なんと宇宙の9割を佔める「謎の物質」の正體☁╃•▩↟、宇宙はいまだに謎に包まれている

佔據宇宙9成的“神秘物質”的原形✘↟·↟☁，宇宙至今還被謎團包圍著


宇宙のほとんどは☁╃•▩↟、いまだ未解明の謎の物質で満たされている↟│₪│◕。ダークエネルギーとダークマター☁╃•▩↟、耳にしたことはあっても☁╃•▩↟、想像しづらいこの2つの存在を☁╃•▩↟、ホーキング博士に師事した宇宙論研究者が☁╃•▩↟、獨自の考察も交えてわかりやすく紹介する(本記事は『面白くて眠れなくなる宇宙』からの抜粋です)↟│₪│◕。

宇宙的大部分✘↟·↟☁，到現在還充滿著未闡明的神秘物質↟│₪│◕。師從霍金博士的宇宙論研究者✘↟·↟☁，結合自己的考察✘↟·↟☁，簡單易懂地介紹了暗能量和暗物質這兩種即使聽到過✘↟·↟☁，也很難想象出來的存在（本報道是從《有趣而無法入睡的宇宙》中摘錄的）↟│₪│◕。

■宇宙のほとんどは未解明の物質で満たされている
私たちが知っている物質は宇宙において☁╃•▩↟、5％未満というのを知っていますか↟│₪│◕。
まだまだ未解明なもので9割以上満たされているのが宇宙なのです↟│₪│◕。そのうち☁╃•▩↟、およそ3割がダークマターという光と反応しない物質↟│₪│◕。殘りの大部分は☁╃•▩↟、ダークエネルギーという物質なのかさえわからない未知のエネルギーで満たされていることが☁╃•▩↟、宇宙衛星の観測によりここ10年でわかった事実です↟│₪│◕。
どちらもその正體は謎であり☁╃•▩↟、それが解けたらノーベル賞はおろか宇宙の真理に決定的に近づくことになります↟│₪│◕。
とくに後者のダークエネルギーは物理學者もうーーんと頭を悩ませている存在で☁╃•▩↟、「宇宙定數」☁╃•▩↟、あるいは「宇宙項」という物理と密接であるというのが現代のもっとも有力な考えです↟│₪│◕。「宇宙定數」とは☁╃•▩↟、「Λ」と書き表されますが☁╃•▩↟、ある通常の物質とは違う性質を持つエネルギーが宇宙に満ちている必要があると☁╃•▩↟、數式上でダークエネルギーの存在を仮定していたものです↟│₪│◕。

■宇宙中幾乎都充滿了未查明的物質
你知道嗎✘↟·↟☁，我們知道的物質在宇宙中✘↟·↟☁，僅僅佔比不到5%↟│₪│◕。
宇宙中還有9成以上尚未闡明的東西↟│₪│◕。其中✘↟·↟☁，約3成是與暗物質這種不與光反應的物質↟│₪│◕。剩下的大部分都充滿了連暗能量這種連是不是物質都不知道的未知能量✘↟·↟☁，這是透過宇宙衛星近10年的觀測才知道的事實↟│₪│◕。
兩者的真身都是個謎✘↟·↟☁，如果解開了✘↟·↟☁，別說諾貝爾獎了✘↟·↟☁，就連宇宙的真理也會有決定性地觸碰到↟│₪│◕。
特別是後者的暗能量是物理學家已經很煩惱的存在✘↟·↟☁，現代認為✘↟·↟☁，它與“宇宙常數”或者“宇宙項”密切相關↟│₪│◕。“宇宙常數”是用“∧”來表示的✘↟·↟☁，如果有某種與通常物質不同性質的能量充滿宇宙✘↟·↟☁，那就需要在公式上假定暗能量的存在↟│₪│◕。

