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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895576]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 20 暗物质发现的经过 扎维奇的发现
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现在，暗物质已成为当代宇宙学和粒子物理学中最重要的研究对象之一。但是暗物质是我们看不见的，那么科学家们又是如何发现这些看不见的物质的呢？
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关于暗物质存在的推测
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20世纪30年代，瑞士天文学家弗里兹·扎维奇首先预言了暗物质的存在。当时他正在对后发座方向上一个能看见的星系团——后发座星系团进行研究。他对星系团中星系的运动产生出兴趣。通过观测，扎维奇发现星系在星系团中高速运动着。我们知道，地球卫星的速度一旦大于第二宇宙速度，就会脱离地球，飞入宇宙空间。同样还存在脱离太阳系的第三宇宙速度和脱离银河系的第四宇宙速度。
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那么星系团中的星系的运动速度过大，应该也会脱离星团而飞向宇宙。这个宇宙速度同样可以根据星系团的总质量算出。但是，扎维奇发现，后发座星系团中星系的运动速度要远大于由该星系团可见星体的总质量算出的飞出宇宙的临界速度。也就是说，星系在星系团内的运动太快，光靠我们看到的星系团物质的引力不能将它们束缚住。由此，扎维奇推测，在后发座星系团有看不见的物质，这些看不见的物质的质量应该在星系团恒星质量的10—100倍。
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银河系也有暗物质
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到了20世纪50年代，天文学家根据银河系的自转轮廓，推算出了银河系的质量。然而他们发现，这个值要远大于通过光学望远镜发现的所有发光天体的质量之和。因此科学家们判断，银河系中也有此前人类没有发现的物质，并给这类物质起了一个普遍化的名称——暗物质。
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后来几十年间，对宇宙整体的研究也表明，星际空间深处隐藏着多得多的能将星系束缚在星系团中的暗物质，其总质量可能是可见物质的10—100倍。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 暗物质的预测
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20世纪30年代，瑞士天文学家弗里兹·扎维奇发现，在星系团中，看得见的星系只占总质量的1/300以下，而99％以上的质量是看不见的。他预测了暗物质的存在。
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科学家认为，通过测量星系外围物质转动的速度可以估算出星系范围内的总质量。计算的结果发现，星系的总质量远大于星系中可见星体的质量总和。据此推测，暗物质约占物质总量的20％—30％。
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UGC10214星系是天文学家们发现的一个典型，它的物质不停地向外围流出，但又看不到别的星系存在于它周围。所以猜测在该星系的旁边存在着一种“暗星系”。
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暗物质是什么？目前，科学家们已经预测出了一些组成暗物质的可能粒子。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895577]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 第四章 大爆炸、黑洞和宇宙演化
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