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宇宙的所有内容,在一个图形中
科学家们一致认为,宇宙由三个不同的部分组成:日常可见(或可测量)物质,以及称为暗物质和暗能量的两个理论成分。
最后两个是理论上的,因为它们还没有被直接测量——但即使没有完全理解这些谜题的神秘部分,科学家们也可以推断出宇宙的组成可以分解如下:
零件 | 价值 | ||||
---|---|---|---|---|---|
暗能量 | 68% | ||||
暗物质 | 27% | ||||
游离氢和氦 | 4% | ||||
星星 | 0.5% | ||||
中微子 | 0.3% | ||||
重元素 | 0.03% |
让我们更详细地了解每个组件。
暗能量
暗能量是抵消重力并导致宇宙快速膨胀的理论物质。它是宇宙构成中最大的部分,渗透到宇宙的每一个角落,并决定着它的行为方式和最终的终结方式。
暗物质
另一方面,暗物质具有与引力密切相关的限制力。它是一种“宇宙水泥”,负责将宇宙凝聚在一起。尽管避免直接测量并且仍然是一个谜,但科学家们认为它构成了宇宙的第二大组成部分。
游离氢和氦
自由氢和氦是在太空中自由漂浮的元素。尽管它们是宇宙中最轻、最丰富的元素,但它们约占其总成分的 4%。
恒星、中微子和重元素
所有其他不在太空中自由漂浮的氢和氦粒子都存在于恒星中。
当我们仰望夜空时,星星是我们能看到的最多的东西之一,但它们只占宇宙的不到 1%(大约 0.5%)。
中微子是类似于电子的亚原子粒子,但它们几乎没有重量并且不携带电荷。尽管它们会在每次化学反应中爆发,但它们约占宇宙的 0.3%。
重元素是除氢和氦之外的所有其他元素。
元素在称为核合成的过程中形成,该过程在恒星的整个生命周期和爆炸性死亡期间发生在恒星内部。我们在物质宇宙中看到的几乎所有东西都是由这些重元素组成的,但它们构成了宇宙中最小的部分:区区 0.03%。
我们如何测量宇宙?
2009 年,欧洲航天局 (ESA) 发射了一个名为普朗克的太空观测站,以研究整个宇宙的特性。
它的主要任务是测量138亿年前起源于宇宙的爆炸性大爆炸的余辉。这种余辉是一种特殊类型的辐射,称为宇宙微波背景辐射 (CMBR)。
温度可以告诉科学家很多关于外太空存在的信息。在研究“微波天空”时,研究人员会寻找 CMBR 温度的波动(称为各向异性)。像普朗克这样的仪器有助于揭示 CMBR 温度的不规则程度,并告知我们构成宇宙的不同成分。
您可以在下面看到 CMBR 的清晰度如何随着时间的推移随着多个太空任务和更复杂的仪器而变化。
还有什么?
科学家们仍在努力了解构成暗能量和暗物质的特性。
美国宇航局目前正计划在 2027 年发射南希·格雷斯罗马太空望远镜,这是一种红外望远镜,有望帮助我们首次测量暗能量和暗物质的影响。
至于宇宙之外是什么?科学家们不确定。
有人假设可能存在一个包含我们的更大的“超级宇宙”,或者我们可能是与其他岛屿多元宇宙分开的一个“岛屿”宇宙的一部分。不幸的是,到目前为止,我们还无法测量任何东西。至少在目前,解开宇宙深处的奥秘仍然是当地的一项努力。
宇宙的所有内容,在一个图形中的帖子首先出现在视觉资本家。