探索十大神秘宇宙未解之谜

探索十大神秘宇宙未解之谜

宇宙是一个很奇妙的地方，现在我们就来看一看宇宙中那些最神秘的事情。反物质：就像超人也有另一个自己毕沙罗一样，组成世间万物的粒子们也有自己的对立面。一个电子有一个负电荷，那么它的相对应的反物质就带有正电荷。物质与反物质相碰撞时会泯灭，它们会根据爱因斯坦的e=mc2公式来释放能量。在未来，可能一些飞行器会使用这种反物质来设计引擎。

微型黑洞，又称作量子力学或者迷你黑洞，是很小的黑洞。被称作量子力学黑洞是因为在这个尺度之下，量子力学的效应扮演了非常重要的角色。

有可能这些量子层级的原始黑洞是在早期的宇宙(或者大爆炸时期)里面高密度的环境，或者是在随后的相变里面被产生出来。透过因霍金辐射效应所预计散射出的粒子，在不远的未来，说不定天文物理学家可以观测到这些黑洞。

有些涉及到多次元的理论，预测存在一些微型黑洞的质量可以小到电子伏特的范围，这种程度的能量可以在像是lhc这种粒子对撞机里面产生出来。因此有一些大众担心这会导致世界末日。然而，这种量子黑洞会很快的蒸发(evaporate)掉，仅仅留下很小的交互作用或者全部消失。而且除了这些理论之外，我们注意到射向地球的宇宙线并没有对地球产生任何伤害，即使这些宇宙线的质心带有的能量也高达了数百tev

微型黑洞：如果膜宇宙的理论是正确的，那么我们的太阳系可能遍布着上千个迷你黑洞，每一个大小都在原子核大小，它们和那些大黑洞不一样，是宇宙大爆炸的遗留物，对时空的影响也不同，可能和第五维有着密切的关系。

宇宙微波背景：宇宙微波背景也简称为cmb，这些辐射残留是大爆炸时期的产物。它于60年代被第一次发现，似乎是一种源自宇宙各个地方的无线电噪音。cmb是大爆炸理论的最好的证明物。最近的精确测量将cmb的温度定位在了华氏-455度。

所谓宇宙背景辐射，是一群古老的光子。光的传播跟声音传播一样，需要一段时间传递。在一个山头打出的光，另一山头的人需一段时间后才能看到，因为光有一定的速度，因此我们所看到越远的东西，事实上是它越早之前发出的光，经过一段时间才到达你的眼睛。因此在宇宙中，当我们看越遥远的星体，看到的是它越早以前的样子，我们不仅看见140亿光年大小的宇宙，也可以看到140亿年前的宇宙。宇宙背景辐射是在宇宙大爆炸後10万年发出，经过140亿光年才到达地球。1992年美国太空总署人造卫星cobe第一次成功看到全天早期宇宙长相，记载各个不同方向上古老光子的强度，即各方向上宇宙140亿年前的长相。这项发现大大震撼了90年代的天文界，因为推翻了原来大家以为早期宇宙的光应是均匀分布的想法。暗物质：科学家认为暗物质是组成宇宙中大部分空白的物质，但在现有的技术下它们既不能被观察也无法被检测到。它们编辑轻量级的中微子到看不见的黑洞之间。一些科学家甚至怀疑暗物质是否存在，并且暗示它们被认为是可以解释重力作用的关键因素。

暗物质与暗能量被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题，它们代表了宇宙中90%以上的物质含量，而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的10%不到(约5%)。暗物质无法直接观测得到，但它却能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设，但直到目前还没有得到充分的证明。

几十年前，暗物质(darkmatter)刚被提出来时仅仅是理论的产物，但是现在我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍，在宇宙能量密

度中占了1/4，同时更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜，但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话，那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。不过，最近对所有星系以及亚星系结构的分析显示，这一假设和观测结果之间存在着差异，这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地。通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型，为暗物质本性的研究带来新的曙光。

系外行星：直到九十年代早期，我们唯一熟知的行星还是太阳系内的这几颗。但目前科学家们已经确认了超过500颗系外行星（截止到2010年11月）。它们的范围遍及庞大的气体星群到微小到难以称为行星的物质，包括暗轨道上的岩石，红矮星等等。但第二地球的搜寻还在进行中。天文学家们依旧相信技术的发展会让我们最终找到类似的世界。

所有恒星成分都以最轻的氢和氦为主，但亦有小量较重的原素如铁，天文学家以此描述恒星的金属性。较高金属性的恒星通常拥有较多行星，而且行星亦倾向有较高质量。

绝大部分已知的系外行星都是高质量的，当中90%是超过地球的10倍，很多亦明显比太阳系最重的木星为高。然而这只是一种观测上的选择性偏差，因为所有侦测方法都利于寻找高质量行星。这种偏差令统计分析难以进行，但似乎低质量行星实际上比高质量的更为普遍，因为在困难的情况下天文学家仍能发现一些只比地球质量高数倍的行星，显示它们在宇宙中应甚为普遍。

已知的系外行星中，相信绝大部分有大量气体，如太阳系中的巨行星一样。但这只有经凌日法方可证实。部分小型的行星被怀疑由岩石构成，类似地球和其它太阳系内行星。

很多系外行星的轨道都比太阳系的行星要小，但这同样是因为观测限制带来的选择性偏差，因为视向速度法对小轨道的行星最为敏感。天文学家最初对这种现象很疑惑，但现在已清楚大部分系外行星（或大部分高质量行星）都有很大的轨道。相信在大部分行星系统中，都有一或两个大型行星的轨道半径类似木星和土星的轨道。

轨道偏心率是用作形容轨道的椭圆程度，大部分已知的系外行星轨道都有较高的偏心率。这并非选择性偏差，因为侦测的难易程度和轨道偏心率没有太大的关系。这种现象仍是一个谜，因为现时有关行星形成的理论都指轨道应是接近圆形的。这亦显示太阳系可能是不平常的，因为当中所有行星轨道基本上都是接近圆型的。

有关系外行星仍有不少未解之谜，例如它们的详细成分和卫星的普遍性。其实最有趣的问题之一是这些系外行星能否支持生命的存在。一些行星的确是处于生命适居的范围内，条件可能和地球类似；这些行星大都是类似木星的巨型行星，若它们拥有大型的卫星便是最有机会孕育生命的地方。然而即使生命在宇宙间普遍存在，若他们并非有高度文明，以星际距离之远实难以在可预见的时间内发现。

引力波：引力波是爱因斯坦的广义相对论中提及的时空扭曲面。引力波是以光速运行的，但它们非常微弱，不想科学家期望的那样，可以引发一些大型的宇宙事件，比如黑洞的产生。ligo和lisa是两个发送出去检测引力波的专门探测器。

引力波以波动形式和有限速度传播的引力场。按照广义相对论，加速运动的质量会产生引力波。引力波引力波的主要性质是：它是横波，在远源处为平面波；有两个独立的偏振态；携