|
|
yǔ zhòu xué zhōng， àn néng liàng shì mǒu xiē rén de cāi xiǎng， zhǐ yī zhǒng chōng yì kōng jiān de、 jù yòu fù yā qiáng de néng liàng。 àn zhàoxiàng duì lùn， zhè zhǒng fù yā qiáng zài cháng jù lí lèi sì yú yī zhǒng fǎn yǐn lì。 rú jīn， zhè gè cāi xiǎng shì jiě shì yǔ zhòu jiā sù péng zhàng hé yǔ zhòu zhōng shī luò wù zhì děng wèn tí de yī gè zuì liú xíng de fāng 'àn。
àn néng liàng zhù yào yòu liǎng zhǒng mó xíng： yǔ zhòu xué cháng shù（ jí yī zhǒng jūn yún chōng mǎn kōng jiān de cháng néng liàng mì dù） hé quintessence（ jí yī gè néng liàng mì dù suí shí kōng biàn huà de dòng lì xué chǎng）。 qū fēn zhè liǎng zhǒng kě néng xū yào duì yǔ zhòu péng zhàng de gāo jīng dù cèliáng hé duì péng zhàng sù dù suí shí jiān biàn huà gēngshēn rù de lǐ jiě。 yīn wéi yǔ zhòu péng zhàng sù dù yóu yǔ zhòu xué wù tài fāng chéng lái miáo xiě， suǒ yǐ cèliáng 'àn wù zhì de wù tài fāng chéng shì dāng jīn guān cè yǔ zhòu xué de zuì zhù yào wèn tí zhī yī。
àn néng liàng tā shì yī zhǒng bù kě jiàn de、 néng tuī dòng yǔ zhòu yùn dòng de néng liàng， yǔ zhòu zhōng suǒ yòu de héng xīng hé xíng xīng de yùn dòng jiē shì yóu àn néng liàng lái tuī dòng de。 zhī suǒ yǐ àn néng liàng jù yòu rú cǐ dà de lì liàng， shì yīn wéi tā zài yǔ zhòu de jié gòu zhōng yuē zhàn 73%， zhàn jué duì tǒng zhì dì wèi。 àn néng liàng shì jìn nián yǔ zhòu xué yán jiū de yī gè lǐ chéng bēi xìng de zhòng dà chéng guǒ。 zhī chí àn néng liàng de zhù yào zhèng jù yòu liǎng gè。 yī shì duì yáo yuǎn de chāo xīn xīng suǒ jìn xíng de dà liàng guān cè biǎo míng， yǔ zhòu zài jiā sù péng zhàng。 àn zhào 'ài yīn sī tǎn yǐn lì chǎng fāng chéng， jiā sù péng zhàng de xiàn xiàng tuī lùn chū yǔ zhòu zhōng cún zài zhe yā qiáng wéi fù de " àn néng liàng "。 lìng yī gè zhèng jù lái zì yú jìn nián duì wēi bō bèi jǐng fú shè de yán jiū jīng què dì cè liàng chū yǔ zhòu zhōng wù zhì de zǒng mì dù。 wǒ men zhī dào suǒ yòu de pǔ tōng wù zhì yǔ 'àn wù zhì jiā qǐ lái dà yuē zhǐ zhàn qí 1/3 zuǒ yòu， suǒ yǐ réng yòu yuē 2/3 de duǎn quē。 zhè yī duǎn quē de wù zhì chēng wéi àn néng liàng ， qí jī běn tè zhēng shì jù yòu fù yā， zài yǔ zhòu kōng jiān zhōng jīhū jūn yún fēn bù huò wán quán bù jié tuán。 zuì jìn wmap shù jù xiǎn shì， àn néng liàng zài yǔ zhòu zhōng zhàn zǒng wù zhì de 73 ％。 zhí dé zhù yì de shì， duì yú tōng cháng de néng liàng（ fú shè）、 zhòng zǐ hé lěng 'àn wù zhì， yā qiáng dōushì fēi fù de， suǒ yǐ bì dìng cún zài zhe yī zhǒng wèi zhī de fù yā wù zhì zhù dǎo jīn tiān de yǔ zhòu。
yǔ zhòu de yùn dòng dōushì xuán wō xíng de， suǒ yǐ àn néng liàng zǒng shì yǐ yī zhǒng xuán wō yùn dòng de xíng shì chū xiàn。 suǒ yǐ， zài àn néng liàng de xuánzhuàn fàn wéi nèi néng xíng chéng yī zhǒng xuán wō chǎng , wǒ men chēng zhī wéi àn néng liàng xuán wō chǎng， jiǎn chēng wéi xuán wō chǎng。 wǒ men yòng en lái biǎo shì tài yáng xì de àn néng liàng ， yòng ep lái biǎo shì wù zhì rào tài yáng xì zhōng xīn yùn dòng de zǒng dòng néng。 dāng en=ep shí， tài yáng xì xuán wō chǎng chǔyú píng héng zhuàng tài， tā jì bù huì péng zhàng yě bù huì shōu suō。 dàn dāng en shuāi tuì shí， tài yáng xì xuán wō chǎng jiù huì shōu suō， tài yáng xì zhōng suǒ yòu de xíng xīng jiù huì xiàng tài yáng kào jìn。
yào tí jí àn néng liàng ， wǒ men bù dé bù xiān tí jí lìng wài yī gè hé tā mìqiè xiāng guān de gài niàn héng héng 'àn wù zhì， zhī suǒ yǐ jiāng qí chēng zhī wéi 'àn wù zhì 'ér bù shì wù zhì jiù shì yīn wéi tā yǔ yī bān de pǔ tōng wù zhì yòu zhe gēn běn xìng de qū bié。 pǔ tōng wù zhì jiù shì nà xiē zài yī bān qíng kuàng xià néng yòng yǎn jīng huò jiè zhù gōng jù kàn de jiàn、 mō dé zhe de dōng xī， xiǎo dào yuán zǐ、 dà dào yǔ zhòu xīng tǐ， jìn dào shēn biān de gè zhǒng wù tǐ yuǎn dào yǔ zhòu shēn chù de gè zhǒng xīng xì。 pǔ tōng wù zhì zǒng shì néng yǔ guāng huò zhě bù fēn bō fā shēng xiāng hù zuò yòng huò zhě zài yī dìng de tiáo jiàn xià zì shēn jiù néng fā guāng、 huò zhě zhé shè guāng xiàn， cóng 'ér bèi rén men kě yǐ gǎn zhī、 kàn jiàn、 mō dào huò zhě jiè zhù yí qì kě yǐ cèliáng dé dào， dàn shì 'àn wù zhì qià qià xiāng fǎn， tā gēn běn bù yǔ guāng fā shēng zuò yòng gèng bù huì fā guāng， yīn wéi bù fā guāng yòu yǔ guāng bù fā shēng rèn hé zuò yòng， suǒ yǐ bù huì fǎn shè、 zhé sàn huò sǎnshè guāng jí duì gè zhǒng bō hé guāng tā mendōu shì bǎi fēn zhī bǎi de tòu míng tǐ！ suǒ yǐ zài tiān wén shàng yòng guāng de shǒu duàn jué duì kàn bù dào 'àn wù zhì， bù guǎn shì diàn cí bō、 wú xiàn diàn hái shì hóng wài shè xiàn、 gā mǎ shè xiàn、 x shè xiàn zhè xiē tǒng tǒng dū háo wú yòng chù， gù 'ěr bù bèi rén men de gǎn zhī suǒ gǎn jué yě bù bèi mù qián de yí qì suǒ guān cè， gù cǐ wèile qū fēn pǔ tōng wù zhì hé zhè zhǒng tè shū de wù zhì 'ér jiāng zhè zhǒng tè shū de wù zhì chēng zhī wéi “ àn wù zhì ”。
“ àn néng liàng ” xiāng bǐ jiào 'àn wù zhì gèng shì qí tè de yòu guò zhī 'ér bù jí， yīn wéi tā zhǐ yòu wù zhì de zuò yòng xiào yìng 'ér bù jù bèi wù zhì de jī běn tè zhēng， suǒ yǐ dū chēng bù shàng wù zhì gù 'ěr jiāng qí chēng zhī wéi“ àn néng liàng ”，“ àn néng liàng ” suī rán yě bù bèi rén men suǒ gǎn jué yě bù bèi mù qián gè zhǒng yí qì suǒ guān cè， dàn shì rén men píng jiè lǐ xìng sī wéi kě yǐ yù cè bìng gǎn zhī dào tā de què cún zài。
tè bié shì jìn jǐ nián lái， yóu yú wēi bō bèi jǐng fú shè de xì zhì guān cè (wmap de jīng mì shù jù ,supernovaeia de shù jù )， chéng xiàn yǐ xià yī xiē jīng rén de guān cè jiēguǒ hé shù jù：
a) yǔ zhòu nián líng shì 137±2 yì nián
b) hā bó cháng shù shì 0.71± gōng lǐ / miǎo /mpc
c) yǔ zhòu chéng xiàn yǐ xià jié gòu， yǔ zhòu zǒng zhì liàng (100%) ≌ zhòng zǐ + qīng zǐ (4.4%)+ rè 'àn wù zhì ( ≤ 2%)+ lěng 'àn wù zhì ( ≈ 20%)+ àn néng liàng (73%)， ér zǒng mì dù Ω0=1.02±0.02， yì jí qià hǎo chàbù duō děng tóng yú píng zhí kōng jiān suǒ yào qiú de lín jiè mì dù。（ zhè gè gōng shì de yì sī shì， zài zhěng gè yǔ zhòu zhōng wǒ men mù qián suǒ kàn dào de xīng xì zhǐ zhàn zhěng gè yǔ zhòu de yuē 4% zuǒ yòu， qí yú yuē 96% de wù zhì dōushì wǒ men kàn bù jiàn、 bù liǎo jiě de dōng xī。）
d)“ àn néng liàng ” jiāng chéng xiàn yī xiē qián suǒ wèi yòu de yī xiē quán xīn de xìng zhì：
wù zhì de zhuàng tài fāng chéng yóu p=wρn suǒ biǎo shì， ( qí zhōng p shì yā lì， ρ shì mì dù， w shì mǒu yī cháng shù， n shì mǒu yī shù zhí )， pǔ tōng wù zhì w ≥ 0， p≥ 0， ρ≥ 0， zhè jiù yì wèi zhe wù zhì suǒ chǎn shēng de yā lì biǎo xiàn wéi zhèng shù、 zhèng zhí。
ér àn néng liàng de zhuàng tài fāng chéng zhōng de què shì， w=-1。 zhè zé yì wèi zhe“ àn néng liàng ” de yā lì shì fù shù、 fù zhí， yā lì shì zhèng zhí shí jiù shì wǒ men suǒ cháng shuō de“ yā lì gài niàn”， zhè hěn hǎo lǐ jiě， wù zhì de mì dù yuè dà yā lì zé yuè dà， ér fù zhí de yā lì jiù bù shì tōng cháng suǒ shuō de yā lì liǎo， ér shì rén men cháng shuō de“ xī lì” gèng wéi guān jiàn de shì zhè zhǒng fù yā lì p què“ fù” dé hěn dà， dà de ràng rén bù gǎn xiǎng xiàng？！
zhè jiū jìng shì shénme yàng de wù zhì wèishénme huì chéng xiàn zhè yàng de tè zhì？ zhè huì bù huì shì yī zhǒng rén lèi shàng méi yòu fā xiàn、 gèng bù céng zhī dào de、 quán xīn de wù zhì xíng tài？ yòu rén yù yán， zhè zhǒng xīn de wù zhì xíng tài de yī jīng chū xiàn hé bèi fā xiàn bì jiāng dǎo zhì wù lǐ xué lǐ lùn de xīn de dà tū pò hé xīn de gé mìng！！！