これはアインシュタインが最初に予言し☁╃•▩↟、そんなものあるわけないと否定されて人生最大の後悔とさえ思っていたものでした↟│₪│◕。
しかし☁╃•▩↟、2011年に宇宙定數=ダークエネルギーが宇宙を☁╃•▩↟、圧倒的に支配している存在そのものであることが解明され☁╃•▩↟、アメリカの3人の研究者がノーベル物理學賞を受賞します↟│₪│◕。
この受賞の直後☁╃•▩↟、私は知り合いの教授と飲んでいて☁╃•▩↟、多くの研究者がまだ確定的かどうか不明な物理への受賞を疑問視している聲を耳にしました↟│₪│◕。それくらい誰もが予想を超えたミステリアスな存在☁╃•▩↟、それがダークエネルギーです↟│₪│◕。

這是愛因斯坦最初預言的✘↟·↟☁，之前被否定✘↟·↟☁，認為不可能有那樣的東西✘↟·↟☁，甚至認為是人生最大的後悔↟│₪│◕。
但是✘↟·↟☁，2011年宇宙常數=暗能量✘↟·↟☁，這一點已經被解明瞭✘↟·↟☁，而且暗能量壓倒性在支配宇宙本身✘↟·↟☁，美國的3名研究者因此獲得了諾貝爾物理學獎↟│₪│◕。
這一獲獎後不久✘↟·↟☁，我和一位認識的教授喝了一杯✘↟·↟☁，聽到許多研究人員質疑暗能量是否存在↟│₪│◕。而這種超過了很多人預想的神秘的存在✘↟·↟☁，就是暗能量↟│₪│◕。

これがあると宇宙は☁╃•▩↟、時間とともに膨張する速度が増す☁╃•▩↟、加速膨張を起こすことが知られています↟│₪│◕。最終的に「ビッグリップ」☁╃•▩↟、つまり原子レベル以上に宇宙をバラバラにしてしまう力という意味では☁╃•▩↟、宇宙の絶対的な破壊神ですね↟│₪│◕。 つまり宇宙の未來はすでに決まっていて☁╃•▩↟、この先どんどんとお互いの銀河同士が遠ざかっていき☁╃•▩↟、孤獨化していく切ないエンディングしかないようなのです↟│₪│◕。 しかし本當の正體は解明されていないので☁╃•▩↟、何か違うシナリオになる可能性も否定できません↟│₪│◕。
ここで9割以上といった量は☁╃•▩↟、宇宙全體に佔めるエネルギー密度の割合です↟│₪│◕。なぜ宇宙全體が地球人の私たちにわかるかというと☁╃•▩↟、宇宙全體から一様に飛んでくる宇宙で最初に放たれた光を観測できるようになったからです↟│₪│◕。そこには宇宙全體の遺伝情報のような重要な情報が入っており☁╃•▩↟、宇宙の現在の年齢☁╃•▩↟、形☁╃•▩↟、膨張速度といったものが明らかになるのです↟│₪│◕。 ■ダークマターは光とほぼ反応しない ダークマターは☁╃•▩↟、おそらく物質であることまではわかっていますが☁╃•▩↟、これまで知られている☁╃•▩↟、いわゆる週期表にのっていない未知の構造の物質です↟│₪│◕。大きな特徴は光と反応しない☁╃•▩↟、あるいは反応してもほぼゼロに近いほど反応が小さい物質です↟│₪│◕。

有了這種能量✘↟·↟☁，宇宙就會隨著時間的推移而加速膨脹↟│₪│◕。最終“死寂”✘↟·↟☁，也就是說✘↟·↟☁，在將宇宙分散到原子水平以上的力量的意義上來說✘↟·↟☁，暗能量是宇宙的絕對破壞神↟│₪│◕。也就是說宇宙的未來已經決定了✘↟·↟☁，今後彼此的銀河之間會漸漸遠去✘↟·↟☁，只有孤獨化的悲傷結局↟│₪│◕。但是因為沒有弄清楚真正的原形✘↟·↟☁，所以也不確定會不會有什麼不同的劇本↟│₪│◕。
這裡9成以上的量是能量密度佔整個宇宙的比例↟│₪│◕。有人可能就問了✘↟·↟☁，為什麼我們地球人能知道宇宙全體的量✘↟·↟☁，這是因為可以觀測到從整個宇宙均勻飛來的宇宙最初發射的光↟│₪│◕。那之中有像宇宙的遺傳資訊一樣重要的資訊✘↟·↟☁，宇宙現在的年齡☁╃•▩↟、形狀☁╃•▩↟、膨脹速度等都會變得清楚↟│₪│◕。
■暗物質與光幾乎沒有反應的暗物質✘↟·↟☁，可能是物質✘↟·↟☁，是迄今已知的所謂週期表中沒有的未知結構的物質↟│₪│◕。最大的特徵是不與光反應✘↟·↟☁，或者說即使反應也幾乎接近零↟│₪│◕。

