人类目前可观测的宇宙只有4%
宇宙的物质主要有哪些?它们又是如何诞生的呢?人类对宇宙的认识有多少?……3月22日,作为2013年天文科普宣传系列的首场活动,中科院院士陆埮用直白诙谐的语言,为广大市民普及宇宙的物质起源。
科学家观测发现,在宇宙空间里,氢元素大约占72%,氦元素占28%,其他物质只有0.02%。而在地球上,空气中氢气含量极低,几乎只有即二百万分之一,即使在水中的氢元素比例也不到十分之一,而氦元素在地球上更是难见。陆埮说:“之所以地球上物质元素与宇宙中元素结构不同,是因为地球的质量不够大,吸引不住氢和氦物质。其实,宇宙的质量大部分集中在恒星上,在太阳系中也是一样。”
陆埮为天文爱好者们描绘了一幅太阳内部的画面。“太阳如同缓慢爆炸的氢弹,只不过反应的速度比较慢。质子和氢转化为氦,于是产生了人类用之不竭的太阳能。”太阳已经有40多亿年的年龄,产生的氦还不到5%,那么其余的23%的氦来源于哪里呢?
这要先弄清氦形成有可以有哪些原因。陆埮说,宇宙是一个物质几乎均匀分布的体系,在大尺度上可以看做是一个以星系作为分子的均匀气体。被学界普遍接受的宇宙大爆炸理论,在宇宙诞生的短短3分钟之初就释放了10亿摄氏度的热量,但是就是在这3分钟里释放了大量的氦物质,占到总物质的25%,“这就是原初氦合成。”
陆埮最后说,人类对宇宙的认识还处于初步的探索阶段,人类目前可观测的宇宙还局限于普通物质,只占宇宙总物质的4%,剩下的23%是暗物质,73%暗能量。