宇宙中有哪些暗物质,宇宙中为什么会有物质存
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广义的暗物质是指不发可见光的物质。那么,除主序恒星外的其它天体都是暗物质,其中包括已死亡的恒星,如白矮星、中子星、黑洞;质量只有太阳质量的百分之几,内部不能发生核聚变反应的小恒星,如褐矮星,棕褐显以及行星、彗星等。宇宙尘埃、星际气体当然也属暗物质。 从电磁辐射角度说,只有不发射电磁辐射(包括射电、红外线、紫外线和X射线)的物质才是暗物质,它们既不发光,也不挡光,即不与其它物质粒子起作用。它们的存在只有通过其引力作用表现出来。它们的引力是星系不分崩离析的主要原因。这类暗物质到底有哪些,正在探测中。可能的对象,一是中微子,二是弱相互作用重粒子。它们要么是物质,要么是能量,如果不是能量,那就一定是物质。 目前寻找暗物质主要是寻找弱相互作用重粒子,褐矮星、棕矮星及由它们组成的矮星系 。而对中微子则主要是确认它们是否有质量或3种中微子中哪一种有质量。

水的反常膨胀现象可以用氢键、缔合水分子理论予以解释。

将冰熔化成水,缔合水分子中的一些氢键断裂,冰的晶体消失。0℃的水与0℃的冰相比,缔合水分子中的单个水分子数目减少,分子的间距变小、空隙减少,所以0℃的水比0℃的冰密度大。用伦琴射线照射0℃的水,发现只有15%的氢键断裂,水中仍然存在有约85%的微小冰晶体。若继续加热0℃的水,随着水温度的升高,大的缔合水分子逐渐瓦解,变为三分子缔合水分子、双分子缔合水分子或单个水分子。这些小的缔合水分子或单个水分子,受氢链的影响较小,可以任意排列和运动,不必形成“缕空”结构,而且单个水分子还可以“嵌入”大的缔合水分子中间。在水温升高的过程中,一方面,缔合数小的缔合水分子、单个水分子在水中的比例逐渐加大,水分子的堆集程度逐渐加大,水的密度也随之加大。另一方面在这个过程中,随着温度的升高,水分子的运动速度加快,使得分子的平均距离加大,密度减小。考虑水密度随温度变化的规律时,应当综合考虑两种因素的影响。在水温由0℃升至4℃的过程中,由缔合水分子氢键断裂引起水密度增大的作用,比由分子热运动速度加快引起水密度减小的作用更大,所以在这个过程中,水的密度随温度的增高而加大,为反常膨胀。

根据大爆炸再论,宇宙在大爆炸中正、反电子,正、反夸克等基本粒子都是从能量中成对产生的,由于正、反粒子相遇时会双双淹灭而成为能量,那么,宇宙中应该只有能量,而不会有组成恒星、行星和宇宙尘埃、星际气体等物质存在。 在1956年以前,人们认为,基本粒子都服从电荷和时间对称,也服从CP和CPT联合对称。 1956年,李政道、杨振宁发现,制约物质衰变的弱核作用力,会使粒子的镜像产生差异,也就是使这种对称不守恒,这被称为“宇宙不守恒”。同一年吴健雄证实了这一现象。 1964年,克罗宁和费兹通过研究K介子衰变发现,粒子衰变连CP联合对称也不服从。 1967年,萨哈罗夫推断,在高能下由于基本粒子的CP联合对称不守恒,正、反粒子的衰变率存在微小差异,使正粒子稍多于负粒子。 由此人们推论,在宇宙大爆炸中,每产生10亿个反粒子,就会有10亿零1个正粒子产生,正粒子比反粒子多一个。因此,每10亿个正、反粒子湮灭后,都会剩下一个正粒子,这就构成了今日宇宙中的物质。

在4℃时,水中双分子缔合水分子的比例最大,水分子的间距最小,水的密度最大。

热胀冷缩

缔合水分子呈现

在水中,常温下有大约50%的单个水分子组合为缔合水分子,其中双分子缔合水分子最稳定。

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