“问到了关键点。”
费政老师赞许地看了王强一眼,“确实,我们能观测到的重子物质——也就是组成你我的普通物质——只占临界密度的不到5%。而通过星系旋转曲线、星系团动力学、引力透镜等观测,我们推断还存在大量暗物质。”
他在黑板上写下“暗物质:≈25%”
。
“暗物质不光,不吸收光,只通过引力与普通物质相互作用。”
费政老师解释,“它的本质是什么?我们不知道。可能是某种弱相互作用大质量粒子,简称Imp;也可能是其他新奇粒子。这是当前物理学最大的谜题之一。”
“那加上暗物质呢?”
贾永涛追问,“够了吗?”
费政老师摇摇头:“即使加上暗物质,也只占临界密度的3o%左右。还差7o%。”
教室里安静下来。
窗外风声似乎更响了,吹得窗户咯咯作响。
“那剩下的7o%……”
晓晓轻声说,声音几乎被风声淹没。
费政老师沉默了几秒钟,然后缓缓开口:“有一些理论家在讨论各种可能性。也许是爱因斯坦当年引入又抛弃的‘宇宙学常数’,也许是一种随时间演变的‘精质场’,也许……我们现在的理论根本不对,需要全新的物理。”
他没有在黑板上写下任何字,只是用粉笔在“暗物质”
后面画了一个大大的问号。
“要回答这个问题,需要更多的观测,更精确的数据,也许还需要新一代的物理理论。”
费政老师放下粉笔,拍了拍手上的灰,“而这,正是你们这一代人可能会参与解决的难题。”
下课铃就在这时响了。
但没有人动,同学们还沉浸在那“7o%”
的巨大空缺带来的震撼中。
王强第一个跳起来,几乎是冲上讲台:“老师!那暗物质粒子什么时候能找到?”
“欧洲核子研究中心正在建造大型强子对撞机。”
费政老师耐心回答,“如果顺利,本世纪末可能投入运行。那也许是我们寻找暗物质粒子的最好机会。”
“如果找不到呢?”
贾永涛也挤了过来,“是不是就证明暗物质不存在?”
“那问题就更复杂了。”
费政老师说,“也许需要修改引力理论,比如莫德纳和米尔格罗姆提出的mond理论。但这会带来更多问题。目前主流观点还是倾向于存在暗物质粒子。”
张明举手:“老师,您刚才还提到系外行星?”
“啊,对了!”
费政老师像是突然想起什么,脸上露出笑容,“这是最近几年最激动人心的现。1995年,迈耶和奎洛兹宣布现了第一颗围绕类太阳恒星飞马座51运行的行星。到现在,已经有好几颗这样的系外行星被现了。”
“都是像木星那样的气态巨行星吗?”
周博问。
“目前现的大多是‘热木星’——质量大,轨道周期短,距离恒星近。”
费政老师点头,“它们的形成机制挑战了基于太阳系的标准理论。但未来,随着观测技术进步,我们一定会现更多样化的行星系统,也许会有类地行星。”