“你們要知道,隨著HDM變冷和變慢,重子物質(zhì)得以在宇宙各處擴(kuò)散成巨大的薄餅狀物體,它們在引力不穩(wěn)定性作用下破碎,這種由大而小過程產(chǎn)生的碎片便形成了星系。
這兩種簡單模型都不能準(zhǔn)確符合宇宙中星系的實際圖景。
但是,將當(dāng)前的星系成團(tuán)方式,與COBE衛(wèi)星觀測的背景輻射漣漪所顯示的宇宙中曾經(jīng)存在過的不規(guī)則性相結(jié)合,則表明,大約2/3的CDM、1/3的HDM再加上僅僅1%的重子物質(zhì)構(gòu)成的混合物,能夠產(chǎn)生今日所見的大爆炸宇宙中物質(zhì)的分佈。”
虛妄說道。
“這個我知道,你說的就是混合暗物質(zhì)模型或MDM模型對不對?”
五號說道。
“沒錯。”
虛妄說道。
“這就是說,宇宙中2/3的質(zhì)量是取理論要求存在卻從未探測到的粒子形態(tài)?”
李思特問道。
“說的沒錯,也有人給它們起了諸如軸子和引力微子等名字,還有人試圖在實驗室中找到這些CDM形態(tài)的WIMP。
仍有多達(dá)1/3的宇宙質(zhì)量可能是HDM粒子,扮演這個角色的著名候選者就是中微子。”
五號說道。
“中微子?”
楚雲(yún)問道。
“是的,你們要知道最初中微子的質(zhì)量被認(rèn)爲(wèi)等於零,一直到1995年初,實驗得出的質(zhì)量上限爲(wèi)20電子伏。
這甚至同一個質(zhì)子大約10億eV的質(zhì)量相比也小得可憐,但宇宙中的中微子數(shù)量極多,大致每有一個重子就有10億個中微子。
所以,要使中微子起到宇宙學(xué)家要求在MDM模型中HDM的作用,每個中微子的質(zhì)量只要5~7eV即可,這與實驗定出的上限不近不遠(yuǎn)得令人著急。”
虛妄說道。
“我記得1995年初,某國家實驗室的科學(xué)家們宣佈,他們的實驗證明中微子的質(zhì)量僅僅幾個電子伏,這與宇宙學(xué)家所要求的準(zhǔn)確相符。”
五號說道。
“然而這一宣告沒有得到其他實驗證實。”
吳剛說道。
“你們要知道,關(guān)於中微子的大部分討論集中在一種類型,由涉及電子的核反應(yīng)產(chǎn)生的電子中微子。
理論證明,太陽內(nèi)部會產(chǎn)生大量電子中微子,它們流向太空,穿過地球。
但是迄今的實驗沒有探測到理論預(yù)言那樣多的中微子。
還有兩種中微子分別與μ介子和τ粒子有關(guān),後兩者都是電子的較重對應(yīng)體。
物理學(xué)家早就猜想,太陽中電子中微子的短缺,是因爲(wèi)有些電子中微子已經(jīng)轉(zhuǎn)變成用現(xiàn)有中微子實驗設(shè)備探測不到的其他類型中微子了。”
虛妄說道。
“據(jù)我所知,中微子從一種類型轉(zhuǎn)變爲(wèi)另一種類型僅當(dāng)它們的質(zhì)量很小纔有可能。”
吳剛說道。
“這個發(fā)現(xiàn),對宇宙學(xué)家是好消息,而中微子真有質(zhì)量,一開始也主要是關(guān)注於可能有一類中微子的質(zhì)量大約是5eV,即等於電子質(zhì)量的十萬分之一。
這正好能夠提供宇宙學(xué)家要求的20%熱暗物質(zhì)。”
虛妄說道。
“但是,某大學(xué)的幾位教授,卻發(fā)現(xiàn)了一個更好的解決這一問題的途徑。”
五號說道。
“怎麼說?”
