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日期:2018年01月20日 19:56:33 作者:沈湫莎
暗物质和暗能量被称为21世纪物理学领域天空中的两朵乌云，动摇了几个世纪以来建成的物理学大厦。暗物质不发出任何辐射，不可能被直接观测到，物理学家和天文学家们孜孜探寻，希望一窥其“真面目”。 在刚刚结束的由上海市科学技术委员会指导，上海科技馆、上海科学传播与发展研究中心、中科大上海研究院墨子沙龙联合举办的“天文云大会”上海科普大讲坛上，清华大学天体物理研究中心主任毛淑德透露，通过一种名为“强引力透镜”的机制，人们不仅能确证了暗物质的存在，更能计算出其质量。引力透镜作为暗物质探针，让人们“看到”暗物质。 用“曹冲称象”的办法证实暗物质的存在 爱因斯坦用广义相对论解释时空弯曲，由于时空在大质量天体附近会发生畸变，使得光线经过大质量天体附近时发生弯曲。如果在观测者到光源的直线上有一个大质量的天体，则观测者会看到由于光线弯曲而形成的一个或多个像，这种现象被称之为引力透镜现象。 爱因斯坦在发表广义相对论时已经推算出引力透镜的公式，不过他对此并不上心，因为光线经过恒星时偏折的角度非常小，被当时望远镜捕捉到的概率只有百万分之一。与爱因斯坦同时代的一位业余工程师鲁迪·曼德尔也发现了这一情况，并多次写信给爱因斯坦，希望他能发表这一发现，爱因斯坦不情愿地在《科学》杂志上发表了一篇简短的文章。几乎在同一时间，另外一位伟大的天文学家弗里茨·兹威基在《物理学评论》上发表一篇文章，提出如果考虑星系而非恒星，会更有可能观测到这一效应。
人们对引力透镜重视起来，是因为发现它能有效测量天体质量。质量越大，引力场就越强，光线的偏折程度也越明显。“就如曹冲并不需要真的大象，只需要大象和煤使船入水达到相同的刻度一样，人们也可以通过光线偏折程度计算出暗物质到底有多重。”毛淑德说。 去年年初，国家天文台舒轶平博士和毛淑德及其合作者利用哈勃太空望远镜的观测数据，发现了17个全新的星系强引力透镜系统，这也是中国天文学家首次利用哈勃望远镜发现星系尺度的引力透镜系统。他们还用透镜预言了一颗超新星的爆发，这意味着当超新星爆发前，科学家们能够调动望远镜对准那片星空，以便获得更多观测数据。 不计其数的观测事实表明，现有宇宙接近四分之一的质量是以暗物质的形式存在的，剩下的四分之三为暗能量和普通的重子物质。尽管认识到引力透镜的重要性，人们对暗物质的感受仍如盲人摸象，对其内部结构并不了解。毛淑德表示，通过引力透镜还可以限制暗物质的冷、温属性，为进一步理解暗物质提供启示。
脑洞虽然多，但宇宙研究是极为精确的 多维宇宙、数字宇宙、镜像宇宙、母子宇宙、泡泡宇宙……有关宇宙的理论多种多样，然而在科学家眼中，宇宙是在大胆想象上的精密论证。中国科学院院士、中国天文学会理事长武向平拿出一张宇宙简历。 姓名：宇宙。宇为上下四方，宙为古往今来。 年龄：138亿岁，仍处于婴儿阶段，正在不断长大。 体型：偏瘦。密度为0.000000000000000000000000000000（30个0）417克/立方厘米，还在不断变瘦。 根据科学家计算，宇宙正在加速膨胀，并将永远膨胀下去，最后所有地球上的生物将会被冻死。而地球上的最后一位居民不是人类，而会是一种名为水熊虫的“可爱”生物，水熊是地球上已知生命力最强的生物，可以在没有防护措施的条件下在外太空生存。 最后他总结说，这样精密又复杂的宇宙，需要人们永无止境地探索。（记者 沈湫莎） |
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