guān yú àn néng liàng gài niàn de qǐ yuán， wǒ men hái dé zhuī sù dào kē xué jù jiàng 'ài yīn sī tǎn tā zài 1915 nián de xiāng duì lùn zhōng tí chū yī zǔ yǐn lì fāng chéng shì， fāng chéng shì de jiēguǒ dū yù shì zhe yǔ zhòu shì zài zuò yǒng héng de yùn dòng， zhè gè jiēguǒ yǔ 'ài yīn sī tǎn de yǔ zhòu shì jìng zhǐ de guān diǎn xiāng wéi bèi， wèile shǐ zhè gè jiēguǒ néng yù shì yǔ zhòu shì chéng jìng zhǐ zhuàng tài 'ài yīn sī tǎn yòu gěi fāng chéng shì yǐn rù liǎo yī gè xiàng， zhè gè xiàng jiù shì xiàn zài rén men chēng zhī wéi de“ yǔ zhòu cháng shù”。
1997 nián 12 yuè， zuò wéi“ dà hóng yí chāo xīn xīng sōu suǒ xiǎo zǔ” de chéng yuán de hā fó dà xué tiān wén xué jiā luó bó tè · jī 'ěr xī nà gēn jù chāo xīn xīng de biàn huà xiǎn shì， yǔ zhòu péng zhàng sù dù fēi dàn méi yòu zài zì shēn zhòng lì xià biàn màn fǎn 'ér zài yī zhǒng kàn bù jiàn de、 wú rén néng jiě shì de、 shén mì lì liàng de kòng zhì、 tuī dòng xià biàn kuài， wèn tí shì wú rén zhī dào zhè gè shén mì lì liàng shì shénme？ gèng wú rén zhī dào wèishénme shì biàn kuài 'ér bù shì biàn màn？ zhè shì chū yú shénme yuán yīn？ tā shì rú hé fā shēng de？ guān yú zhè zhǒng lì liàng jí qí zài tǐ zhì jīn wú rén néng zhī xiǎo， rén men zhǐ shì cāi cè： wǒ men xiàn zài suǒ chù de zhè gè yǔ zhòu kě néng chǔyú yī zhǒng mù qián rén lèi hái bù liǎo jiě、 hái wèi rèn shí dào de jì mù qián wù zhì de gù tài、 yè tài、 qì tài、“ chǎng tài” zhī hòu lìng yī zhǒng wù zhì zhuàng tài de wù zhì kòng zhì、 zuò yòng zhī xià， zhè zhǒng wù zhì bù tóng yú pǔ tōng wù zhì de yī qiē shǔ xìng jí qí cún zài hé zuò yòng jī zhì， zhè zhǒng“ wù zhì” yīn qí jué duì bù tóng yú rén men suǒ shú zhī de pǔ tōng wù zhì tài， gù 'ěr kē xué jiā wèile qū fēn tā men zàn qiě jiāng tā chēng zhī wéi“ àn wù zhì”、 jiāng qí jù bèi de zuò yòng chēng zhī wéi“ àn néng liàng ”，“ àn wù zhì”、“ àn wù zhì” jiù chéng wéi dāng jīn tiān wén xué jiè、 yǔ zhòu xué jiè hé wù lǐ xué jiè děng děng kē xué jiè zhōng zuì dà de mí tuán zhī yī。
hòu lái rén men jīng guò hā bó kōng jiān wàng yuǎn jìng guān cè fā xiàn， shì shí shàng yǔ zhòu shì zài bù duàn péng zhàng zhe de bìng qiě zhè yī guān cè jiēguǒ wán quán yǔ yǐn rù“ yǔ zhòu cháng shù” zhī qián de yǐn lì fāng chéng de jì suàn jiēguǒ xiāng fú hé， ài yīn sī tǎn dé zhī“ shí jì shàng de yǔ zhòu shì zài péng zhàng zhe de” zhè gè xiāo xī hòu fēi cháng hòu huǐ， yīn cǐ tā rèn wéi：“ yǐn rù yǔ zhòu cháng shù shì wǒ zhè yī shēng suǒ fàn de zuì dà cuò wù！” cǐ hòu nà gè“ yǔ zhòu cháng shù” biàn bèi rén men suǒ yí wàng， hòu lái de yī cì tiān wén tàn cè biǎo shì nà gè yǔ zhòu cháng shù bù dàn bù děng yú líng 'ér qiě qū xiàng wú qióng dà， zhè jiù yù shì zhe yǔ zhòu zhōng cún zài zhe mǒu zhǒng“ jù dà de dōng xī”， cǐ hòu zhè gè“ yǔ zhòu cháng shù” bèi fù yú“ àn néng liàng ” de hán yì。 jìn nián lái de kē xué jiā men yī zài tōng guò gè zhǒng de guān cè hé jì suàn zhèng shí， àn néng liàng zài yǔ zhòu zhōng díquè yuē zhàn dào 73％ àn wù zhì yuē zhàn dào 23％ pǔ tōng wù zhì jǐn zhàn dào 4％， zhè kě shì yī gè jīng rén de shù zì hé xiāo xī， zhè jiāng yù shì zhe wǒ men xiàn zài kàn dào de yǔ zhòu、 rèn shí dào de yǔ zhòu zhǐ zhàn zhěng gè yǔ zhòu de 4% de bǐ lì， ér zhàn 96%(57 nián nuò bèi 'ěr jiǎng dé zhù lǐ zhèng dào xiān shēng shèn zhì hái rèn wéi shì 99% yǐ shàng ) de dōng xī jìng rán shì bùwèi wǒ men suǒ zhī dào de。 guān yú 'àn wù zhì hé àn néng liàng de kè guān cún zài xìng 57 nián nuò bèi 'ěr jiǎng dé zhù lǐ zhèng dào xiān shēng zài tā suǒ zhù de《 wù lǐ xué de tiǎo zhàn》 zhōng yǐ jīng xiáng xì 'ér quán miàn de lùn zhèng liǎo zài zhè lǐ xiàn yú piān fú， wǒ bù zài zuò lùn shù。
zài xīn shì jì zhī chū měi guó guó jiā yán jiū wěi yuán huì fā bù yī fèn tí wéi《 jiàn lì kuā kè yǔ yǔ zhòu de lián xì： xīn shì jì 11 dà kē xué wèn tí》 de yán jiū bào gào， kē xué jiā men zài bào gào zhōng rèn wéi， àn wù zhì hé àn néng liàng yīnggāi shì wèi lái jǐ shí nián tiān wén xué yán jiū de zhòng zhōng zhī zhòng，“ àn wù zhì” de běn zhì wèn tí hé“ àn néng liàng ” de xìng zhì wèn tí zài bào gào suǒ liè chū de 11 gè dà wèn tí zhōng fēn liè wéi dì yī、 dì 'èr wèi。
měi guó háng tiān jú zài guǐ dào zhōng yùn xíng de wēi 'ěr jīn sēn wēi bō yí tàn cè wèi xīng shōu jí dào de cái liào yě zhèng míng chāo xīn xīng zài fā shēng tóng yàng de biàn huà。 zhè xiē biàn huà de hán yì díquè lìng kē xué jiā tǎn tè bù 'ān， yīn wéi zhè jiāng yù shì zhe 'ài yīn sī tǎn、 huò jīn děng lǐ lùn jiā kě néng dū cuò liǎo， yǐng xiǎng bìng jué dìng zhěng gè yǔ zhòu de lì liàng bù shì yǐn lì hé zhòng lì děng yǐ zhī zuò yòng lì， ér shì yǐ“ yǔ zhòu cháng liàng” xíng shì cún zài de“ àn néng liàng ” hé“ àn wù zhì”。
suǒ yǐ yòu rén rèn wéi， àn néng liàng zài yǔ zhòu zhōng gèng xiàng shì yī zhǒng bèi jǐng hé yī zhǒng“ chāo dǎo tǐ”， tā jiù xiàng shì kōng qìxiàng duì yú rén lèi huò zhě shì dà hǎi xiāng duì yú yú 'ér yī yàng， gù 'ěr zài yǔ zhòu wù lǐ xué shàng tā de què biǎo xiàn dé gèng xiàng yī gè zhēn kōng， yīn cǐ yě yòu rén bǎ“ àn néng liàng ” chēng zhī wéi“ zhēn kōng néng”。 zhēn kōng shì bù shì jiù shì“ àn néng liàng ”？“ àn néng liàng ” shì bù shì jiù shì“ zhēn kōng néng” ní？ rú guǒ zhēn kōng zhēn shì“ àn néng liàng ” nà me jiù yīnggāi jù bèi yī qiē néng liàng de jī běn shǔ xìng hé jī běn tè zhēng héng héng lì liàng。 kě jiàn zhēn kōng shì fǒu jù bèi lì de tè zhēng hé lì de shǔ xìng yě jiù chéng wéi“ àn néng liàng ” chéng wéi zhēn kōng de qián tí tiáo jiàn。
zōng shàng suǒ shù wǒ men kě yǐ kàn chū， suǒ yòu máo dùn de jiāo diǎn dū jí zhōng zài zhēn kōng shì fǒu jù bèi lì de shǔ xìng zhè gè wèn tí shàng， rú guǒ zhēn kōng yī dàn bèi zhèng míng jù bèi lì de shǔ xìng， nà me“ zhēn kōng lì” jiù chéng wéi dú lì yú wàn yòu yǐn lì、 diàn cí lì、 qiáng lì hé ruò lì zhī hòu zài zì rán jiè zhōng pǔ biàn cún zài zhe de dì wǔ zhǒng zì rán zuò yòng lì jí“ dì wǔ zhǒng lì”； nà me zhēn kōng jiù shì wù lǐ xué shǐ shàng yǐ jīng bèi pāo qì de“ yǐ tài”； ér“ yǐ tài” qí shí jiù shì zhēn kōng de mǒu yī zhǒng xiào yìng； nà me zhēn kōng yě jiù shì nà gè zhàn zhěng gè yǔ zhòu 96% yǐ shàng de fèn 'é bìng kòng zhì zhe zhěng gè yǔ zhòu de shén mì néng liàng héng héng“ àn néng liàng ”， zhè yī qiē de yī qiē jiù yīn wéi zhēn kōng yòu lì 'ér biàn wéi xiàn shí、 biàn wéi kě zhī de、 kě * zòng de dōng xī。 gù 'ěr zhēn kōng shì fǒu jù bèi lì de shǔ xìng yě jiù chéng wéi běn wén de hé xīn zhōng de jiāo diǎn， nà me zhēn kōng shì fǒu zhēn shí huò zhě zhēn zhèng jù bèi lì de shǔ xìng ní？ rú guǒ jù yòu nà me yòu gāi rú hé ràng tā biǎo xiàn、 xiǎn lù chū lái ní？
zhòng suǒ zhōu zhī， wù lǐ xué qí běn shēn jiù shì yī mén yǐ shí yàn wéi jī chǔ de kē xué， cóng gā lì lüè de bǐ sà xié tǎ shí yàn dào mài kè 'ěr xùn héng héng mò léi shí yàn， zài dào mù qián gāo kē jì xià de gè zhǒng gāo néng wù lǐ lì zǐ shí yàn wú bù shuō míng shí yàn fāng fǎ zài wù lǐ xué zhōng zhàn jù zhe fēi cháng zhòng yào de dì wèi bìng fā huī zhuózhòng yào de zuò yòng。 měi yī gè xīn lǐ lùn de bèi hòu dū bì xū yòu zhe jiān shí de shí yàn zuò wéi hòu dùn， měi yī gè xīn shí yàn xiàn xiàng de chū xiàn yě bì jiāng yǐn fā yī tào quán xīn de lǐ lùn tǐ xì， suǒ yǐ shí yàn shì xún zhǎo bìng zhèng shí zhēn kōng lì de shǔ xìng de zhù yào fāng fǎ hé tú jìng。