楚雲(yún)問道。
“他們注意到,解釋從太空到達(dá)地球的中微子實際觀測數(shù)據(jù)的最佳辦法,是讓至少兩類中微子具有差不多相同的質(zhì)量。
這能促進(jìn)將中微子從一種類型變爲(wèi)另一種類型的振動。
有兩種與太陽中微子觀測結(jié)果相符的可能性。
要麼所有三類中微子具有相同質(zhì)量。
要麼μ中微子和τ中微子有相同質(zhì)量,而電子中微子則輕得多且與不參加核反應(yīng)的所謂無效中微子相伴生。”
虛妄說道。
“也是因爲(wèi)他們的見解,1995年初探測到中微子質(zhì)量的實驗,可以用第二種而不能用第一種可能性來解釋。
這意味著,提供宇宙中熱暗物質(zhì)的,不是質(zhì)量5eV的單一品種中微子,而是質(zhì)量約2.4eV的兩種中微子。
尤其令人愉快的是,用計算機(jī)模擬星系如何成長時,如果將20%熱暗物質(zhì)看成粒子數(shù)加倍但每個粒子質(zhì)量減半,其結(jié)果與實際宇宙的符合程度,比全部中微子質(zhì)量由單一類型粒子提供時更好。”
五號說道。
“也是因爲(wèi)改進(jìn)實驗方法,後來的科學(xué)家,可以直接測量各類中微子質(zhì)量。
當(dāng)實驗物理學(xué)家真的測量了這些中微子的質(zhì)量,而且發(fā)現(xiàn)它們總計達(dá)5eV左右,那將是以暴漲、大爆炸和暗物質(zhì)爲(wèi)基礎(chǔ)的完整宇宙學(xué)體系的最偉大勝利。
而宇宙學(xué)家竟在粒子物理學(xué)家得以測量之前,就預(yù)言了已知最輕粒子的質(zhì)量。
不管實驗的結(jié)果如何,也不管混合暗物質(zhì)模型的命運怎樣,無可懷疑的是,我們銀河系的大部分物質(zhì)是暗物質(zhì),可能是重子物質(zhì)。
而將星系團(tuán)維繫在一起的10倍於我們在明亮星系中所見的質(zhì)量則決然是非重子的。”
虛妄說道。
“還有嗎?”
五號問道。
“在說下去,就要更詳細(xì)了。”
虛妄說道。
“我也沒話說了。”
五號說道。
“從考試結(jié)束到現(xiàn)在,你們好像都沒有吃午飯吧?”
智能駕駛機(jī)器人提醒他們道。
“沒吃。”
幾乎是異口同聲的看向,虛擬大屏幕上顯示的智能機(jī)器人的虛擬幻象。
“咔嚓!”
“這是上面特別爲(wèi)各位準(zhǔn)備的午餐、晚餐和明天早上的早餐,請合理使用。”
智能機(jī)器人發(fā)出的指令,讓抽屜打開後,智能機(jī)器人說道。
“我愛死你了,現(xiàn)在我肚子可要餓死了。”
吃貨的李思特看著眼前的美味說道。
“不客氣,你們慢慢吃,我要繼續(xù)工作了。”
智能機(jī)器人說道。
“你忙。”
虛妄說道。
“我今天的午飯,要吃菠蘿包和一袋牛奶。”
李思特裁開可食用的菠蘿包包裝說道。
“你怎麼不把包裝也吃了?”
吳剛問道。
“我不吃,我有潔癖。”
李思特說道。
“是我也不吃,雖然可以吃,但是還是不衛(wèi)生。”
吳剛說道。
“當(dāng)你們都快餓死的時候,這可以吃的包裝,你們絕對不會嫌棄。”
經(jīng)歷過戰(zhàn)爭的楚雲(yún)直接吃了起來。
“厲害!”
李思特說道。
“……”