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《暗物質(zhì)與暗能量研究進(jìn)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、暗物質(zhì)與暗能量研究進(jìn)展 【摘要】21世紀(jì)來自物理學(xué)和天文學(xué)的重大挑戰(zhàn)之一是暗物質(zhì)和暗能量。文章首先就暗物質(zhì)和暗能量的概念和發(fā)現(xiàn)歷史進(jìn)行了簡述，接著較詳細(xì)地介紹了國際及國內(nèi)暗物質(zhì)和暗能量的研究動態(tài)，最后展望了我國暗物質(zhì)和暗能量研究前景?！ 娟P(guān)鍵詞】暗物質(zhì)；暗能量；研究進(jìn)展 【Abstract】Inthe21stcenturyfromthephysicsandastronomyisoneofthemajorchallengesofdarkmatteranddarkenergy.Thisthesiste
2、llstheconceptanddiscoveryhistoryofdarkmatteranddarkenergybriefly.Thenitintroductstheinternationalanddomesticresearchtrendsofdarkmatteranddarkenergydetailly.Atlast，itoutlooksourcountry’sresearchprospectofdarkmatteranddarkenergy. 【Keywords】Darkmatter；Dark
3、energy；Researchprogress 我們知道原子組成物質(zhì)，質(zhì)子、中子、電子等粒子組成原子。但是，20世紀(jì)末的天文觀測發(fā)現(xiàn)普通物質(zhì)只占宇宙的4%，而暗物質(zhì)占23%，暗能量占73%。李政道教授指出：“暗物質(zhì)是籠罩20世紀(jì)末和21世紀(jì)初現(xiàn)代物理學(xué)的最大烏云，它將預(yù)示著物理學(xué)的又一次革命。”研究它們將會在物理學(xué)和天文學(xué)史上誕生出新的重大發(fā)現(xiàn)，并對未來的科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生不可預(yù)估的重要作用。8 1什么是暗物質(zhì)、暗能量 1.1什么是暗物質(zhì) 暗物質(zhì)（DarkMatter）是一種因存在現(xiàn)有理論無法解釋的現(xiàn)
4、象而假想出的物質(zhì)，它小于電子和光子，不帶電荷，與電子不發(fā)生干擾，對電磁波和引力場均能穿越，是組成宇宙的重要部分?！ ?.2什么是暗能量 暗能量（DarkEnergy）是假想的一種能量形式，它充溢在廣闊的宇宙空間，以一種負(fù)壓力為表現(xiàn)，在推動宇宙運動中起巨大作用?！ ?暗物質(zhì)、暗能量的發(fā)現(xiàn)歷史 2.1暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)歷史 1933年弗里茨.茲威基（FritzZwicky）發(fā)現(xiàn)按照星系的徑向運動速度推斷出的星系團(tuán)質(zhì)量和按照星系團(tuán)中發(fā)光星體推斷出的質(zhì)量相差了近400倍。因此，他推測星系團(tuán)可能主要由不發(fā)光的物質(zhì)
5、構(gòu)成，并首次提出暗物質(zhì)的概念[1]?！ ?0世紀(jì)70年代，美國天文學(xué)家薇拉.魯賓（VeraRubin）通過對大量星系旋轉(zhuǎn)曲線的研究證實宇宙中確實存在大量暗物質(zhì)?！ ?0世紀(jì)80年代，科學(xué)家正式提出了“暗物質(zhì)”這個名稱并被廣為接受?！ ?.2暗能量的發(fā)現(xiàn)歷史8 按照宇宙大爆炸理論，發(fā)生大爆炸后，宇宙的膨脹速度會因為時間的流逝逐漸減慢。但1998年，美國加州大學(xué)物理學(xué)伯克利國家實驗室（LBNL）及澳大利亞國立大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，宇宙正在加速膨脹，并不是以前科學(xué)家預(yù)測的減速膨脹?！ a型超新星觀測是宇宙中
6、存在暗能量的最直接觀測證據(jù)。1998年兩個Ia型超新星（SN）小組發(fā)現(xiàn)了宇宙在加速膨脹，由此揭示了暗能量的存在，這一成果被美國《科學(xué)》雜志選為當(dāng)年的世界十大科技進(jìn)展之首。之后暗能量一直為物理學(xué)界和天文學(xué)界關(guān)注的焦點。暗能量的基本特征是具有負(fù)壓，在宇宙空間中（幾乎）均勻分布且不結(jié)團(tuán)[2]?！ ?暗物質(zhì)、暗能量的研究動態(tài) 3.1國際暗物質(zhì)、暗能量的研究動態(tài) 20世紀(jì)70年代以來，通過對大型天體間尤其是星系間的引力觀測研究，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，普通物質(zhì)不會引起這么大的引力，因此宇宙存在暗物質(zhì)的理論被廣泛認(rèn)同?！?/p>
7、 發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)存在的直接證據(jù)是在2006年。美國天文學(xué)家在對星系團(tuán)1E0657-56進(jìn)行觀測時意外觀測到在星系團(tuán)猛烈碰撞的過程中，黑暗物質(zhì)與正常物質(zhì)分開，由此獲得暗物質(zhì)存在的直接證據(jù)?！ ?007年1月，暗物質(zhì)分布圖誕生。 2007年，美國暗物質(zhì)研究評估小組成立，該小組由美國國家航空航天局（NASA）、自然科學(xué)基金會（NSF）、美國能源部（DOE）聯(lián)合組成，在其發(fā)布的報告中指出，破解宇宙暗物質(zhì)謎團(tuán)具有極其重要的科學(xué)意義，并希望美國加大在暗物質(zhì)研究方面的投入，保持世界領(lǐng)先地位?！ ?007年5月16日出版
8、的《天體物理學(xué)雜志》稱，約翰斯?霍普金斯大學(xué)天文學(xué)家小組利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，探測到了位于遙遠(yuǎn)星系團(tuán)中呈環(huán)狀分布的暗物質(zhì)[3]，成為最強有力的能證明暗物質(zhì)存在的證據(jù)。8 2007年，日本成立了科維理宇宙物理與數(shù)學(xué)研究所（簡稱“KavliIPMU”），暗物質(zhì)與暗能量是其研究的重要課題。并為其昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡（Subaru）升級HSC數(shù)字照相機，成立了PFS合作組，以進(jìn)行高精度的深空觀測，從而探索暗能量更多的細(xì)節(jié)?！ ?008年9月，噸量級的暗物質(zhì)