dāng yì shí dào méi yòu zú gòu de wù zhì néng lái jiě shì yǔ zhòu de jié gòu jí qí tè xìng shí， àn néng liàng chū xiàn liǎo。 àn néng liàng hé 'àn wù zhì de wéi yī gòng tóng diǎn shì tā men jì bù fā guāng yě bù xī shōu guāng。 cóng wēi guān shàng jiǎng， tā men de zǔ chéng shì wán quán bù tóng de。 gèng zhòng yào de shì， xiàng pǔ tōng de wù zhì yī yàng， àn wù zhì shì yǐn lì zì xī yǐn de， ér qiě yǔ pǔ tōng wù zhì chéng tuán bìng xíng chéng xīng xì。 ér àn néng liàng shì yǐn lì zì xiāng chì de， bìng qiě zài yǔ zhòu zhōng jīhū jūn yún de fēn bù。 suǒ yǐ， zài tǒng jì xīng xì de néng liàng shí huì yí lòu àn néng liàng 。 yīn cǐ， àn néng liàng kě yǐ jiě shì guān cè dào de wù zhì mì dù hé yóu bào zhǎng lǐ lùn yù yán de lín jiè mì dù zhī jiān 70-80% de chā yì。 zhī hòu， liǎng gè dú lì de tiān wén xué jiā xiǎo zǔ tōng guò duì chāo xīn xīng de guān cè fā xiàn， yǔ zhòu zhèng zài jiā sù péng zhàng。 yóu cǐ， àn néng liàng zhàn zhù dǎo de yǔ zhòu mó xíng chéng wéi liǎo yī gè hé xié de yǔ zhòu mó xíng。 zuì jìn wēi 'ěr jīn sēn yǔ zhòu wēi bō bèi jǐng fú shè gè xiàng yì xìng tàn cè qì（ wilkinsonmicrowaveanisotropeprobe， wmap） de guān cè yě dú lì de zhèng shí liǎo àn néng liàng de cún zài， bìng qiě shǐ tā chéng wéi liǎo biāo zhǔn mó xíng de yī bù fēn。
àn néng liàng tóng shí yě gǎi biàn liǎo wǒ men duì 'àn wù zhì zài yǔ zhòu zhōng suǒ qǐ zuò yòng de rèn shí。 àn zhào 'ài yīn sī tǎn de guǎng yì xiāng duì lùn， zài yī gè jǐn hán yòu wù zhì de yǔ zhòu zhōng， wù zhì mì dù jué dìng liǎo yǔ zhòu de jǐ hé， yǐ jí yǔ zhòu de guò qù hé wèi lái。 jiā shàng àn néng liàng de huà， qíng kuàng jiù wán quán bù tóng liǎo。 shǒu xiān， zǒng néng liàng mì dù（ wù zhì néng liàng mì dù yǔ àn néng liàng mì dù zhī hé） jué dìng zhe yǔ zhòu de jǐ hé tè xìng。 qí cì， yǔ zhòu yǐ jīng cóng wù zhì zhàn zhù dǎo de shí qī guò dù dào liǎo àn néng liàng zhàn zhù dǎo de shí qī。 dà yuē zài " dà bào zhà " zhī hòu de jǐ shí yì nián zhōng 'àn wù zhì zhàn liǎo zǒng néng liàng mì dù de zhù dǎo dì wèi， dàn shì zhè yǐ chéng wéi liǎo guò qù。 xiàn zài wǒ men yǔ zhòu de wèi lái jiāng yóu àn néng liàng de tè xìng suǒ jué dìng， tā mù qián zhèng shí yǔ zhòu jiā sù péng zhàng， ér qiě chú fēi àn néng liàng huì suí shí jiān shuāi jiǎn huò zhě gǎi biàn zhuàng tài， fǒu zé zhè zhǒng jiā sù péng zhàng tài shì jiāng chí xù xià qù。
bù guò， wǒ men hū lüè liǎo jí wéi zhòng yào de yī diǎn， nà jiù shì zhèng shì 'àn wù zhì cù chéng liǎo yǔ zhòu jié gòu de xíng chéng， rú guǒ méi yòu 'àn wù zhì jiù bù huì xíng chéng xīng xì、 héng xīng hé xíng xīng， yě jiù gèng tán bù shàng jīn tiān de rén lèi liǎo。 yǔ zhòu jìn guǎn zài jí dà de chǐ dù shàng biǎo xiàn chū jūn yún hé gè xiàng tóng xìng， dàn shì zài xiǎo yī xiē de chǐ dù shàng zé cún zài zhe héng xīng、 xīng xì、 xīng xì tuán、 jù dòng yǐ jí xīng xì cháng chéng。 ér zài dà chǐ dù shàng néng guò cù shǐ wù zhì yùn dòng de lì jiù zhǐ yòu yǐn lì liǎo。 dàn shì jūn yún fēn bù de wù zhì bù huì chǎn shēng yǐn lì， yīn cǐ jīn tiān suǒ yòu de yǔ zhòu jié gòu bì rán yuán zì yú yǔ zhòu jí zǎo qī wù zhì fēn bù de wēi xiǎo zhǎng luò， ér zhè xiē zhǎng luò huì zài yǔ zhòu wēi bō bèi jǐng fú shè（ cmb） zhōng liú xià hén jì。 rán 'ér pǔ tōng wù zhì bù kě néng tōng guò qí zì shēn de zhǎng luò xíng chéng shí zhì shàng de jié gòu 'ér yòu bù zài yǔ zhòu wēi bō bèi jǐng fú shè zhōng liú xià hén jì， yīn wéi nà shí pǔ tōng wù zhì hái méi yòu cóng fú shè zhōng tuō 'ǒu chū lái。
lìng yī fāng miàn， bù yǔ fú shè 'ǒu hé de 'àn wù zhì， qí wēi xiǎo de zhǎng luò zài pǔ tōng wù zhì tuō 'ǒu zhī qián jiù fàng dà liǎo xǔ duō bèi。 zài pǔ tōng wù zhì tuō 'ǒu zhī hòu， yǐ jīng chéng tuán de 'àn wù zhì jiù kāi shǐ xī yǐn pǔ tōng wù zhì， jìn 'ér xíng chéng liǎo wǒ men xiàn zài guān cè dào de jié gòu。 yīn cǐ zhè xū yào yī gè chū shǐ de zhǎng luò， dàn shì tā de zhèn fú fēi cháng fēi cháng de xiǎo。 zhè lǐ xū yào de wù zhì jiù shì lěng 'àn wù zhì， yóu yú tā shì wú rè yùn dòng de fēi xiāng duì lùn xìng lì zǐ yīn cǐ dé míng。
zài kāi shǐ chǎn shù zhè yī mó xíng de yòu xiào xìng zhī qián， bì xū xiān jiāo dài yī xià qí zhōng zuì hòu yī jiàn zhòng yào de shì qíng。 duì yú xiān qián tí dào de xiǎo rǎo dòng（ zhǎng luò）， wèile yù yán qí zài bù tóng bō zhǎngshàng de yǐn lì xiào yìng， xiǎo rǎo dòng pǔ bì xū jù yòu tè shū de xíng tài。 wèicǐ， zuì chū de mì dù zhǎng luò yīnggāi shì biāo dù wú guān de。 yě jiù shì shuō， rú guǒ wǒ men bǎ néng liàng fēn bù fēn jiě chéng yī xì liè bù tóng bō cháng de zhèng xián bō zhī hé， nà me suǒ yòu zhèng xián bō de zhèn fú dū yìng gāi shì xiāng tóng de。 bào zhǎng lǐ lùn de chéng gōng zhī chù jiù zài yú tā tí gōng liǎo hěn hǎo de dòng lì xué chū fā jī zhì lái xíng chéng zhè yàng yī gè biāo dù wú guān de xiǎo rǎo dòng pǔ（ qí pǔ zhǐ shù n=1）。 wmap de guān cè jiēguǒ zhèng shí liǎo zhè yī yù yán， qí guān cè dào de jiēguǒ wéi n=0.99±0.04。
dàn shì rú guǒ wǒ men bù liǎo jiě 'àn wù zhì de xìng zhì， jiù bù néng shuō wǒ men yǐ jīng liǎo jiě liǎo yǔ zhòu。 xiàn zài yǐ jīng zhī dào liǎo liǎng zhǒng 'àn wù zhì -- zhōng wēi zǐ hé hēi dòng。 dàn shì tā men duì 'àn wù zhì zǒng liàng de gòng xiàn shì fēi cháng wēi xiǎo de， àn wù zhì zhōng de jué dà bù fēn xiàn zài hái bù qīng chǔ。 zhè lǐ wǒ men jiāng tǎo lùn 'àn wù zhì kě néng de hòu xuǎn zhě， yóu qí dǎo zhì de jié gòu xíng chéng， yǐ jí wǒ men rú hé zōng hé lì zǐ tàn cè qì hé tiān wén guān cè lái jiē shì 'àn wù zhì de xìng zhì。
zuì bèi kàn hǎo de 'àn wù zhì hòu xuǎn zhě
cháng jiǔ yǐ lái， zuì bèi kàn hǎo de 'àn wù zhì jǐn jǐn shì jiǎ shuō zhōng de jī běn lì zǐ， tā jù yòu shòu mìng cháng、 wēn dù dī、 wú pèng zhuàng de tè xìng。 shòu mìng cháng yì wèi zhe tā de shòu mìng bì xū yǔ xiàn jīn yǔ zhòu nián líng xiāng dāng， shèn zhì gèng cháng。 wēn dù dī yì wèi zhe zài tuō 'ǒu shí tā men shì fēi xiāng duì lùn xìng lì zǐ， zhǐ yòu zhè yàng tā men cái néng zài yǐn lì zuò yòng xià xùn sù chéng tuán。 yóu yú chéng tuán guò chéng fā shēng zài bǐ hā bó shì jiè（ yǔ zhòu nián líng yǔ guāng sù de chéng jī） xiǎo de fàn wéi nèi， ér qiě zhè yī shì jiè xiāng duì xiàn zài de yǔ zhòu 'ér yán fēi cháng de xiǎo， yīn cǐ zuì xiān xíng chéng de 'àn wù zhì tuán kuài huò zhě 'àn wù zhì yùn bǐ yín hé xì de chǐ dù yào xiǎo dé duō， zhì liàng yě yào xiǎo dé duō。 suí zhe yǔ zhòu de péng zhàng hé hā bó shì jiè de zēng dà， zhè xiē zuì xiān xíng chéng de xiǎo 'àn wù zhì yùn huì hé bìng xíng chéng jiào dà chǐ dù de jié gòu， ér zhè xiē jiào dà chǐ dù de jié gòu zhī hòu yòu huì hé bìng xíng chéng gèng dà chǐ dù de jié gòu。 qí jiēguǒ jiù shì xíng chéng bù tóng tǐ jī hé zhì liàng de jié gòu tǐ xì， dìng xìng shàng zhè shì yǔ guān cè xiāng yī zhì de。 xiāng fǎn de， duì yú xiāng duì lùn xìng lì zǐ， lì rú zhōng wēi zǐ， zài wù zhì yǐn lì chéng tuán de shí qī yóu yú qí yùn dòng sù dù guò kuài 'ér wú fǎ xíng chéng wǒ men guān cè dào de jié gòu。 yīn cǐ zhōng wēi zǐ duì 'àn wù zhì zhì liàng mì dù de gòng xiàn shì kě yǐ hū lüè de。 zài tài yáng zhōng wēi zǐ shí yàn zhōng duì zhōng wēi zǐ zhì liàng de cèliáng jiēguǒ yě zhī chí liǎo zhè yī diǎn。 wú pèng zhuàng zhǐ de shì 'àn wù zhì lì zǐ（ yǔ 'àn wù zhì hé pǔ tōng wù zhì） de xiāng hù zuò yòng jié miàn zài 'àn wù zhì yùn zhōng xiǎo de kě yǐ hū lüè bù jì。 zhè xiē lì zǐ jǐn jǐn yǐ kào yǐn lì lái shù fù zhù duì fāng， bìng qiě zài 'àn wù zhì yùn zhōng yǐ yī gè jiào kuān de guǐ dào piān xīn lǜ pǔ wú zǔ 'ài de zuò guǐ dào yùn dòng。
