第634章 宇宙暗物质
“你们要知道，随着hdm变冷和变慢，重子物质得以在宇宙各处扩散成巨大的薄饼状物体，它们在引力不稳定性作用下破碎，这种由大而小过程产生的碎片便形成了星系。
这两种简单模型都不能准确符合宇宙中星系的实际图景。
但是，将当前的星系成团方式，与cobe卫星观测的背景辐射涟漪所显示的宇宙中曾经存在过的不规则性相结合，则表明，大约2／3的cdm、1／3的hdm再加上仅仅1％的重子物质构成的混合物，能够产生今日所见的大爆炸宇宙中物质的分布。”
虚妄说道。
“这个我知道，你说的就是混合暗物质模型或mdm模型对不对？”
五号说道。
“没错。”
虚妄说道。
“这就是说，宇宙中2／3的质量是取理论要求存在却从未探测到的粒子形态？”
李思特问道。
“说的没错，也有人给它们起了诸如轴子和引力微子等名字，还有人试图在实验室中找到这些cdm形态的wimp。
仍有多达1／3的宇宙质量可能是hdm粒子，扮演这个角色的著名候选者就是中微子。”
五号说道。
“中微子？”
楚云问道。
“是的，你们要知道最初中微子的质量被认为等于零，一直到1995年初，实验得出的质量上限为20电子伏。
这甚至同一个质子大约10亿ev的质量相比也小得可怜，但宇宙中的中微子数量极多，大致每有一个重子就有10亿个中微子。
所以，要使中微子起到宇宙学家要求在mdm模型中hdm的作用，每个中微子的质量只要5～7ev即可，这与实验定出的上限不近不远得令人着急。”
虚妄说道。
“我记得1995年初，某国家实验室的科学家们宣布，他们的实验证明中微子的质量仅仅几个电子伏，这与宇宙学家所要求的准确相符。”
五号说道。
“然而这一宣告没有得到其他实验证实。”
吴刚说道。
“你们要知道，关于中微子的大部分讨论集中在一种类型，由涉及电子的核反应产生的电子中微子。
理论证明，太阳内部会产生大量电子中微子，它们流向太空，穿过地球。
但是迄今的实验没有探测到理论预言那样多的中微子。
还有两种中微子分别与μ介子和t粒子有关，后两者都是电子的较重对应体。
物理学家早就猜想，太阳中电子中微子的短缺，是因为有些电子中微子已经转变成用现有中微子实验设备探测不到的其他类型中微子了。”
虚妄说道。
“据我所知，中微子从一种类型转变为另一种类型仅当它们的质量很小才有可能。”
吴刚说道。
“这个发现，对宇宙学家是好消息，而中微子真有质量，一开始也主要是关注于可能有一类中微子的质量大约是5ev，即等于电子质量的十万分之一。
这正好能够提供宇宙学家要求的20％热暗物质。”
虚妄说道。
“但是，某大学的几位教授，却发现了一个更好的解决这一问题的途径。”
五号说道。
“怎么说？”
楚云问道。
“他们注意到，解释从太空到达地球的中微子实际观测数据的最佳办法，是让至少两类中微子具有差不多相同的质量。
这能促进将中微子从一种类型变为另一种类型的振动。
有两种与太阳中微子观测结果相符的可能性。
要么所有三类中微子具有相同质量。
要么μ中微子和t中微子有相同质量，而电子中微子则轻得多且与不参加核反应的所谓无效中微子相伴生。”
虚妄说道。
“也是因为他们的见解，1995年初探测到中微子质量的实验，可以用第二种而不能用第一种可能性来解释。
这意味着，提供宇宙中热暗物质的，不是质量5ev的单一品种中微子，而是质量约2.4ev的两种中微子。
尤其令人愉快的是，用计算机模拟星系如何成长时，如果将20％热暗物质看成粒子数加倍但每个粒子质量减半，其结果与实际宇宙的符合程度，比全部中微子质量由单一类型粒子提供时更好。”
五号说道。
“也是因为改进实验方法，后来的科学家，可以直接测量各类中微子质量。
当实验物理学家真的测量了这些中微子的质量，而且发现它们总计达5ev左右，那将是以暴涨、大爆炸和暗物质为基础的完整宇宙学体系的最伟大胜利。
而宇宙学家竟在粒子物理学家得以测量之前，就预言了已知最轻粒子的质量。
不管实验的结果如何，也不管混合暗物质模型的命运怎样，无可怀疑的是，我们银河系的大部分物质是暗物质，可能是重子物质。
而将星系团维系在一起的10倍于我们在明亮星系中所见的质量则决然是非重子的。”
虚妄说道。
“还有吗？”
五号问道。
“在说下去，就要更详细了。”
虚妄说道。
“我也没话说了。”
五号说道。
“从考试结束到现在，你们好像都没有吃午饭吧？”
智能驾驶机器人提醒他们道。
“没吃。”
几乎是异口同声的看向，虚拟大屏幕上显示的智能机器人的虚拟幻象。
“咔嚓！”
“这是上面特别为各位准备的午餐、晚餐和明天早上的早餐，请合理使用。”
智能机器人发出的指令，让抽屉打开后，智能机器人说道。
“我爱死你了，现在我肚子可要饿死了。”
吃货的李思特看着眼前的美味说道。
“不客气，你们慢慢吃，我要继续工作了。”
智能机器人说道。
“你忙。”
虚妄说道。
“我今天的午饭，要吃菠萝包和一袋牛奶。”
李思特裁开可食用的菠萝包包装说道。
“你怎么不把包装也吃了？”
吴刚问道。
“我不吃，我有洁癖。”
李思特说道。
“是我也不吃，虽然可以吃，但是还是不卫生。”
吴刚说道。
“当你们都快饿死的时候，这可以吃的包装，你们绝对不会嫌弃。”
经历过战争的楚云直接吃了起来。
“厉害！”
李思特说道。
“……”