第11章 宇宙学（第2页）

栾天翔说：“王教授，原来我也了解过，说宇宙原来是什么都没有的，就是各种能量体的存在，在某处极点，无法承受巨大的能量而生的大爆炸。”

王小平教授听完说：“理论差不多，目前宇宙中还有很多我们不了解的现象，比如黑洞，暗物质等。”

栾天翔说：“老师你讲讲黑洞和暗物质呗。”

王小平说：“黑洞的产生与恒星坍塌有关。

当一个质量极大的天体（如恒星）用尽了所有的燃料，不再产生核聚变时，它会逐渐失去内部热能的支持，开始坍塌。

在坍塌的过程中，原本稳定的物质结构崩溃，物质密度增加，温度和压力急剧上升。

当天体的质量过了一定的极限（叫做“钱德拉塞卡极限”

），其重力场会变得异常强大，无法抵抗自身的引力，会继续坍塌直至完全崩溃成一个点状物体，也就是黑洞。

这个点状物体称为“奇点”

，它的密度无限大，体积无限小，引力场无限强。

任何物体靠近黑洞都会被强大的引力吸引，从而无法逃脱。”

讲完王小平拿起水杯喝了口水接着讲：“暗物质是一种理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种已知的物质。

大量天文学观测中现的疑似违反牛顿万有引力的现象可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。

现代天文学通过天体的运动、牛顿万有引力的现象、引力透镜效应、宇宙的大尺度结构的形成、微波背景辐射等观测结果表明暗物质可能大量存在于星系、星团及宇宙中，其质量远大于宇宙中全部可见天体的质量总和。

结合宇宙中微波背景辐射各向异性观测和标准宇宙学模型，可确定宇宙中暗物质占全部物质总质量的、占宇宙总质能的。

一种被广泛接受的理论认为，组成暗物质的是，弱相互作用有质量粒子，其质量和相互作用强度在电弱标度附近，在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得观测到的剩余丰度。

此外，也有假说认为暗物质是由其他类型的粒子组成的。”

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栾天翔说：“王教授目前研究宇宙的人多吗？”

王教授笑着回答：“那可太多了，目前的航天事业和大型观测站都是在研究宇宙科学的，各大国都在这个领域里投入大量的资金和人才，希望有所现。”

栾天翔接着问：“王教授，有宇宙学的专业学科吗？”

王小平说：“目前还没有这个学科，因为对于宇宙我们都是以猜想为主，还得不到任何的数据，并且我们所能观测到的范围还是太有限了，航天科技至今未出太阳系。”

栾天翔说：“宇宙的观测，我们就不能找其它的观测方法吗？例如各种射线等，最好能过光的度。”

王小平微笑着说：“哪有那么简单呀！”

栾天翔说：“王教授，我觉得要想了解宇宙，就要有宇宙的思维，知道宇宙规则，宇宙的度。”

王小平说：“天翔，你说的好，只要有信心，终有一天我们会知道的。”

王小平说完走了一圈对栾天翔说：“天翔，你要把知识学好，把各专业联系起来，真正的宇宙学，需要现在的基础拓展，就像目前的数学和物理都需要有新的理论去验证新现。

就像数学计算，你用各种公式得出了结果，当结果出来后，你有可能会现，会有更好的方法，当你将这个算法经过多次运算验证后，新的公式可能就产生了，这就是拓展。”

栾天翔听着王小平的叙述，也感觉到科学真的是永无止境。

在栾天翔的心里也暗暗的下定决心，要想更深层的了解宇宙就必须创建宇宙学科，让更多的人去接触和研究。

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