dī wēn wú pèng zhuàng 'àn wù zhì（ ccdm） bèi kàn hǎo yòu jǐ fāng miàn de yuán yīn。 dì yī， ccdm de jié gòu xíng chéng shù zhí mó nǐ jiēguǒ yǔ guān cè xiāng yī zhì。 dì 'èr， zuò wéi yī gè tè shū de yà lèi， ruò xiāng hù zuò yòng dà zhì liàng lì zǐ（ wimp） kě yǐ hěn hǎo de jiě shì qí zài yǔ zhòu zhōng de fēng dù。 rú guǒ lì zǐ jiān xiāng hù zuò yòng hěn ruò， nà me zài yǔ zhòu zuì chū de wàn yì fēn zhī yī miǎo tā men shì chù yú rè píng héng de。 zhī hòu， yóu yú yān miè tā men kāi shǐ tuō lí píng héng。 gēn jù qí xiāng hù zuò yòng jié miàn gū jì， zhè xiē wù zhì de néng liàng mì dù dà yuē zhàn liǎo yǔ zhòu zǒng néng liàng mì dù de 20-30%。 zhè yǔ guān cè xiāng fú。 ccdm bèi kàn hǎo de dì sān gè yuán yīn shì， zài yī xiē lǐ lùn mó xíng zhōng yù yán liǎo yī xiē fēi cháng yòu xī yǐn lì de hòu xuǎn lì zǐ。
qí zhōng yī gè hòu xuǎn zhě jiù shì zhōng xìng zǐ（ neutralino）， yī zhǒng chāo duìchèn mó xíng zhōng tí chū de lì zǐ。 chāo duìchèn lǐ lùn shì chāo yǐn lì hé chāo xián lǐ lùn de jī chǔ， tā yào qiú měi yī gè yǐ zhī de fèi mǐ zǐ dōuyào yòu yī gè bàn suí de bō sè zǐ（ shàng wèi guān cè dào）， tóng shí měi yī gè bō sè zǐ yě yào yòu yī gè bàn suí de fèi mǐ zǐ。 rú guǒ chāo duìchèn yǐ rán bǎo chí dào jīn tiān， bàn suí lì zǐ jiāng dū jù yòu xiāng tóng de zhì liàng。 dàn shì yóu yú zài yǔ zhòu de zǎo qī chāo duìchèn chū xiàn liǎo zì fā de pò quē， yú shì jīn tiān bàn suí lì zǐ de zhì liàng yě chū xiàn liǎo biàn huà。 ér qiě， dà bù fēn chāo duìchèn bàn suí lì zǐ shì bù wěn dìng de， zài chāo duìchèn chū xiàn pò quē zhī hòu bù jiǔ jiù fā shēng liǎo shuāi biàn。 dàn shì， yòu yī zhǒng zuì qīng de bàn suí lì zǐ（ zhì liàng zài 100gev de shù liàng jí） yóu yú qí zì shēn de duìchèn xìng bì miǎn liǎo shuāi biàn de fā shēng。 zài zuì jiǎn dān mó xíng zhōng， zhè xiē lì zǐ shì chéng diàn zhōng xìng qiě ruò xiāng hù zuò yòng de -- shì wimp de lǐ xiǎng hòu xuǎn zhě。 rú guǒ 'àn wù zhì shì yóu zhōng xìng zǐ zǔ chéng de， nà me dāng dì qiú chuān guò tài yáng fù jìn de 'àn wù zhì shí， dì xià de tàn cè qì jiù néng tàn cè dào zhè xiē lì zǐ。 lìng wài yòu yī diǎn bì xū zhù yì， zhè yī tàn cè bìng bù néng shuō míng 'àn wù zhì zhù yào jiù shì yóu wimp gòu chéng de。 xiàn zài de shí yàn hái wú fǎ què dìng wimp jiū jìng shì zhàn liǎo 'àn wù zhì de dà bù fēn hái shì jǐn jǐn zhǐ zhàn yī xiǎo bù fēn。
lìng yī gè hòu xuǎn zhě shì zhóu zǐ（ axion）， yī zhǒng fēi cháng qīng de zhōng xìng lì zǐ（ qí zhì liàng zài 1μev de shù liàng jí shàng）， tā zài dà tǒng yī lǐ lùn zhōng qǐ liǎo zhòng yào de zuò yòng。 zhóu zǐ jiān tōng guò jí wēi xiǎo de lì xiāng hù zuò yòng， yóu cǐ tā wú fǎ chǔyú rè píng héng zhuàng tài， yīn cǐ bù néng hěn hǎo de jiě shì tā zài yǔ zhòu zhōng de fēng dù。 zài yǔ zhòu zhōng， zhóu zǐ chǔyú dī wēn bō sè zǐ níng jù zhuàng tài， xiàn zài yǐ jīng jiàn zào liǎo zhóu zǐ tàn cè qì， tàn cè gōng zuò yě zhèng zài jìn xíng。
ccdm cún zài de wèn tí
yóu yú zōng hé liǎo ccdm， biāo zhǔn mó xíng zài shù xué shàng shì tè shū de， jìn guǎn qí zhōng de yī xiē cān shù zhì jīn hái méi yòu bèi jīng què de cè dìng， dàn shì wǒ men yǐ rán kě yǐ zài bù tóng de chǐ dù shàng jiǎn yàn zhè yī lǐ lùn。 xiàn zài， néng guān cè dào de zuì dà chǐ dù shì cmb（ shàng qiān gè mpc）。 cmb de guān cè xiǎn shì liǎo yuán chū de néng liàng hé wù zhì fēn bù， tóng shí guān cè yě xiǎn shì zhè yī fēn bù jǐ jìn jūn yún 'ér méi yòu jié gòu。 xià yī gè chǐ dù shì xīng xì de fēn bù， cóng jǐ gè mpc dào jìn 1000 gè mpc。 zài zhè xiē chǐ dù shàng， lǐ lùn hé guān cè fú hé de hěn hǎo， zhè yě shǐ dé tiān wén xué jiā yòu xìn xīn jiāng zhè yī mó xíng tuò zhǎn dào suǒ yòu de chǐ dù shàng。
rán 'ér zài xiǎo yī xiē de chǐ dù shàng， cóng 1mpc dào xīng xì de chǐ dù（ kpc）， jiù chū xiàn liǎo bù yī zhì。 jǐ nián qián zhè zhǒng bù yī zhì xìng jiù xiǎn xiàn chū lái liǎo， ér qiě tā de chū xiàn zhí jiē dǎo zhì liǎo " xiàn xíng de lǐ lùn shì fǒu zhèng què " zhè yī zhì guān zhòng yào de wèn tí de tí chū。 zài hěn dà chéng dù shàng， lǐ lùn gōng zuò zhě xiāng xìn， bù yī zhì xìng gèng kě néng shì yóu yú wǒ men duì 'àn wù zhì tè xìng jiǎ shè bù dāng suǒ zào chéng de， ér bù tài kě néng shì biāo zhǔn mó xíng běn shēn gù yòu de wèn tí。 shǒu xiān， duì yú dà chǐ dù jié gòu， yǐn lì shì zhàn zhù dǎo de， yīn cǐ suǒ yòu de jì suàn dōushì jī yú niú dùn hé 'ài yīn sī tǎn de yǐn lì dìng lǜ jìn xíng de。 zài xiǎo yī xiē de chǐ dù shàng， gāo wēn gāo mì wù zhì de liú tǐ lì xué zuò yòng jiù bì xū bèi bāo kuò jìn qù liǎo。 qí cì， zài dà chǐ dù shàng de zhǎng luò shì wēi xiǎo de， ér qiě wǒ men yòu jīng què de fāng fǎ kě yǐ duì cǐ jìn xíng liàng huà hé jì suàn。 dàn shì zài xīng xì de chǐ dù shàng， pǔ tōng wù zhì hé fú shè jiān de xiāng hù zuò yòng què jí wéi fù zá。 zài xiǎo chǐ dù shàng de yǐ xià jǐ gè zhù yào wèn tí。 yà jié gòu kě néng bìng méi yòu ccdm shù zhí mó nǐ yù yán de nà yàng pǔ biàn。 àn wù zhì yùn de shù liàng jī běn shàng hé tā de zhì liàng chéng fǎn bǐ， yīn cǐ yīnggāi néng guān cè dào xǔ duō de 'ǎi xīng xì yǐ jí yóu xiǎo 'àn wù zhì yùn zào chéng de yǐn lì tòu jìng xiào yìng， dàn shì mù qián de guān cè jiēguǒ bìng méi yòu zhèng shí zhè yī diǎn。 ér qiě nà xiē huán rào yín hé xì huò zhě qí tā xīng xì de 'àn wù zhì， dāng tā men hé bìng rù xīng xì zhī hòu huì shǐ yuán xiān jiào bó de xīng xì pán biàn dé bǐ xiàn zài guān cè dào dé gèng hòu。
àn wù zhì yùn de mì dù fēn bù yīnggāi zài hé qū chū xiàn dǒu zēng， yě jiù shì shuō suí zhe dào zhōng xīn jù lí de jiǎn xiǎo， qí mì dù yīnggāi jí jù shēng gāo， dàn shì zhè yǔ wǒ men guān cè dào de xǔ duō zì yǐn lì xì tǒng de zhōng xīn qū yù míng xiǎn bù fú。 zhèng rú zài yǐn lì tòu jìng yán jiū zhōng guān cè dào de， xīng xì tuán de hé xīn mì dù jiù yào dī yú yóu dà zhì liàng 'àn wù zhì yùn mó xíng jì suàn chū lái de jiēguǒ。 pǔ tōng xuán wō xīng xì qí hé xīn qū yù de 'àn wù zhì bǐ yù qī de jiù gèng shǎo liǎo， tóng yàng de qíng kuàng yě chū xiàn zài yī xiē dī biǎo miàn liàng dù xīng xì zhōng。 ǎi xīng xì， lì rú yín hé xì de bàn xīng xì yù fū xīng xì hé tiān lóng xīng xì， zé jù yòu yǔ lǐ lùn xíng chéng xiān míng duì bǐ de jūn yún mì dù zhōng xīn。 liú tǐ dòng lì xué mó nǐ chū lái de xīng xì pán qí chǐ dù hé jiǎo dòng liàng dū xiǎo yú guān cè dào de jiēguǒ。 zài xǔ duō gāo biǎo miàn liàng dù xīng xì zhōng dū chéng xiàn chū xuánzhuàn de bàng zhuàng jié gòu， rú guǒ zhè yī jié gòu shì wěn dìng de， jiù yào qiú qí hé xīn de mì dù yào xiǎo yú yù qī de zhí。
kě yǐ xiǎng xiàng， jiě jué zhè xiē rì yì zēng duō de wèn tí jiāng qǔ jué yú yī xiē fù zá de dàn què shì pǔ tōng de tiān tǐ wù lǐ guò chéng。 yī xiē cháng guī de jiě shì yǐ jīng bèi tí chū lái yòng yǐ jiě shì xiān qián tí dào de jié gòu quē shī xiàn xiàng。 dàn shì， zǒng tǐ shàng kàn， xiàn zài de guān cè zhèng jù xiǎn shì， cóng jù xíng de xīng xì tuán（ zhì liàng dà yú 1015 gè tài yáng zhì liàng） dào zuì xiǎo de 'ǎi xīng xì（ zhì liàng xiǎo yú 109 gè tài yáng zhì liàng） dū cún zài zhe lǐ lùn yù yán de gāo mì dù hé guān cè dào de dī mì dù zhī jiān de máo dùn。
àn néng liàng
àn néng liàng shì shénme， tā de cún zài yì wèi zhe shénme？ kē xué jiā cái gāng kāi shǐ cháng shì huí dá zhè xiē wèn tí。 àn néng liàng duì yǔ zhòu zhěng tǐ de zuò yòng xiè lòu liǎo tā de xíng zōng， ér rén men zhú jiàn yì shí dào， àn néng liàng bù jǐn duì zhěng gè yǔ zhòu yòu yǐng xiǎng， sì hū yě néng cāo kòng yǔ zhòu de jū mín， zhǐ yǐn héng xīng、 xīng xì hé xīng xì tuán（ galaxycluster） de yǎn huà jìn chéng。 suī rán yǐ qián bìng méi yòu yì shí dào àn néng liàng duì zhè xiē jié gòu de yǐng xiǎng， dàn tiān wén xué jiā men jǐ shí nián lái yī zhí zài yán jiū tā men de yǎn huà guò chéng。
