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解密暗物质系列作品190。
为什么说暗物质存在?主要是因为存在以下证据:
①星系的引力质量远大于光度质量;②星系外围的星体的速度太快,要比星系的质量多出几百倍的质量约束;③子弹星系的引力中心和可见物质的中心不重合;④各种场物质的存在。
大量观测事实表明宇宙中存在一种暂时还无法直接看见的物质。宇宙中存在大量暗物质,且暗物质占宇宙中绝大部分质量。
那为什么我们只能看见可见物质,占据绝大部分质量的暗物质反而看不见呢?
可见与不见关键在于两者的构成物质有本质区别。
可见物质由显态粒子构成。由于显态粒子是非对称粒子,即对称性破缺粒子。对称性破缺包括电荷对称性破缺、质量对称性破缺、运动状态对称性破缺等。
暗物质由场态粒子构成。场态粒子包括所有暗物质正反粒子偶极子,是一种对称粒子。
可见物质与暗物质组成粒子并没有本质差别,唯一的差别就是粒子的对称性问题。
只要粒子电荷、质量均处于良好的对称状态,粒子就会隐身。由于对称状态,半径极小,能量极低,自身虽然能够成为光源,但频率极低。实际上观测到的背景辐射就是场态粒子自身的热辐射。却被认为是大爆炸余温。由于场态粒子散布整个宇宙空间,可以轻松辨别背景辐射是大爆炸余温还是场态粒子的热辐射;实验监测背景辐射是否能够被屏蔽,如果不能屏蔽就能证明是场态粒子的自身热辐射。
另外,只有场态粒子时,场态粒子均匀分布。场态粒子只能传递电磁波而无法反射电磁波。这是由于垂直于正反粒子偶极子偶极方向辐射最强,而平行正反粒子偶极子偶极方向辐射为零。如果把振动电子视为偶极,则在反射电磁波方向辐射为零。
显态粒子由于电荷或质量对称性破缺,可以反射、散射、吸收电磁波。反射的可见光不仅可以直接肉眼观测,而且可以采用电磁设备精准的微观观测。
而采用电磁设备观测场态粒子,场态粒子会把电磁波传递,直到遇到显态粒子,电磁波才能被反射。
实际上,场态粒子和显态粒子可以相互转化,只要质量和电荷对称性恢复,就成为场态粒子;反之,只要质量或电荷对称性对称性被破坏,就成为显态粒子。
总之,可见物质与暗物质的构成粒子并没有任何差别,唯一的差别在于构成物质的质量和电荷的对称性,粒子对称性完好就是暗物质,就无法采用电磁波直接探测。只要粒子对称性破缺,就成为可见物质,就可以采用电磁波直接探测。
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