宇宙是什么样的？宇宙中有什么？它是如何起源的？诸如此类的问题是科学家研究的重点和难点。
宇宙观
经过不断的努力，几代科学家终于写出了一套适用于今天认知的宇宙学理论。
此前，在64亿公里外的太空中，出现了远超人类认知的一幕，引发科学家深思。难道说现在的宇宙理论要被改写了。
远超人类的景象
2006年，美国肯尼迪航天发射中心发射了专门探索冥王星的太空探测器，并将其命名为新地平线探测器.
新地平线号探测器
2015年，新地平线号探测器成功抵达冥王星，并收集了相关轨迹数据。至此，探测器的最初使命已经完成。
因为探测器比原先预计提前了2年左右到达，而且还有足够的燃料和电力支持探索，所以才得以继续深入太空。
它的下一个探测任务是柯伊伯腰带
，这是一个由许多小行星碎片组成的天体结构，像甜甜圈一样包裹着太阳系。
柯伊伯在航海者姐妹已经进行初步探索之前拿下
。由于任务目的不同，收集的数据有限。现在新地平线号探测器是为了补充相关数据。
当探测器来到64亿公里外的柯伊伯带时，反馈回地球的照片让所有科学家都惊呆了。事实证明，新视野号探测器发回的照片太“亮”了，已经超出了科学家对该区域亮度的推测。
新视野号探测器传回的图像
难不成科学家的推测是错误的？如果相差只是“一星半”，出错很正常，但照片和预算差得太远了。后来我对柯伊伯腰带的位置和太阳辐射进行了多次计算，最终证实了科学家们的计算是没有问题的。的。唯一的解释就是柯伊伯腰带中含有人类看不见的物质，“反射”太阳的光辐射，所以会有明亮的环境。
柯伊伯腰带位置
推测到这里，科学家们都想到了宇宙中神秘的暗物质。它是宇宙的重要组成部分，看不见摸不着，但它确实存在。
神秘的暗物质
1922年，天文学家卡普坦在例行观察恒星运动时，无意中发现了它们特殊的运动模式，并由此推断宇宙中可能存在另一种物质。认知问题。
此后，一批又一批的科学家按照卡普坦的想法验证了宇宙中暗物质的存在，但结果却未能证明宇宙中确实存在这种物质。
宇宙组成范图
直到1933年，茨维基在观察星团的运动时，也发现了暗物质的可能存在。
因为星团在运动的时候，它的速度已经超过了自身质量所产生的引力作用，也就是说，一定有一种物质在驱动它运动。
到1980年，大量数据的出现表明宇宙中可能真的存在暗物质。尽管目前还没有直接观察到，但大多数科学家仍然相信。
此外，一些科学家利用宇宙模型推断暗物质的性质。
暗物质概念图
首先，它是看不见摸不着的。其内部物质结构很可能由轴子、惰性中微子等人类无法识别的粒子组成。
这两种微观粒子是肉眼看不见的。比如中微子的大小只有普通粒子的百万分之一，非惰性中微子基本处于接近光速的移动状态。
其次，暗物质在宇宙中所占比例非常大，其物质质量占整个宇宙的85%。
也就是说，我们银河系和其他星系的总质量不到其他星系的1%，太阳的质量更是微不足道。
星系结构图
但是，暗物质也是存在反牛顿万有引力定律，根据这个定律，物体的质量越大，越强它的引力。
例如，太阳的质量占整个太阳系的99%以上，其有效引力达到数百亿公里以外的区域。
地球的有效引力范围非常有限，万物皆有引力，甚至人类，但我们的引力很小，对物体的影响可以忽略不计。
但奇怪的是，为什么暗物质占据了那么大的质量，却不把宇宙的物质吸引到一个地方？
暗物质
这是不可理解的，科学家们还在研究中。不过，我们由此可以看出，暗物质的奇异特性远超我们的认知。如果研究够彻底，今天的很多宇宙学理论可能站不住脚。
宇宙起源与暗物质
同时，暗物质也很古老。科学家猜测它的年龄和宇宙差不多，至少有100亿年。
当然，到目前为止，科学家们还不确定它是否与宇宙一起诞生，但我们可以大胆猜测。如果暗物质是与大爆炸一起诞生的，按照现有的理论，它和其他物质一样，在大爆炸后被压缩成一个奇点。
大爆炸
但是有一个悖论的问题就是暗物质的速度远低于光速，否则我们存在的宇宙无法形成如此巨大的结构尺度重力作用。
那么，它是如何从一个奇点投影到整个宇宙的呢？
所以，我们不妨更大胆地猜测一下，也许宇宙并不是由大爆炸产生的。毕竟大爆炸只是很多科学家信奉的理论，并不是事实。
有科学提出宇宙是一个巨大的泡泡，即泡泡膨胀论。
泡沫膨胀理论的想法
它的膨胀速度其实并没有那么快。当我们存在的宇宙与其他宇宙相连时，这两个宇宙融合在一起，形成一个更大的宇宙。
就像两个气泡合并在一起，这也解释了为什么暗物质广泛分布在宇宙中。
坚持这一理论的科学家坚信宇宙之外存在着平行宇宙，而所有平行宇宙所在的空间是一个巨大的混沌时空。
不可否认，这种说法很离奇，但也为科学家的研究提供了假设。暗物质的“兄弟”
暗物质还有一个兄弟，就是暗能量，它出现后在宇宙中迅速膨胀。
暗能量
不同于暗物质。暗能量处于活跃状态。在它们活跃的过程中，很可能以暗物质为“食物”。
因此，目前宇宙的发展趋势是暗物质在减少，暗能量也在加速膨胀。在巨大的宇宙天体的整个结构中，有一个“宇宙墙”，就是星系之间的一个巨大的空隙区域，里面的物质密度小得惊人，往往只出现几十光年内的一颗恒星。
科学家推测这是暗能量暴涨的结果。在此过程中，它们占据了星系原本的“场地”，再加上引力的影响，出现了一大片空洞区域。
暗能量概念图
暗物质和暗能量都没有被科学家直接观测到。一旦被人类捕获，宇宙的大部分奥秘可能会被揭开。
所以现在很多科学家都在致力于“两兄弟”的研究和发现，未来可期。
参考
[1]暗能量或吞噬暗物质《中国科技》
[2]大爆炸还是大反弹？宇宙起源有了新的理论《中国天文科普》
[3]Oort,J.H.(1932)。恒星系统在垂直于银道平面的方向上所施加的力及一些相关问题。荷兰天文研究所通报，6,249
[4]戴长江．暗物质是物理学中待解决的重大问题之一《 CNKI 》