暗物質(zhì)“奇妙的世界”有相互作用
科學(xué)家第一次觀測到了暗物質(zhì)的相互作用,暗物質(zhì)的引力作用方式不同物質(zhì),他們使用了歐洲南方臺的大型望遠(yuǎn)鏡、美航局和歐航局合作開發(fā)的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,觀測了正在發(fā)生大碰撞的兩大星系??茖W(xué)家第一次找到了暗物質(zhì)屬性的線索,長期以來,“神秘家族”的暗物質(zhì)被認(rèn)為是宇宙構(gòu)成的主要成分之一,暗物質(zhì)的探索進(jìn)程十分緩慢,研究人員陸續(xù)取得了一些零碎的成果。
一支國際化的科學(xué)團隊使用了位于智利的歐洲南方臺的MUSE 觀測儀,整理了哈勃望遠(yuǎn)鏡收集的圖像,對星系團Abell 3827內(nèi)4個星系的相互碰撞進(jìn)行了觀測,他們標(biāo)注了星系的物質(zhì)分布,比較了暗物質(zhì)和明亮星系的分布。暗物質(zhì)是看不見的物質(zhì),天文學(xué)家通過引力透鏡技術(shù)判斷了暗物質(zhì)的位置。4個遙遠(yuǎn)星系的大碰撞發(fā)生在地球觀測者的視野前方,暗物質(zhì)在4個星系的周圍明顯地扭曲了星系周圍的時空,從遙遠(yuǎn)星系發(fā)出的光線發(fā)生了路徑彎折,遙遠(yuǎn)的星系被扭曲成“微笑”式的弧形圖像。
所有的星系都有暗物質(zhì)團塊,銀河系之類的星系一旦缺失暗物質(zhì)的引力約束,可以預(yù)見星系發(fā)生土崩瓦解、分崩離析的的景象。星系的解體源于引力失去了足夠的約束力,星系物質(zhì)在快速的旋轉(zhuǎn)中失去了平衡,出現(xiàn)了離心力大于向心力的情形。星系沒有解體,建立了平穩(wěn)態(tài)的結(jié)構(gòu),總的星系層級組成了宇宙,85%的宇宙成分隱藏為暗物質(zhì)的形式,研究人員在對4個碰撞星系的觀測中發(fā)現(xiàn),一個暗物質(zhì)團塊似乎落在了星系后面,這個暗物質(zhì)團塊與星系相隔了5000光年,這相當(dāng)于旅行者一號飛行器在太空飛行了9億年的距離。

暗物質(zhì)和關(guān)聯(lián)的星系發(fā)生了分離,暗物質(zhì)在星系的碰撞過程中通過自身的某種不同于引力的“引力”發(fā)生了輕微的相互作用??茖W(xué)家之前從未觀測到暗物質(zhì)有特殊的相互作用。杜倫大學(xué)的理查德·馬西解釋說,人們習(xí)慣于認(rèn)為,除了引力作用之外,暗物質(zhì)之間相安無事,暗物質(zhì)可能通過星系大碰撞減緩了速度,研究人員似乎找到了暗物質(zhì)理論的一個直接的證據(jù),在人群的周圍隱藏了暗物質(zhì)。
要想掌握更多的細(xì)節(jié)信息,就需要觀測更多相似性的星系碰撞,檢測其它物理效應(yīng)能否引起暗物質(zhì)移動的滯后現(xiàn)象,研究人員將計算機模擬技術(shù)應(yīng)用于星系大碰撞,檢測暗物質(zhì)運動在碰撞過程中的變化。明尼蘇達(dá)大學(xué)的利利婭·威廉姆斯解釋說,天文學(xué)家通過暗物質(zhì)的引力作用發(fā)現(xiàn)了它們的存在,借助暗物質(zhì)的引力作用,宇宙結(jié)構(gòu)形成了穩(wěn)定的形態(tài),然而,人們對暗物質(zhì)的存在和屬性了解得很少,科學(xué)團隊通過觀測發(fā)現(xiàn),暗物質(zhì)之間可能存在某種不同于引力的相互作用??梢耘懦恍╆P(guān)鍵的暗物質(zhì)理論,這些理論沒有考慮到暗物質(zhì)相互的特殊作用。

在杜倫大學(xué)的馬西科學(xué)團隊發(fā)布成果之前,有一支科學(xué)團隊發(fā)表了觀測的成果,他們在一個星系團內(nèi)觀測了72個星系的碰撞事件,幾乎沒有發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的相互作用。馬西的科學(xué)團隊甚至考慮了微小的摩擦力效應(yīng)的積累,這帶來了可測量的暗物質(zhì)運動的滯后現(xiàn)象。兩支科學(xué)團隊的觀測成果基本涵蓋了科學(xué)界目前對暗物質(zhì)性質(zhì)的研究成果。暗物質(zhì)自身的相互作用可能比這支科學(xué)團隊的理解多一些,比那支科學(xué)團隊的理解少一些。
(從不同的研究方向探測暗物質(zhì)的屬性,選擇的多樣性使得人們無所適從,但總體的目標(biāo)確信無疑,所有的探測成果都加深了人們對暗物質(zhì)的了解??茖W(xué)家從天文觀測和理論分析中構(gòu)想了暗物質(zhì)的存在。多樣的物質(zhì)存在方式豐富了人們對物質(zhì)概念的哲學(xué)理解。哲學(xué)思維不能推斷暗物質(zhì)的存在,但哲學(xué)分析有助于人們對暗物質(zhì)存在方式和性質(zhì)的理解,科學(xué)實踐豐富了人們對物質(zhì)屬性和形態(tài)的認(rèn)識。
兩種類型的物質(zhì)對應(yīng)了兩種類型的物質(zhì)哲學(xué),一是物質(zhì)哲學(xué),二是暗物質(zhì)哲學(xué),前者是研究物質(zhì)運動的規(guī)律,后者是研究暗物質(zhì)運動的規(guī)律。世界統(tǒng)一于物質(zhì)和暗物質(zhì),物質(zhì)與暗物質(zhì)不只是形式的差別。物質(zhì)和暗物質(zhì)標(biāo)志了客觀實在的對象,暗物質(zhì)的科學(xué)實驗和理論認(rèn)識推動了二十一世紀(jì)唯物辯證法的發(fā)展。科學(xué)推動哲學(xué),哲學(xué)助力科學(xué),科學(xué)是哲學(xué)發(fā)展的動力,“發(fā)展哲學(xué)”離不開科學(xué)的推動作用。)

(編譯:2015-4-21)