fěng cì de shì， àn néng liàng de wú chù bù zài， fǎn 'ér ràng rén men hěn nán yì shí dào tā de cún zài。 àn néng liàng yǔ wù zhì bù tóng， tā shì jūn yún fēn bù de， bù huì zài mǒu gè dì fāng jù jí chéng tuán。 bù lùn shì zài nǐ jiā de chú fáng， hái shì zài xīng jì kōng jiān， àn néng liàng de mì dù dū wán quán yī yàng， yuē wéi 10-26 qiān kè / lì fāng mǐ， xiāng dāng yú jǐ gè qīng yuán zǐ de zhì liàng。 wǒ men tài yáng xì zhōng suǒ yòu de àn néng liàng jiā qǐ lái， yǔ yī kē xiǎo xíng xīng de zhì liàng chàbù duō， zài xíng xīng de“ wǔ dǎo” zhōng， jīhū qǐ bù liǎo zuò yòng。 zhǐ yòu zài jù dà de kōng jiān chǐ dù shàng hé shí jiān kuà dù shàng， cái néng tǐ xiàn chū àn néng liàng de yǐng xiǎng lì。
cóng měi guó tiān wén xué jiā 'āi dé wēn · hā bó（ edwinhubble） kāi shǐ， guān cè tiān wén xué jiā jiù zhī dào， chú liǎo zuì jìn de xīng xì， suǒ yòu xīng xì dū yǐ jí gāo de sù dù fēi bēn 'ér qù， lí wǒ men yuè lái yuè yuǎn。 zhè gè sù dù yǔ jù lí chéng zhèng bǐ： lí wǒ men yuè yuǎn de xīng xì， tuì xíng（ recession） sù dù jiù yuè dà。 chuán tǒng guān diǎn rèn wéi， yǔ zhòu de dà xiǎo shì gù dìng bù biàn de， zhǐ shì xīng xì zhèng zài yuǎn lí wǒ men， dàn guān cè jiēguǒ tuī fān liǎo zhè zhǒng guān diǎn。 shí jì shàng， bù duàn lā shēn de shì kōng jiān jié gòu běn shēn， xīng xì zhǐ shì bèi guǒ xié zài qí zhōng， lí wǒ men yuè lái yuè yuǎn。 lìng yī gè wèn tí suí zhī 'ér lái： péng zhàng de sù shuài rú hé suí shí jiān yǎn huà。 jǐ shí nián lái， kē xué jiā yī zhí zài nǔ lì huí dá zhè gè wèn tí。 tā men céng jīng tuī cè， yǔ zhòu péng zhàng huì yuè lái yuè màn， yīn wéi xīng xì zhī jiān de yǐn lì yīnggāi huì zǔ 'ài xiàng wài de péng zhàng。 ( quán wén qǐng jiàn《 huán qiú kē xué》 dì 3 qī ) |
|
yǔ zhòu xué zhōng， àn néng liàng shì mǒu xiē rén de cāi xiǎng， zhǐ yī zhǒng chōng yì kōng jiān de、 jù yòu fù yā qiáng de néng liàng。 àn zhàoxiàng duì lùn， zhè zhǒng fù yā qiáng zài cháng jù lí lèi sì yú yī zhǒng fǎn yǐn lì。 rú jīn， zhè gè cāi xiǎng shì jiě shì yǔ zhòu jiā sù péng zhàng hé yǔ zhòu zhōng shī luò wù zhì děng wèn tí de yī gè zuì liú xíng de fāng 'àn。
jǐ shí nián qián， tiān wén xué jiā 'āi dé wēn · hā bó fā xiàn yǔ zhòu zhōng de qí tā xīng xì sì hū dōuzài xiàng zhe jù lí wǒ men shēng huó de yín hé xì yuè lái yuè yuǎn de fāng xiàng yí dòng。 dàn shì， tiān tǐ wù lǐ xué jiā cǐ qián céng jīng zhǐ chū， dì xīn yǐn lì huì shǐ dé yǔ zhòu de péng zhàng sù dù zhú jiàn jiǎn huǎn。 zhī hòu zài 1998 nián， liǎng gè yán jiū xiǎo zǔ tōng guò guān chá Ia xíng chāo xīn xīng héng héng yī zhǒng hǎn jiàn de héng xīng bào zhà de xiàn xiàng， néng gòu shì fàng chū shù liàng jù dà de， chí jiǔ de guāng héng héng diān fù liǎo tiān tǐ wù lǐ xué jiā tí chū de lǐ lùn。
tōng guò zǎi xì cèliáng lái zì zhè xiē huó dòng de guāng shì zěn yàng xiàng zhe kě jiàn guāng pǔ zhōng hóng sè de yī duān biàn huà de héng héng lèi sì yú dāng huǒ chē qì dí shēng lí nǐ yuè lái yuè yuǎn shí， shēng diào yě huì yuè lái yuè dī de“ duō pǔ lè xiào yìng”。 tā men fā xiàn zài guò qù de shù shí yì nián zhōng， yǔ zhòu de péng zhàng sù dù jiā kuài liǎo。“ zhēn kōng” kōng jiān（ yòu kē xué jiā rèn wéi àn néng liàng kě néng jiù shì“ zhēn kōng”，“ zhēn kōng” bù kōng。） běn shēn sì hū yě zài zuò wéi yī zhǒng chì lì qǐ zuò yòng。
àn néng liàng tā shì yī zhǒng bù kě jiàn de、 néng tuī dòng yǔ zhòu yùn dòng de néng liàng， yǔ zhòu zhōng suǒ yòu de héng xīng hé xíng xīng de yùn dòng jiē shì yóu àn néng liàng de chì lì hé wàn yòu yǐn lì lái tuī dòng de。 zhī suǒ yǐ àn néng liàng jù yòu rú cǐ dà de lì liàng， shì yīn wéi tā zài yǔ zhòu de jié gòu zhōng yuē zhàn 73%， zhàn jué duì tǒng zhì dì wèi。 àn néng liàng shì jìn nián yǔ zhòu xué yán jiū de yī gè lǐ chéng bēi xìng de zhòng dà chéng guǒ。 zhī chí àn néng liàng de zhù yào zhèng jù yòu liǎng gè。 yī shì duì yáo yuǎn de chāo xīn xīng suǒ jìn xíng de dà liàng guān cè biǎo míng， yǔ zhòu zài jiā sù péng zhàng。 àn zhào 'ài yīn sī tǎn yǐn lì chǎng fāng chéng， jiā sù péng zhàng de xiàn xiàng tuī lùn chū yǔ zhòu zhōng cún zài zhe yā qiáng wéi fù de " àn néng liàng "。 lìng yī gè zhèng jù lái zì yú jìn nián duì wēi bō bèi jǐng fú shè de yán jiū jīng què dì cè liàng chū yǔ zhòu zhōng wù zhì de zǒng mì dù。 wǒ men zhī dào suǒ yòu de pǔ tōng wù zhì yǔ 'àn wù zhì jiā qǐ lái dà yuē zhǐ zhàn qí 1/3 zuǒ yòu， suǒ yǐ réng yòu yuē 2/3 de duǎn quē。 zhè yī duǎn quē de wù zhì chēng wéi àn néng liàng ， qí jī běn tè zhēng shì jù yòu fù yā， zài yǔ zhòu kōng jiān zhōng jīhū jūn yún fēn bù huò wán quán bù jié tuán。 zuì jìn WMAP shù jù xiǎn shì， àn néng liàng zài yǔ zhòu zhōng zhàn zǒng wù zhì de 73％。 zhí dé zhù yì de shì， duì yú tōng cháng de néng liàng（ fú shè）、 zhòng zǐ hé lěng 'àn wù zhì， yā qiáng dōushì fēi fù de， suǒ yǐ bì dìng cún zài zhe yī zhǒng wèi zhī de fù yā wù zhì zhù dǎo jīn tiān de yǔ zhòu。
àn néng liàng jiū jìng shì yī zhǒng shénme yàng de wù zhì？ cháng qī yǐ lái， zhè xiē wèn tí yī zhí kùn rǎo zhe shì jiè gè guó de kē xué jiā men。 dān mài gē běn hā gēn dà xué de kē xué jiā men zuì jìn gōng bù liǎo tā men de yán jiū chéng guǒ， rèn wéi yǔ zhòu àn néng liàng shì shí shàng hěn kě néng jiù shì“ zhēn kōng”。
dān mài gē běn hā gēn dà xué 'àn yǔ zhòu yán jiū zhōng xīn de kē xué jiā chēng， tōng guò guān cè shù shí yì guāng nián yǐ wài bào zhà de chāo xīn xīng， yán jiū rén yuán fēi cháng jīng què dì miáo huì liǎo yǔ zhòu de péng zhàng lì shǐ， bìng jù cǐ tuī cè chū dào dǐ shì hé zhǒng shén mì de lì liàng zài jiā kuài yǔ zhòu de péng zhàng。 dān mài kē xué jiā chēng， tiān wén xué jiā men zǎo jiù guān cè dào yǔ zhòu yī zhí dōuzài péng zhàng， bìng qiě méi yòu rèn hé jiǎn sù de jì xiàng。 kē xué jiā guò qù shù nián jiān gòng shōu jí dào 60 yú kē chāo xīn xīng bào zhà de shù jù， zhèng shí 'ài yīn sī tǎn de yǔ zhòu lǐ lùn bìng méi yòu chā cuò， tā tí chū de yǔ zhòu héng liàng kě yǐ jiě shì qí yì de péng zhàng jiā sù。 cǐ qián yòu yī zhǒng lǐ lùn rèn wéi àn néng liàng yě xǔ shì xiàn yòu lǐ lùn cún zài de lòu dòng， dàn guān cè jiēguǒ què xiǎn shì yǔ zhòu àn néng liàng hěn kě néng jiù shì“ zhēn kōng”。
dān mài kē xué jiā chēng， cóng zhé xué de jiǎo dù lái jiǎng， àn wù zhì hé àn néng liàng xiāng jì bèi zhèng shí cún zài duì rén men de guān niàn shì yī cì jí dà de chōng jī hé tū pò。 dāng nián gē bái ní jǐn jǐn jiāng yǔ zhòu de zhōng xīn cóng dì qiú bān dào tài yáng， jiù yǐn qǐ liǎo quán shì jiè de xuān rán dà bō， rén men bù dé bù chóngxīn shěn shì zì shēn zài yǔ zhòu zhōng suǒ bàn yǎn de juésè。 tiān wén xué shàng de fā xiàn bù duàn dì tū pò rén men gāng gāng jiàn gòu de guān yú yǔ zhòu zhōng xīn zhī shí tǐ xì， zhí dào 'ài yīn sī tǎn tí chū guǎng yì xiāng duì lùn hòu， rén men cái fā xiàn yǔ zhòu gēn běn méi yòu suǒ wèi de zhōng xīn。 àn wù zhì hé àn néng liàng de cún zài tóng yàng shì yǐ qián rén lèi wú fǎ xiǎng xiàng de shì qíng， dàn tā men zhēn de jiù cún zài yú zhěng gè yǔ zhòu zhōng， bìng zhàn jù liǎo zhěng gè yǔ zhòu néng liàng de 70% zuǒ yòu。
