我們看不見的所有黑暗

宇宙中充滿了暗能量和其他神秘現象

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人類一直仰望星空。那些在浩瀚黑暗中閃爍的光點激發了好奇心、驚奇和敬畏。我們最新的軌道天文臺,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST),於2021年發射,正在傳回來自星系、恆星搖籃星雲和超大質量恆星的可見光和紅外光的驚人影像。25多年前,天體物理學家發現,宇宙實際上正在加速膨脹,而不是像預期的那樣減速;某種在光點和星團之間看不見的力量正在使宇宙向各個方向猛衝。宇宙中充滿了這種所謂的暗能量和其他神秘現象。

太空的空曠真空充滿了轉瞬即逝的奇異粒子。其中一些粒子——無論是所謂的弱相互作用重粒子(WIMP)、軸子,還是其他尚未發現的粒子——可能是將星系拉在一起的看不見的暗物質。一些恆星可能由暗物質自身的湮滅提供能量。

太空中存在廣闊的空洞,有些跨越數億光年,科學家認為這些空洞是研究中微子等不太瞭解的粒子的理想區域。一些星系主要由暗物質構成,恆星非常稀少。更奇怪的是,今年早些時候,天文學家報告了一個星系發出無線電訊號,但幾乎沒有任何可見光的發現。


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我們所知的最黑暗的地方無疑是黑洞。它們的引力中心吞噬所有光線,科學家懷疑黑洞內部的空間是可伸縮的,並且可以永遠增長,或者透過時空中的蟲洞連線到其他黑洞。黑洞的存在最初由阿爾伯特·愛因斯坦假設提出,但花了一個世紀才捕捉到黑洞的影像,即使是那張影像也僅僅是包裹在事件視界半影周圍的熾熱物質環——黑洞仍然是模糊不清的

這些黑暗現象的解釋可能在光點中找到。 JWST 發現了大爆炸後早期形成的龐大星系。它們的存在可能預示著黑洞形成的潛在替代方式

宇宙學中更令人費解的假設之一是,我們的宇宙可能是較低維度的全息投影。這個概念引發了關於黑洞和早期宇宙的新想法。時空本身可能不是宇宙固有的特徵;相反,它可能起源於宇宙更基本的框架。諾貝爾獎獲得者物理學家已經證明,我們的現實不一定是……真實的

人類確實仰望星空,但我們的眼睛是有限的,只能感知電磁光譜的 0.0035%。我們看不到無線電波、X 射線或熱量,更不用說引力或磁力等其他力了,但創新技術正在使我們能夠理解一些看不見的東西。整體大部分仍然隱藏在黑暗中,但這並不意味著我們會停止探索。

安德烈婭·加夫裡列夫斯基《大眾科學》的首席新聞簡報編輯。她撰寫每日“今日科學”新聞簡報,並負責該雜誌的所有其他新聞簡報。此外,她還管理所有特別收藏版,過去曾擔任《大眾科學思想》、《大眾科學空間與物理》《大眾科學健康與醫學》的編輯。加夫裡列夫斯基在《科學家》雜誌開始了她的新聞職業生涯,在那裡她是一名專題撰稿人和編輯,負責生命科學領域的“熱門”研究論文。她曾在教育出版領域工作六年多,為生物學、環境科學和營養學高等教育編輯書籍。她擁有哥倫比亞大學地球科學碩士學位和新聞學碩士學位,哥倫比亞大學也是普利策獎的所在地。

更多作者:安德烈婭·加夫裡列夫斯基
《大眾科學》特刊 第 33 卷 第 2s 期本文最初以“我們看不見的所有黑暗”為標題發表於《大眾科學》特刊 第 33 卷 第 2s 期 (),第 1 頁
doi:10.1038/scientificamerican062024-7vlPXZtKlOLlOH9fzzmOTy
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