通常の物質は☁╃•▩↟、クォークと電子でできているので☁╃•▩↟、最低限どれほど光と反応するかは電子の電荷量で決まります↟│₪│◕。1つの電子がある種の光との反応の下限値を決めています↟│₪│◕。 つまりダークマターはこの流れでいうと☁╃•▩↟、これまでの電子の概念が変わるような☁╃•▩↟、さらに小さい電荷をもったマイクロチャージ粒子である可能性もあります↟│₪│◕。 ここらへんはシナリオが山のようにあるので☁╃•▩↟、どれも數ある仮説の1つと思って聞いてください↟│₪│◕。
仮にとてつもなく小さなものだとすると☁╃•▩↟、ダークマターは単に透明に近い☁╃•▩↟、見えない物質だということになります↟│₪│◕。暗黒の名前がついているので☁╃•▩↟、黒いイメージがつきますが☁╃•▩↟、それは真っ黒な宇宙空間にあるためです↟│₪│◕。 もしダークマターでできた生命や人のような何かがそばにいるとしたら☁╃•▩↟、それは黒色ではなく☁╃•▩↟、透明のはずです↟│₪│◕。なぜなら光と反応しにくく☁╃•▩↟、光が素通りしてしまうからです↟│₪│◕。

通常的物質是由夸克和電子構成的✘↟·↟☁，所以最低限度與光反應是由電子的電荷量決定的↟│₪│◕。一個電子所具有的電荷決定了與某種光的反應的下限值↟│₪│◕。也就是說✘↟·↟☁，暗物質在這個流動中✘↟·↟☁，有可能是顛覆了至今為止的電子概念✘↟·↟☁，可能是帶有更小電荷的微電荷粒子↟│₪│◕。相關的有非常多種的猜測✘↟·↟☁，這裡我列舉幾種假說為大家介紹↟│₪│◕。
假設是非常小的東西的話✘↟·↟☁，暗物質只是接近透明✘↟·↟☁，是看不見的物質↟│₪│◕。因為有暗這個名字✘↟·↟☁，所以會有黑色的印象✘↟·↟☁，但那是因為在漆黑的宇宙空間裡↟│₪│◕。如果你身邊有某種東西✘↟·↟☁，比如暗物質形成的生命或人✘↟·↟☁，那它應該是透明的✘↟·↟☁，而不是黑色的↟│₪│◕。因為光直接就穿過去了✘↟·↟☁，很難和光反應↟│₪│◕。

■ダークマターが球狀になったダークハロー もちろん電荷が低いと通常の電磁気學は通用しないので☁╃•▩↟、原子分子のような構造がそもそもとれないかもしれません↟│₪│◕。現在わかっている構造體は☁╃•▩↟、雲のような銀河全體を取り囲むような天文學的スケールのものだらけ↟│₪│◕。
天の川銀河もそのまわりにはダークマターが球狀になったダークハローと呼ばれるものが取り囲んでいます↟│₪│◕。その質量は☁╃•▩↟、見える星などの10倍にも匹敵します↟│₪│◕。 多くの銀河はこのようなダークマター球の中に浮かんだ円盤型になっており☁╃•▩↟、この存在がないと☁╃•▩↟、銀河の構造そのものも☁╃•▩↟、形成されません↟│₪│◕。つまり☁╃•▩↟、ある種の宇宙の創造神の役目を擔っています↟│₪│◕。 銀河半徑のおよそ6～10倍程度の大きさをもった巨大球であり☁╃•▩↟、距離にして30萬光年以上です↟│₪│◕。いわば黒いダークマターの中の銀河の上で☁╃•▩↟、私たちをはじめ生命體は生活しているということです↟│₪│◕。
ここで疑問なのは☁╃•▩↟、ダークマターの構造體の最小単位はどれくらいのスケールかということ↟│₪│◕。矮小銀河という小ぶりな銀河が近年天文分野ではホットトピックです↟│₪│◕。 ここにはサブハローと呼ばれる數千光年より小さいようなハローも見つかっており☁╃•▩↟、本當は私たちが観測できていないだけで☁╃•▩↟、もっと小さいスケールのダークマターでできた生物がいるかもしれません↟│₪│◕。