àn néng liàng de cún zài zhí dào 1998 nián cái bèi tiān wén xué jiā chū bù zhèng shí。 dàn duì tā lǐ lùn shàng de cāi cè kě zhuī sù dào 'ài yīn sī tǎn shēng huó de nián dài， ài yīn sī tǎn zài 1915 nián tí chū liǎo guǎng yì xiāng duì lùn， shì jiè shàng de wù lǐ xué jiā、 shù xué jiā suí jí kāi shǐ jiě qí zhōng de yǐn lì fāng chéng， fāng chéng jiě chū zhī hòu， rén men jié lùn shì yǔ zhòu bù huì wán quán jìng zhǐ， yǔ zhòu yě méi yòu jìng zhǐ diǎn。 fāng chéng de dì yī zhǒng jiě shì， rú guǒ yǔ zhòu zhǐ cún zài yǐn lì， méi yòu bié de lì zuò yòng de huà， chū yú xiāng hù xī yǐn， yǔ zhòu bù kě néng jìng zhǐ； lìng yī zhǒng jiě shì， yǔ zhòu bào zhà de nà yī shùn jiān huò dé liǎo yī gè chū sù dù， xiàng wài péng zhàng， dàn yóu yú yǐn lì zuò yòng wǎng huí lā， yǔ zhòu kěn dìng yuè zhàng yuè màn， qū xiàng wěn dìng。 suǒ yǐ rèn wéi yǔ zhòu bù shì shōu suō jiù shì péng zhàng。
yào tí jí àn néng liàng ， wǒ men bù dé bù xiān tí jí lìng wài yī gè hé tā mìqiè xiāng guān de gài niàn héng héng 'àn wù zhì， zhī suǒ yǐ jiāng qí chēng zhī wéi 'àn wù zhì 'ér bù shì wù zhì jiù shì yīn wéi tā yǔ yī bān de pǔ tōng wù zhì yòu zhe gēn běn xìng de qū bié。 pǔ tōng wù zhì jiù shì nà xiē zài yī bān qíng kuàng xià néng yòng yǎn jīng huò jiè zhù gōng jù kàn de jiàn、 mō dé zhe de dōng xī， xiǎo dào yuán zǐ、 dà dào yǔ zhòu xīng tǐ， jìn dào shēn biān de gè zhǒng wù tǐ yuǎn dào yǔ zhòu shēn chù de gè zhǒng xīng xì。 pǔ tōng wù zhì zǒng shì néng yǔ guāng huò zhě bù fēn bō fā shēng xiāng hù zuò yòng huò zhě zài yī dìng de tiáo jiàn xià zì shēn jiù néng fā guāng、 huò zhě zhé shè guāng xiàn， cóng 'ér bèi rén men kě yǐ gǎn zhī、 kàn jiàn、 mō dào huò zhě jiè zhù yí qì kě yǐ cèliáng dé dào， dàn shì 'àn wù zhì qià qià xiāng fǎn， tā gēn běn bù yǔ guāng fā shēng zuò yòng gèng bù huì fā guāng， yīn wéi bù fā guāng yòu yǔ guāng bù fā shēng rèn hé zuò yòng， suǒ yǐ bù huì fǎn shè、 zhé shè huò sǎnshè guāng jí duì gè zhǒng bō hé guāng tā mendōu shì bǎi fēn zhī bǎi de tòu míng tǐ！ suǒ yǐ zài tiān wén shàng yòng guāng de shǒu duàn jué duì kàn bù dào 'àn wù zhì， bù guǎn shì diàn cí bō、 wú xiàn diàn hái shì hóng wài shè xiàn、 gā mǎ shè xiàn、 X shè xiàn zhè xiē tǒng tǒng dū háo wú yòng chù， gù 'ěr bù bèi rén men de gǎn zhī suǒ gǎn jué yě bù bèi mù qián de yí qì suǒ guān cè， gù cǐ wèile qū fēn pǔ tōng wù zhì hé zhè zhǒng tè shū de wù zhì 'ér jiāng zhè zhǒng tè shū de wù zhì chēng zhī wéi“ àn wù zhì”。
“ àn néng liàng ” xiāng bǐ jiào 'àn wù zhì gèng shì qí tè de yòu guò zhī 'ér wú bù jí， yīn wéi tā zhǐ yòu wù zhì de zuò yòng xiào yìng 'ér bù jù bèi wù zhì de jī běn tè zhēng， suǒ yǐ dū chēng bù shàng wù zhì gù 'ěr jiāng qí chēng zhī wéi“ àn néng liàng ”，“ àn néng liàng ” suī rán yě bù bèi rén men suǒ gǎn jué yě bù bèi mù qián gè zhǒng yí qì suǒ guān cè， dàn shì rén men píng jiè lǐ xìng sī wéi kě yǐ yù cè bìng gǎn zhī dào tā de què cún zài。
fěng cì de shì， àn néng liàng de wú chù bù zài， fǎn 'ér ràng rén men hěn nán yì shí dào tā de cún zài。 àn néng liàng yǔ wù zhì bù tóng， tā shì jūn yún fēn bù de， bù huì zài mǒu gè dì fāng jù jí chéng tuán。 bù lùn shì zài nǐ jiā de chú fáng， hái shì zài xīng jì kōng jiān， àn néng liàng de mì dù dū wán quán yī yàng， yuē wéi 10-26 qiān kè / lì fāng mǐ， xiāng dāng yú jǐ gè qīng yuán zǐ de zhì liàng。 wǒ men tài yáng xì zhōng suǒ yòu de àn néng liàng jiā qǐ lái， yǔ yī kē xiǎo xíng xīng de zhì liàng chàbù duō， zài xíng xīng de“ wǔ dǎo” zhōng， jīhū qǐ bù liǎo zuò yòng。 zhǐ yòu zài jù dà de kōng jiān chǐ dù shàng hé shí jiān kuà dù shàng， cái néng tǐ xiàn chū àn néng liàng de yǐng xiǎng lì。
yǔ zhòu nèi de yùn dòng dōushì xuán wō xíng de， suǒ yǐ àn néng liàng zǒng shì yǐ yī zhǒng xuán wō yùn dòng de xíng shì chū xiàn。 suǒ yǐ， zài àn néng liàng de xuánzhuàn fàn wéi nèi néng xíng chéng yī zhǒng xuán wō chǎng , wǒ men chēng zhī wéi àn néng liàng xuán wō chǎng， jiǎn chēng wéi xuán wō chǎng。 wǒ men yòng En lái biǎo shì tài yáng xì de àn néng liàng ， yòng Ep lái biǎo shì wù zhì rào tài yáng xì zhōng xīn yùn dòng de zǒng dòng néng。 dāng En=Ep shí， tài yáng xì xuán wō chǎng chǔyú píng héng zhuàng tài， tā jì bù huì péng zhàng yě bù huì shōu suō。 dàn dāng En shuāi tuì shí， tài yáng xì xuán wō chǎng jiù huì shōu suō， tài yáng xì zhōng suǒ yòu de xíng xīng jiù huì xiàng tài yáng kào jìn。
zhè jiū jìng shì shénme yàng de wù zhì wèishénme huì chéng xiàn zhè yàng de tè zhì？ zhè huì bù huì shì yī zhǒng rén lèi shàng méi yòu fā xiàn、 gèng bù céng zhī dào de、 quán xīn de wù zhì xíng tài？ yòu rén yù yán， zhè zhǒng xīn de wù zhì xíng tài de yī jīng chū xiàn hé bèi fā xiàn bì jiāng dǎo zhì wù lǐ xué lǐ lùn de xīn de dà tū pò hé xīn de gé mìng。
guān yú àn néng liàng gài niàn de qǐ yuán， wǒ men hái dé zhuī sù dào kē xué jù jiàng 'ài yīn sī tǎn tā zài 1915 nián de xiāng duì lùn zhōng tí chū yī zǔ yǐn lì fāng chéng shì， fāng chéng shì de jiēguǒ dū yù shì zhe yǔ zhòu shì zài zuò yǒng héng de yùn dòng， zhè gè jiēguǒ yǔ 'ài yīn sī tǎn de yǔ zhòu shì jìng zhǐ de guān diǎn xiāng wéi bèi， wèile shǐ zhè gè jiēguǒ néng yù shì yǔ zhòu shì chéng jìng zhǐ zhuàng tài 'ài yīn sī tǎn yòu gěi fāng chéng shì yǐn rù liǎo yī gè xiàng， zhè gè xiàng jiù shì xiàn zài rén men chēng zhī wéi de“ yǔ zhòu cháng shù”。
1997 nián 12 yuè， zuò wéi“ dà hóng yí chāo xīn xīng sōu suǒ xiǎo zǔ” de chéng yuán de hā fó dà xué tiān wén xué jiā luó bó tè · jī 'ěr xī nà gēn jù chāo xīn xīng de biàn huà xiǎn shì， yǔ zhòu péng zhàng sù dù fēi dàn méi yòu zài zì shēn zhòng lì xià biàn màn fǎn 'ér zài yī zhǒng kàn bù jiàn de、 wú rén néng jiě shì de、 shén mì lì liàng de kòng zhì、 tuī dòng xià biàn kuài， wèn tí shì wú rén zhī dào zhè gè shén mì lì liàng shì shénme？ gèng wú rén zhī dào wèishénme shì biàn kuài 'ér bù shì biàn màn？ zhè shì chū yú shénme yuán yīn？ tā shì rú hé fā shēng de？ guān yú zhè zhǒng lì liàng jí qí zài tǐ zhì jīn wú rén néng zhī xiǎo， rén men zhǐ shì cāi cè： wǒ men xiàn zài suǒ chù de zhè gè yǔ zhòu kě néng chǔyú yī zhǒng mù qián rén lèi hái bù liǎo jiě、 hái wèi rèn shí dào de jì mù qián wù zhì de gù tài、 yè tài、 qì tài、“ chǎng tài” zhī hòu lìng yī zhǒng wù zhì zhuàng tài de wù zhì kòng zhì、 zuò yòng zhī xià， zhè zhǒng wù zhì bù tóng yú pǔ tōng wù zhì de yī qiē shǔ xìng jí qí cún zài hé zuò yòng jī zhì， zhè zhǒng“ wù zhì” yīn qí jué duì bù tóng yú rén men suǒ shú zhī de pǔ tōng wù zhì tài， gù 'ěr kē xué jiā wèile qū fēn tā men zàn qiě jiāng tā chēng zhī wéi“ àn wù zhì”、 jiāng qí jù bèi de zuò yòng chēng zhī wéi“ àn néng liàng ”，“ àn wù zhì” jiù chéng wéi dāng jīn tiān wén xué jiè、 yǔ zhòu xué jiè hé wù lǐ xué jiè děng děng kē xué jiè zhōng zuì dà de mí tuán zhī yī。
hòu lái rén men jīng guò hā bó kōng jiān wàng yuǎn jìng guān cè fā xiàn， shì shí shàng yǔ zhòu shì zài bù duàn péng zhàng zhe de bìng qiě zhè yī guān cè jiēguǒ wán quán yǔ yǐn rù“ yǔ zhòu cháng shù” zhī qián de yǐn lì fāng chéng de jì suàn jiēguǒ xiāng fú hé， ài yīn sī tǎn dé zhī“ shí jì shàng de yǔ zhòu shì zài péng zhàng zhe de” zhè gè xiāo xī hòu fēi cháng hòu huǐ， yīn cǐ tā rèn wéi：“ yǐn rù yǔ zhòu cháng shù shì wǒ zhè yī shēng suǒ fàn de zuì dà cuò wù！” xiàn zài kàn lái， tā de jié lùn xià dé guò zǎo。 cǐ hòu nà gè“ yǔ zhòu cháng shù” biàn bèi rén men suǒ yí wàng， hòu lái de yī cì tiān wén tàn cè biǎo shì nà gè yǔ zhòu cháng shù bù dàn bù děng yú líng 'ér qiě qū xiàng wú qióng dà， zhè jiù yù shì zhe yǔ zhòu zhōng cún zài zhe mǒu zhǒng“ jù dà de dōng xī”， cǐ hòu zhè gè“ yǔ zhòu cháng shù” bèi fù yú“ àn néng liàng ” de hán yì。 jìn nián lái de kē xué jiā men yī zài tōng guò gè zhǒng de guān cè hé jì suàn zhèng shí， àn néng liàng zài yǔ zhòu zhōng díquè yuē zhàn dào 73％， àn wù zhì yuē zhàn dào 23％， pǔ tōng wù zhì jǐn zhàn dào 4％， zhè kě shì yī gè jīng rén de shù zì hé xiāo xī， zhè jiāng yù shì zhe wǒ men xiàn zài kàn dào de yǔ zhòu、 rèn shí dào de yǔ zhòu zhǐ zhàn zhěng gè yǔ zhòu de 4% de bǐ lì， ér zhàn 96%(57 nián nuò bèi 'ěr jiǎng dé zhù lǐ zhèng dào xiān shēng shèn zhì hái rèn wéi shì 99% yǐ shàng ) de dōng xī jìng rán shì bùwèi wǒ men suǒ zhī dào de。 guān yú 'àn wù zhì hé àn néng liàng de kè guān cún zài xìng 57 nián nuò bèi 'ěr jiǎng dé zhù lǐ zhèng dào xiān shēng zài tā suǒ zhù de《 wù lǐ xué de tiǎo zhàn》 zhōng yǐ jīng xiáng xì 'ér quán miàn de lùn zhèng liǎo zài zhè lǐ xiàn yú piān fú， wǒ bù zài zuò lùn shù。
