海王星的存在是在实际观察之前由其引力推断出来的

2019-07-25 14:58:24    来源:    作者:

暗物质:听起来像摇滚乐队的一个伟大名字,或者科幻电视剧。当然,这两者都是。它也是天文学和物理学领域研究最深入的主题之一。

四月,Discover杂志发表了 Corey S Powell的“Out There”专栏,标题是“暗物质是真实的。“黑暗物质”对它来说是一个可怕的名字“,他说科学家们长期以来一直在努力解决暗物质的神秘面纱,我的意思是一个漫长的时间”。

他说,暗物质调查的历史“至少可以追溯到1906年”,当时物理学家亨利·庞加莱(Henri Poincare)推测银河系中的“matièredcscure”数量。或者到1846年和海王星的发现,海王星的存在是在实际观察之前由其引力推断出来的。

我们对暗物质的现代理解始于20世纪30年代早期,由瑞士物理学家Fritz Zwicky(由Tom Ritchey打电话)为瑞典形态学会撰写,“他那个时代最广泛,最具创造力的科学家之一”,以及“理论研究相结合的人”具有非常实用的人道主义活动“。

Zwicky于1898年出生于保加利亚瓦尔纳,是瑞士商人的儿子。六岁时,他被送往瑞士接受教育。1925年,他移居美国,前往帕萨迪纳的加州理工学院工作。

Zwicky和德国出生的天文学家Walter Baade在加利福尼亚州南部Mount Palomar山顶天文台使用革命性的新型望远镜快速拍摄大片天空,几乎没有扭曲,以绘制出数十万个星系,现称为Zwicky星系目录。

他们发现星系倾向于聚集,“开启了天文学和宇宙学史上的新篇章”,Ritchey说。

与此同时,Zwicky将引力势能的“ 维里定理 ” 应用于星系的Coma星团,这使他提出了看不见的质量的证据,因此开始讨论现在所谓的暗物质。

在他的新书中,下井,罗伯特·麦克法兰说兹维基观察到的星系“是旋转速度远远超过预期,尤其是对集群的外河段。在这样的速度下,各个星系应该相互破坏它们的引力,使星团分散。

Zwicky确定,只有一种可能的解释。必须有另一个引力源,它具有足够的强度,可以根据可观察物体的旋转速度将聚类保持在一起。但是什么能够提供如此巨大的引力场强度,足以束缚整个星系 - 为什么他不能看到这种“缺失的质量”呢?

“Zwicky没有找到他的问题的答案,但在问他们时,他开始了今天继续进行的狩猎。他的“失踪质量”现在被称为“暗物质” - 证明它的存在并确定其属性是现代物理学的一个重要任务。

Zwicky和Baade也观察到了“明亮的新星”,以确定与星系的距离,创造了“超新星”一词,Zwicky提出这一点标志着从普通恒星到中子星的转变 - 他是第一个假设的 - 并且是它的起源宇宙射线。

“这是一个惊人的(和正确的)三重假设,并且是正在进行的确定(可见)宇宙大小和年龄的项目中的重要一步,”Ritchey说。

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