■暗物質變成球狀之後的暗物質暈
當然電荷低的話用通常的電磁學就行不通了✘↟·↟☁，所以像原子分子一樣的構造一開始就沒辦法說得通↟│₪│◕。現在知道的構造體✘↟·↟☁，是像雲一樣包圍整個銀河的天文學規模的東西↟│₪│◕。
銀河系的周圍也圍繞著暗物質變成球狀後被稱為暗物質暈的東西↟│₪│◕。其質量相當於能看到的星星等的10倍↟│₪│◕。很多銀河都是漂浮在這樣的暗物質球中的圓盤型✘↟·↟☁，如果沒有這個存在✘↟·↟☁，銀河的結構本身也不會形成↟│₪│◕。也就是說✘↟·↟☁，它承擔著某種宇宙創造神的職責↟│₪│◕。是銀河半徑的約6～10倍大小的巨大球體✘↟·↟☁，距離30萬光年以上↟│₪│◕。也就是說✘↟·↟☁，在黑色暗物質中的銀河上✘↟·↟☁，有以我們為首的生命體生活著↟│₪│◕。
這裡的疑問是✘↟·↟☁，暗物質的結構體的最小單位是多大的規模↟│₪│◕。矮小星系這個小星系近年來在天文領域是熱點話題↟│₪│◕。這裡也發現了比被稱為亞光環的比數千光年更小的光環✘↟·↟☁，其實只是我們沒有觀測到✘↟·↟☁，可能有更小規模的暗物質形成的生物↟│₪│◕。
原創翻譯╃·₪：龍騰網 http://www.ltaaa.cn 轉載請註明出處


■ダークマター解明は宇宙人共通のテーマ 宇宙全體においては☁╃•▩↟、とにかく☁╃•▩↟、この物質が佔める割合は圧倒的です↟│₪│◕。元素すべてがのっている週期表の物質を宇宙全體からかき集めて比較しても☁╃•▩↟、その5倍以上の差でダークマターが圧勝です↟│₪│◕。宇宙の解明にとってこの物質の正體を知ることは☁╃•▩↟、宇宙人共通のテーマといえるほど☁╃•▩↟、根底にかかわっています↟│₪│◕。
いずれもこの2つの正體解明が今後100年先の未來では実現し☁╃•▩↟、新たな宇宙像を人類が手にし☁╃•▩↟、それによって知識と科學技術が飛躍的に進歩することを願うばかりです↟│₪│◕。

■暗物質的闡明是全宇宙生命共通的主題
宇宙整體中✘↟·↟☁，這個物質所佔的比例是壓倒性的↟│₪│◕。即使從整個宇宙中收集所有元素的週期表的物質進行比較✘↟·↟☁，暗物質也比其他東西多了5倍以上的數量✘↟·↟☁，壓倒性的勝利↟│₪│◕。對於宇宙的闡明來說✘↟·↟☁，瞭解這種物質的真面目✘↟·↟☁，可以說是宇宙生命共同的主題✘↟·↟☁，關係到根本↟│₪│◕。
希望這兩種東西的真身闡明在今後100年後的未來能夠實現✘↟·↟☁，人類可以得到新的宇宙像✘↟·↟☁，由此知識和科學技術飛躍性地進步↟│₪│◕。