zài xīn shì jì zhī chū měi guó guó jiā yán jiū wěi yuán huì fā bù yī fèn tí wéi《 jiàn lì kuā kè yǔ yǔ zhòu de lián xì： xīn shì jì 11 dà kē xué wèn tí》 de yán jiū bào gào， kē xué jiā men zài bào gào zhōng rèn wéi， àn wù zhì hé àn néng liàng yīnggāi shì wèi lái jǐ shí nián tiān wén xué yán jiū de zhòng zhōng zhī zhòng，“ àn wù zhì” de běn zhì wèn tí hé“ àn néng liàng ” de xìng zhì wèn tí zài bào gào suǒ liè chū de 11 gè dà wèn tí zhōng fēn liè wéi dì yī、 dì 'èr wèi。
měi guó háng tiān jú zài guǐ dào zhōng yùn xíng de wēi 'ěr jīn sēn wēi bō yí tàn cè wèi xīng shōu jí dào de cái liào yě zhèng míng chāo xīn xīng zài fā shēng tóng yàng de biàn huà。 zhè xiē biàn huà de hán yì díquè lìng kē xué jiā tǎn tè bù 'ān， yīn wéi zhè jiāng yù shì zhe 'ài yīn sī tǎn、 huò jīn děng lǐ lùn jiā kě néng dū cuò liǎo， yǐng xiǎng bìng jué dìng zhěng gè yǔ zhòu de lì liàng bù shì yǐn lì hé zhòng lì děng yǐ zhī zuò yòng lì， ér shì yǐ“ yǔ zhòu cháng liàng” xíng shì cún zài de“ àn néng liàng ” hé“ àn wù zhì”。
suǒ yǐ yòu rén rèn wéi， àn néng liàng zài yǔ zhòu zhōng gèng xiàng shì yī zhǒng bèi jǐng hé yī zhǒng“ chāo dǎo tǐ”， tā jiù xiàng shì kōng qìxiàng duì yú rén lèi huò zhě shì dà hǎi xiāng duì yú yú 'ér yī yàng， gù 'ěr zài yǔ zhòu wù lǐ xué shàng tā de què biǎo xiàn dé gèng xiàng yī gè zhēn kōng， yīn cǐ yě yòu rén bǎ“ àn néng liàng ” chēng zhī wéi“ zhēn kōng néng”。 zhēn kōng shì bù shì jiù shì“ àn néng liàng ”？“ àn néng liàng ” shì bù shì jiù shì“ zhēn kōng néng” ní？ rú guǒ zhēn kōng zhēn shì“ àn néng liàng ” nà me jiù yīnggāi jù bèi yī qiē néng liàng de jī běn shǔ xìng hé jī běn tè zhēng héng héng lì liàng。 zhēn kōng shì fǒu jù bèi lì de tè zhēng hé lì de shǔ xìng yě jiù chéng wéi“ àn néng liàng ” shì fǒu jiù shì“ zhēn kōng” de qián tí tiáo jiàn。
zōng shàng suǒ shù wǒ men kě yǐ kàn chū， suǒ yòu máo dùn de jiāo diǎn dū jí zhōng zài zhēn kōng shì fǒu jù bèi lì de shǔ xìng zhè gè wèn tí shàng， rú guǒ zhēn kōng yī dàn bèi zhèng míng jù bèi lì de shǔ xìng， nà me“ zhēn kōng lì” jiù chéng wéi dú lì yú wàn yòu yǐn lì、 diàn cí lì、 qiáng lì hé ruò lì zhī hòu zài zì rán jiè zhōng pǔ biàn cún zài zhe de dì wǔ zhǒng zì rán zuò yòng lì jí“ dì wǔ zhǒng lì”； nà me zhēn kōng jiù shì wù lǐ xué shǐ shàng yǐ jīng bèi pāo qì de“ yǐ tài”； ér“ yǐ tài” qí shí jiù shì zhēn kōng de mǒu yī zhǒng xiào yìng； nà me zhēn kōng yě jiù shì nà gè zhàn zhěng gè yǔ zhòu 96% yǐ shàng de fèn 'é bìng kòng zhì zhe zhěng gè yǔ zhòu de shén mì néng liàng héng héng“ àn néng liàng ”， zhè yī qiē de yī qiē jiù yīn wéi zhēn kōng yòu lì 'ér biàn wéi xiàn shí、 biàn wéi kě zhī de、 kě * zòng de dōng xī。 gù 'ěr zhēn kōng shì fǒu jù bèi lì de shǔ xìng yě jiù chéng wéi běn wén de hé xīn zhōng de jiāo diǎn， nà me zhēn kōng shì fǒu zhēn shí huò zhě zhēn zhèng jù bèi lì de shǔ xìng ní？ rú guǒ jù yòu nà me yòu gāi rú hé ràng tā biǎo xiàn、 xiǎn lù chū lái ní？
zhòng suǒ zhōu zhī， wù lǐ xué qí běn shēn jiù shì yī mén yǐ shí yàn wéi jī chǔ de kē xué， cóng gā lì lüè de bǐ sà xié tǎ shí yàn dào mài kè 'ěr xùn héng héng mò léi shí yàn， zài dào mù qián gāo kē jì xià de gè zhǒng gāo néng wù lǐ lì zǐ shí yàn wú bù shuō míng shí yàn fāng fǎ zài wù lǐ xué zhōng zhàn jù zhe fēi cháng zhòng yào de dì wèi bìng fā huī zhuózhòng yào de zuò yòng。 měi yī gè xīn lǐ lùn de bèi hòu dū bì xū yòu zhe jiān shí de shí yàn zuò wéi hòu dùn， měi yī gè xīn shí yàn xiàn xiàng de chū xiàn yě bì jiāng yǐn fā yī tào quán xīn de lǐ lùn tǐ xì， suǒ yǐ shí yàn shì xún zhǎo bìng zhèng shí zhēn kōng lì de shǔ xìng de zhù yào fāng fǎ hé tú jìng。
dàn shì rú guǒ wǒ men bù liǎo jiě 'àn wù zhì de xìng zhì， jiù bù néng shuō wǒ men yǐ jīng liǎo jiě liǎo yǔ zhòu。 xiàn zài yǐ jīng zhī dào liǎo liǎng zhǒng 'àn wù zhì -- zhōng wēi zǐ hé hēi dòng。 dàn shì tā men duì 'àn wù zhì zǒng liàng de gòng xiàn shì fēi cháng wēi xiǎo de， àn wù zhì zhōng de jué dà bù fēn xiàn zài hái bù qīng chǔ。 zhè lǐ wǒ men jiāng tǎo lùn 'àn wù zhì kě néng de hòu xuǎn zhě， yóu qí dǎo zhì de jié gòu xíng chéng， yǐ jí wǒ men rú hé zōng hé lì zǐ tàn cè qì hé tiān wén guān cè lái jiē shì 'àn wù zhì de xìng zhì。
zuì bèi kàn hǎo de 'àn wù zhì hòu xuǎn zhě
cháng jiǔ yǐ lái， zuì bèi kàn hǎo de 'àn wù zhì jǐn jǐn shì jiǎ shuō zhōng de jī běn lì zǐ， tā jù yòu shòu mìng cháng、 wēn dù dī、 wú pèng zhuàng de tè xìng。 wēn dù dī yì wèi zhe zài tuō 'ǒu shí tā men shì fēi xiāng duì lùn xìng lì zǐ， zhǐ yòu zhè yàng tā men cái néng zài yǐn lì zuò yòng xià xùn sù chéng tuán。 shòu mìng cháng yì wèi zhe tā de nián líng bì xū yǔ xiàn jīn yǔ zhòu nián líng xiāng dāng， shèn zhì gèng cháng。 yóu yú chéng tuán guò chéng fā shēng zài bǐ hā bó shì jiè（ yǔ zhòu nián líng yǔ guāng sù de chéng jī） xiǎo de fàn wéi nèi， ér qiě zhè yī shì jiè xiāng duì xiàn zài de yǔ zhòu 'ér yán fēi cháng de xiǎo， yīn cǐ zuì xiān xíng chéng de 'àn wù zhì tuán kuài huò zhě 'àn wù zhì yùn bǐ yín hé xì de chǐ dù yào xiǎo dé duō， zhì liàng yě yào xiǎo dé duō。 suí zhe yǔ zhòu de péng zhàng hé hā bó shì jiè de zēng dà， zhè xiē zuì xiān xíng chéng de xiǎo 'àn wù zhì yùn huì hé bìng xíng chéng jiào dà chǐ dù de jié gòu， ér zhè xiē jiào dà chǐ dù de jié gòu zhī hòu yòu huì hé bìng xíng chéng gèng dà chǐ dù de jié gòu。 qí jiēguǒ jiù shì xíng chéng bù tóng tǐ jī hé zhì liàng de jié gòu tǐ xì， dìng xìng shàng zhè shì yǔ guān cè xiāng yī zhì de。 xiāng fǎn de， duì yú xiāng duì lùn xìng lì zǐ， lì rú zhōng wēi zǐ， zài wù zhì yǐn lì chéng tuán de shí qī yóu yú qí yùn dòng sù dù guò kuài 'ér wú fǎ xíng chéng wǒ men guān cè dào de jié gòu。 yīn cǐ zhōng wēi zǐ duì 'àn wù zhì zhì liàng mì dù de gòng xiàn shì kě yǐ hū lüè de。 zài tài yáng zhōng wēi zǐ shí yàn zhōng duì zhōng wēi zǐ zhì liàng de cèliáng jiēguǒ yě zhī chí liǎo zhè yī diǎn。 wú pèng zhuàng zhǐ de shì 'àn wù zhì lì zǐ（ yǔ 'àn wù zhì hé pǔ tōng wù zhì） de xiāng hù zuò yòng jié miàn zài 'àn wù zhì yùn zhōng xiǎo de kě yǐ hū lüè bù jì。 zhè xiē lì zǐ jǐn jǐn yǐ kào yǐn lì lái shù fù zhù duì fāng， bìng qiě zài 'àn wù zhì yùn zhōng yǐ yī gè jiào kuān de guǐ dào piān xīn lǜ pǔ wú zǔ 'ài de zuò guǐ dào yùn dòng。
dī wēn wú pèng zhuàng 'àn wù zhì（ CCDM） bèi kàn hǎo yòu jǐ fāng miàn de yuán yīn。 dì yī， CCDM de jié gòu xíng chéng shù zhí mó nǐ jiēguǒ yǔ guān cè xiāng yī zhì。 dì 'èr， zuò wéi yī gè tè shū de yà lèi， ruò xiāng hù zuò yòng dà zhì liàng lì zǐ（ WIMP） kě yǐ hěn hǎo de jiě shì qí zài yǔ zhòu zhōng de fēng dù。 rú guǒ lì zǐ jiān xiāng hù zuò yòng hěn ruò， nà me zài yǔ zhòu zuì chū de wàn yì fēn zhī yī miǎo tā men shì chù yú rè píng héng de。 zhī hòu， yóu yú yān miè tā men kāi shǐ tuō lí píng héng。 gēn jù qí xiāng hù zuò yòng jié miàn gū jì， zhè xiē wù zhì de néng liàng mì dù dà yuē zhàn liǎo yǔ zhòu zǒng néng liàng mì dù de 20-30%。 zhè yǔ guān cè xiāng fú。 CCDM bèi kàn hǎo de dì sān gè yuán yīn shì， zài yī xiē lǐ lùn mó xíng zhōng yù yán liǎo yī xiē fēi cháng yòu xī yǐn lì de hòu xuǎn lì zǐ。
