个大质量黑洞。这种黑洞应该看成是重子物质，因为它们本来就是由恒星构成的。每个这样的黑洞含有数百万倍于太阳的质量。但如果它们真的存在过，它们就应该对星系结构产生了可察觉的影响，但这种影响却看不到。这两种类型的暗天体在银河系中居统治地位，并把银河系牢牢控制在其引力束缚之下。天文学家称它们为大质量致密晕族天体，并给它创造了一个相当不错的缩略语acho。有些来自引力透镜效应的证据表明，我们银河系的晕中确实存在acho。”虚妄看着他们说道。“可是，将星系团维系在一起并使时空平坦的非重子物质又是什么呢”李思特问道。“它们现在已经有好几种名称了。总的名称是弱相互作用大质量粒子：。这表示它们是一种具有质量，因而有引力作用，但与普通重子物质作用微弱的物质。nb又分为两个类型。”虚妄说道。“哪两个类型”李思特问道。“产生于大爆炸、运动速率比光慢得多的。产生于大爆炸、运动速率接近光速的。妙的是，粒子物理学的大统一理论确实要求存在迄今尚未探测到的粒子，而且这些理论认为cd和hd这两种形式的都是可能的。”虚妄说道。“于是，在最大尺度上研究宇宙的宇宙学，和在极小尺度上研究物质世界的粒子物理学，都认为形态的暗物质应该存在。”五号说道。“有什么说明吗”李思特问道。“如果宇宙中的大量物质是形态，那将对宇宙年轻时期星系的形成方式产生深刻影响。nb粒子趋向于聚集成团，产生能够吸引重子物质的引力凹窝。在宇宙中占统治地位，星系的形成就应该是小物质凝块随着时间的推移而逐渐变大的由小而大过程。粒子趋向于将早期宇宙中任何开始形成的气体云炸开，就像炮弹炸毁一堵砖墙。”虚妄说道。“为什么会这样”李思特问道。第六百三十六章 宇宙暗物质“你们要知道，随着hd变冷和变慢，重子物质得以在宇宙各处扩散成巨大的薄饼状物体，它们在引力不稳定性作用下破碎，这种由大而小过程产生的碎片便形成了星系。这两种简单模型都不能准确符合宇宙中星系的实际图景。但是，将当前的星系成团方式，与be卫星观测的背景辐射涟漪所显示的宇宙中曾经存在过的不规则性相结合，则表明，大约23的cd、13的hd再加上仅仅1的重子物质构成的混合物，能够产生今日所见的大爆炸宇宙中物质的分布。”虚妄说道。“这个我知道，你说的就是混合暗物质模型或d模型对不对”五号说道。“没错。”虚妄说道。“这就是说，宇宙中23的质量是取理论要求存在却从未探测到的粒子形态”李思特问道。“说的没错，也有人给它们起了诸如轴子和引力微子等名字，还有人试图在实验室中找到这些cd形态的。仍有多达13的宇宙质量可能是hd粒子，扮演这个角色的著名候选者就是中微子。”五号说道。“中微子”楚云问道。“是的，你们要知道最初中微子的质量被认为等于零，一直到1995年初，实验得出的质量上限为20电子伏。这甚至同一个质子大约10亿ev的质量相比也小得可怜，但宇宙中的中微子数量极多，大致每有一个重子就有10亿个中微子。所以，要使中微子起到宇宙学家要求在d模型中hd的作用，每个中微子的质量只要57ev即可，这与实验定出的上限不近不远得令人着急。”虚妄说道。“我记得1995年初，某国家实验室的科学家们宣布，他们的实验证明中微子的质量仅仅几个电子伏，这与宇宙学家所要求的准确相符。”五号说道。“然而这一宣告没有得到其他实验证实。”吴刚说道。“你们要知道，关于中微子的大部分讨论集中在一种类型，由涉及电子的核反应产生的电子中微子。理论证明，太阳内部会产生大量电子中微子，它们流向太空，穿过地球。但是迄今的实验没有探测到理论预言那样多的中微子。还有两种中微子分别与μ介子和t粒子有关，后两者都是电子的较重对应体。物理学家早就猜想，太阳中电子中微子的短缺，是因为有些电子中微子已经转变成用现有中微子实验设备探测不到的其他类型中微子了。”虚妄说道。“据我所知，中微子从一种类型转变为另一种类型仅当它们的质量很小才有可能。”吴刚说道。“这个发现，对宇宙学家是好消息，而中微子真有质量，一开始也主要是关注于可能有一类中微子的质量大约是5ev，即等于电子质量的十万分之一。这正好能够提供宇宙学家要求的20热暗物质。”虚妄说道。“但是，某大学的几位教授，却发现了一个更好的解决这一问题的途径。”五号说道。“怎么说”楚云问道。“他们注意到，解释从太空到达地球的中微子实际观测数据的最佳办法，是让至少两类中微子具有差不多相同的质量。这能促进将中微子从一种类型变为另一种类型的振动。有两种与太阳中微子观测结果相符的可能性。要么所有三类中微子具有相同质量。nb中微子和t中微子有相同质量，而电子中微子则轻得多且与不参加核反应的所谓无效中微子相伴生。”虚妄说道。“也是因为他们的见解，1995年初探测到中微子质量的实验，可以用第二种而不能用第一种可能性来解释。这意味着，提供宇宙中热暗物质的，不是质量5ev的单一品种中微子，而是质量约24ev的两种中微子。尤其令人愉快的是，用计算机模拟星系如何成长时，如果将20热暗物质看成粒子数加倍但每个粒子质量减半，其结果与实际宇宙的符合程度，比全部中微子质量由单一类型粒子提供时更好。”五号说道。“也是因为改进实验方法，后来的科学家，可以直接测量各类中微子质量。当实验物理学家真的测量了这些中微子的质量，而且发现它们总计达5ev左右，那将是以暴涨、大爆炸和暗物质为基础的完整宇宙学体系的最伟大胜利。而宇宙学家竟在粒子物理学家得以测量之前，就预言了已知最轻粒子的质量。不管实验的结果如何，也不管混合暗物质模型的命运怎样，无可怀疑的是，我们银河系的大部分物质是暗物质，可能是重子物质。而将星系团维系在一起的10倍于我们在明亮星系中所见的质量则决然是非重子的。”虚妄说道。“还有吗”五号问道。“在说下去，就要更详细了。”虚妄说道。“我也没话说了。”五号说道。“从考试结束到现在，你们好像都没有吃午饭吧”智能驾驶机器人提醒他们道。“没吃。”几乎是异口同声的看向，虚拟大屏幕上显示的智能机器人的虚拟幻象。“咔嚓”“这是上面特别为各位准备的午餐、晚餐和明天早上的早餐，请合理使用。”智能机器人发出的指令，让抽屉打开后，智能机器人说道。“我爱死你了，现在我肚子可要饿死了。”吃货的李思特看着眼前的美味说道。“不客气，你们慢慢吃，我要继续工作了。”智能机器人说道。“你忙。”虚妄说道。“我今天的午饭，要吃菠萝包和一袋牛奶。”李思特裁开可食用的菠萝包包装说道。“你怎么不把包装也吃了”吴刚问道。“我不吃，我有洁癖。”李思特说道。“是我也不吃，虽然可以吃，但是还是不卫生。”吴刚说道。“当你们都快饿死的时候，这可以吃的包装，你们绝对不会嫌弃。”经历过战争的楚云直接吃了起来。“厉害”李思特说道。“”