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解决时间 2021-04-06 06:54
宇宙学中,暗能量是某些人的猜想,指一种充溢空间的、具有负压强的能量。如今,这个猜想是解释宇宙加速膨胀和宇宙中失落物质等问题的一个最流行的方案。
  暗能量是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量,宇宙 中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量来推动的。之所以暗能量具有如此大的力量,是因为它在宇宙的结构中约占73%,占绝对统治地位。
  宇宙的运动都是旋涡型的,所以暗能量总是以一种旋涡运动的形式出现。暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光。从微观上讲,它们的组成是完全不同的。更重要的是,像普通的物质一样,暗物质是引力自吸引的,而且与普通物质成团并形成星系。而暗能量是引力自相斥的,并且在宇宙中几乎均匀的分布。所以,在统计星系的能量时会遗漏暗能量。因此,暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴涨理论预言的临界密度之间70-80%的差异。
  暗能量同时也改变了我们对暗物质在宇宙中所起作用的认识。按照爱因斯坦的广义相对论,在一个仅含有物质的宇宙中,物质密度决定了宇宙的几何,以及宇宙的过去和未来。加上暗能量的话,情况就完全不同了。首先,总能量密度(物质能量密度与暗能量密度之和)决定着宇宙的几何特性。其次,宇宙已经从物质占主导的时期过渡到了暗能量占主导的时期。大约在“大爆炸”之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导地位,但是这已成为了过去。现在我们宇宙的未来将由暗能量的特性所决定,它目前正使宇宙加速膨胀,而且除非暗能量会随时间衰减或者改变状态,否则这种加速膨胀态势将持续下去。
  不过,我们忽略了极为重要的一点,那就是正是暗物质促成了宇宙结构的形成,如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星,也就更谈不上今天的人类了。宇宙尽管在极大的尺度上表现出均匀和各向同性,但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城。而在大尺度上能够促使物质运动的力就只有引力了。但是均匀分布的物质不会产生引力,因此今天所有的宇宙结构必然源自于宇宙极早期物质分布的微小涨落,而这些涨落会在宇宙微波背景辐射(CMB)中留下痕迹。然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹,因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来。另一方面,不与辐射耦合的暗物质,其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后,已经成团的暗物质就开始吸引普通物质,进而形成了我们现在观测到的结构。
1.根据文意,下列关于“暗能量”的表述,不正确的是[ ]A.“暗能量”的出现改变了人们对宇宙的认识。
B.“暗能量”的存在已经被实际观测到,它总是以一种旋涡运动的形式出现。
C.“暗能量”在宇宙结构中占据统治地位,几乎均匀地分布在宇宙中。
D.“暗能量”正在主导宇宙,它的特性决定了宇宙的未来。
2.下列说法不符合原文意思的是 [ ]A.“暗能量”主导宇宙结构之前,宇宙的总能量密度是由“暗物质”主导的。
B.“暗物质”是引力自吸引的,普通物质也具有这种特点。
C.“暗能量”在宇宙结构中占统治地位,它也是促成宇宙结构形成的重要因素。
D.“暗物质”通过吸引普通物质,形成了今天所观测到的宇宙结构。
3.根据原文提供的信息,下列推断不正确的是 [ ]A.因为统计星系的能量时会遗漏暗能量,所以观测到的物质密度和暴涨理论预言的临界密度之间存在
70-80%的差异。
B.“暗能量”在宇宙中是均匀分布的,它具有负压强且不产生引力。
C.以往人们认为是“暗物质”决定宇宙的几何特性,“暗能量”改变了人们的这种认识。
D.“暗能量”占据宇宙结构的统治地位,它吸引着宇宙中的普通物质一起作旋涡型运动。
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1.B2.C3.D
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