qí zhōng yī gè hòu xuǎn zhě jiù shì zhōng xìng zǐ（ neutralino）， yī zhǒng chāo duìchèn mó xíng zhōng tí chū de lì zǐ。 chāo duìchèn lǐ lùn shì chāo yǐn lì hé chāo xián lǐ lùn de jī chǔ， tā yào qiú měi yī gè yǐ zhī de fèi mǐ zǐ dōuyào yòu yī gè bàn suí de bō sè zǐ（ shàng wèi guān cè dào）， tóng shí měi yī gè bō sè zǐ yě yào yòu yī gè bàn suí de fèi mǐ zǐ。 rú guǒ chāo duìchèn yǐ rán bǎo chí dào jīn tiān， bàn suí lì zǐ jiāng dū jù yòu xiāng tóng de zhì liàng。 dàn shì yóu yú zài yǔ zhòu de zǎo qī chāo duìchèn chū xiàn liǎo zì fā de pò quē， yú shì jīn tiān bàn suí lì zǐ de zhì liàng yě chū xiàn liǎo biàn huà。 ér qiě， dà bù fēn chāo duìchèn bàn suí lì zǐ shì bù wěn dìng de， zài chāo duìchèn chū xiàn pò quē zhī hòu bù jiǔ jiù fā shēng liǎo shuāi biàn。 dàn shì， yòu yī zhǒng zuì qīng de bàn suí lì zǐ（ zhì liàng zài 100GeV de shù liàng jí） yóu yú qí zì shēn de duìchèn xìng bì miǎn liǎo shuāi biàn de fā shēng。 zài zuì jiǎn dān mó xíng zhōng， zhè xiē lì zǐ shì chéng diàn zhōng xìng qiě ruò xiāng hù zuò yòng de -- shì WIMP de lǐ xiǎng hòu xuǎn zhě。 rú guǒ 'àn wù zhì shì yóu zhōng xìng zǐ zǔ chéng de， nà me dāng dì qiú chuān guò tài yáng fù jìn de 'àn wù zhì shí， dì xià de tàn cè qì jiù néng tàn cè dào zhè xiē lì zǐ。 lìng wài yòu yī diǎn bì xū zhù yì， zhè yī tàn cè bìng bù néng shuō míng 'àn wù zhì zhù yào jiù shì yóu WIMP gòu chéng de。 xiàn zài de shí yàn hái wú fǎ què dìng WIMP jiū jìng shì zhàn liǎo 'àn wù zhì de dà bù fēn hái shì jǐn jǐn zhǐ zhàn yī xiǎo bù fēn。
lìng yī gè hòu xuǎn zhě shì zhóu zǐ（ axion）， yī zhǒng fēi cháng qīng de zhōng xìng lì zǐ（ qí zhì liàng zài 1μeV de shù liàng jí shàng）， tā zài dà tǒng yī lǐ lùn zhōng qǐ liǎo zhòng yào de zuò yòng。 zhóu zǐ jiān tōng guò jí wēi xiǎo de lì xiāng hù zuò yòng， yóu cǐ tā wú fǎ chǔyú rè píng héng zhuàng tài， yīn cǐ bù néng hěn hǎo de jiě shì tā zài yǔ zhòu zhōng de fēng dù。 zài yǔ zhòu zhōng， zhóu zǐ chǔyú dī wēn bō sè zǐ níng jù zhuàng tài， xiàn zài yǐ jīng jiàn zào liǎo zhóu zǐ tàn cè qì， tàn cè gōng zuò yě zhèng zài jìn xíng。
CCDM cún zài de wèn tí
yóu yú zōng hé liǎo CCDM， biāo zhǔn mó xíng zài shù xué shàng shì tè shū de， jìn guǎn qí zhōng de yī xiē cān shù zhì jīn hái méi yòu bèi jīng què de cè dìng， dàn shì wǒ men yǐ rán kě yǐ zài bù tóng de chǐ dù shàng jiǎn yàn zhè yī lǐ lùn。 xiàn zài， néng guān cè dào de zuì dà chǐ dù shì CMB（ shàng qiān gè Mpc）。 CMB de guān cè xiǎn shì liǎo yuán chū de néng liàng hé wù zhì fēn bù， tóng shí guān cè yě xiǎn shì zhè yī fēn bù jǐ jìn jūn yún 'ér méi yòu jié gòu。 xià yī gè chǐ dù shì xīng xì de fēn bù， cóng jǐ gè Mpc dào jìn 1000 gè Mpc。 zài zhè xiē chǐ dù shàng， lǐ lùn hé guān cè fú hé de hěn hǎo， zhè yě shǐ dé tiān wén xué jiā yòu xìn xīn jiāng zhè yī mó xíng tuò zhǎn dào suǒ yòu de chǐ dù shàng。
rán 'ér zài xiǎo yī xiē de chǐ dù shàng， cóng 1Mpc dào xīng xì de chǐ dù（ Kpc）， jiù chū xiàn liǎo bù yī zhì。 jǐ nián qián zhè zhǒng bù yī zhì xìng jiù xiǎn xiàn chū lái liǎo， ér qiě tā de chū xiàn zhí jiē dǎo zhì liǎo " xiàn xíng de lǐ lùn shì fǒu zhèng què " zhè yī zhì guān zhòng yào de wèn tí de tí chū。 zài hěn dà chéng dù shàng， lǐ lùn gōng zuò zhě xiāng xìn， bù yī zhì xìng gèng kě néng shì yóu yú wǒ men duì 'àn wù zhì tè xìng jiǎ shè bù dāng suǒ zào chéng de， ér bù tài kě néng shì biāo zhǔn mó xíng běn shēn gù yòu de wèn tí。 shǒu xiān， duì yú dà chǐ dù jié gòu， yǐn lì shì zhàn zhù dǎo de， yīn cǐ suǒ yòu de jì suàn dōushì jī yú niú dùn hé 'ài yīn sī tǎn de yǐn lì dìng lǜ jìn xíng de。 zài xiǎo yī xiē de chǐ dù shàng， gāo wēn gāo mì wù zhì de liú tǐ lì xué zuò yòng jiù bì xū bèi bāo kuò jìn qù liǎo。 qí cì， zài dà chǐ dù shàng de zhǎng luò shì wēi xiǎo de， ér qiě wǒ men yòu jīng què de fāng fǎ kě yǐ duì cǐ jìn xíng liàng huà hé jì suàn。 dàn shì zài xīng xì de chǐ dù shàng， pǔ tōng wù zhì hé fú shè jiān de xiāng hù zuò yòng què jí wéi fù zá。 zài xiǎo chǐ dù shàng de yǐ xià jǐ gè zhù yào wèn tí。 yà jié gòu kě néng bìng méi yòu CCDM shù zhí mó nǐ yù yán de nà yàng pǔ biàn。 àn wù zhì yùn de shù liàng jī běn shàng hé tā de zhì liàng chéng fǎn bǐ， yīn cǐ yīnggāi néng guān cè dào xǔ duō de 'ǎi xīng xì yǐ jí yóu xiǎo 'àn wù zhì yùn zào chéng de yǐn lì tòu jìng xiào yìng， dàn shì mù qián de guān cè jiēguǒ bìng méi yòu zhèng shí zhè yī diǎn。 ér qiě nà xiē huán rào yín hé xì huò zhě qí tā xīng xì de 'àn wù zhì， dāng tā men hé bìng rù xīng xì zhī hòu huì shǐ yuán xiān jiào bó de xīng xì pán biàn dé bǐ xiàn zài guān cè dào dé gèng hòu。
àn wù zhì yùn de mì dù fēn bù yīnggāi zài hé qū chū xiàn dǒu zēng， yě jiù shì shuō suí zhe dào zhōng xīn jù lí de jiǎn xiǎo， qí mì dù yīnggāi jí jù shēng gāo， dàn shì zhè yǔ wǒ men guān cè dào de xǔ duō zì yǐn lì xì tǒng de zhōng xīn qū yù míng xiǎn bù fú。 zhèng rú zài yǐn lì tòu jìng yán jiū zhōng guān cè dào de， xīng xì tuán de hé xīn mì dù jiù yào dī yú yóu dà zhì liàng 'àn wù zhì yùn mó xíng jì suàn chū lái de jiēguǒ。 pǔ tōng xuán wō xīng xì qí hé xīn qū yù de 'àn wù zhì bǐ yù qī de jiù gèng shǎo liǎo， tóng yàng de qíng kuàng yě chū xiàn zài yī xiē dī biǎo miàn liàng dù xīng xì zhōng。 ǎi xīng xì， lì rú yín hé xì de bàn xīng xì yù fū xīng xì hé tiān lóng xīng xì， zé jù yòu yǔ lǐ lùn xíng chéng xiān míng duì bǐ de jūn yún mì dù zhōng xīn。 liú tǐ dòng lì xué mó nǐ chū lái de xīng xì pán qí chǐ dù hé jiǎo dòng liàng dū xiǎo yú guān cè dào de jiēguǒ。 zài xǔ duō gāo biǎo miàn liàng dù xīng xì zhōng dū chéng xiàn chū xuánzhuàn de bàng zhuàng jié gòu， rú guǒ zhè yī jié gòu shì wěn dìng de， jiù yào qiú qí hé xīn de mì dù yào xiǎo yú yù qī de zhí。
kě yǐ xiǎng xiàng， jiě jué zhè xiē rì yì zēng duō de wèn tí jiāng qǔ jué yú yī xiē fù zá de dàn què shì pǔ tōng de tiān tǐ wù lǐ guò chéng。 yī xiē cháng guī de jiě shì yǐ jīng bèi tí chū lái yòng yǐ jiě shì xiān qián tí dào de jié gòu quē shī xiàn xiàng。 dàn shì， zǒng tǐ shàng kàn， xiàn zài de guān cè zhèng jù xiǎn shì， cóng jù xíng de xīng xì tuán（ zhì liàng dà yú 1015 gè tài yáng zhì liàng） dào zuì xiǎo de 'ǎi xīng xì（ zhì liàng xiǎo yú 109 gè tài yáng zhì liàng） dū cún zài zhe lǐ lùn yù yán de gāo mì dù hé guān cè dào de dī mì dù zhī jiān de máo dùn。
àn néng liàng
àn néng liàng shì shénme， tā de cún zài yì wèi zhe shénme？ kē xué jiā cái gāng kāi shǐ cháng shì huí dá zhè xiē wèn tí。 àn néng liàng duì yǔ zhòu zhěng tǐ de zuò yòng xiè lòu liǎo tā de xíng zōng， ér rén men zhú jiàn yì shí dào， àn néng liàng bù jǐn duì zhěng gè yǔ zhòu yòu yǐng xiǎng， sì hū yě néng cāo kòng yǔ zhòu de jū mín， zhǐ yǐn héng xīng、 xīng xì hé xīng xì tuán（ galaxycluster） de yǎn huà jìn chéng。 suī rán yǐ qián bìng méi yòu yì shí dào àn néng liàng duì zhè xiē jié gòu de yǐng xiǎng， dàn tiān wén xué jiā men jǐ shí nián lái yī zhí zài yán jiū tā men。 |
|
| tiān wén | yǔ zhòu xué | zì rán xiàn xiàng | wù lǐ | xīng tǐ | yǔ zhòu | àn wù zhì | shí wù | | fǎn zhòng lì | fǎn yǐn lì | chì lì | fù yā | zhēn kōng néng | |
|
|
| hēi 'àn néng liàng | yǔ zhòu 'àn néng liàng | | hēi 'àn néng liàng xīng yún | hēi 'àn néng liàng liú shī | | bù kě shì jué wù zhì : àn néng liàng hé liàng zǐ wài lì | cóng àn néng liàng àn wù zhì dào hēi dòng kē xué jiā tàn xún bù kě jiàn yǔ zhòu | |
|