科学家分析三千类星体光谱 暗物质存在进一步获得支持（评论）

http://www.sciencehuman.com   科学人 网站 2004-07-23

氢气分布矢量图

　　宇宙加速膨胀理论最近又得到一群普林斯顿科学家们的研究支持。他们运用斯隆数字天文监测系(SDSS)统提供的数据分析了来自3000颗类星体的光线。当然，科学家们不是直接去“看”这些光线，而是观测不断扩散弥漫在那些类星体与地球之间的太空中的氢气。来自类星体的光线到达地球时会变得各不相同，它们发生的变化取决于它们穿过多少氢气。

类星体光谱

　　类星体光线和地球吸收光线在类星体光谱上的细微差异，使得科学家们可以绘制出氢气的分布图，并计算出氢气在一百万光年范围内的宇宙各部分的聚散情况。反过来，氢气的分布可以对一些基本问题给出答案，比如中微子是否有质量，暗物质的本质是什么。而暗物质，则被认为是推动宇宙膨胀的本源。

　　SDSS的研究者，普林斯顿科学家Uros Seljak表示“科学家们长期研究星系的聚集形成，来研究我们的宇宙”，“但星系形成和宇宙形成是非常复杂的学问。尤其是绝大部分宇宙质量是由暗物质构成时，因为对能见星系和看不见的暗物质之间的关联缺乏认识了解，我们的研究就会出现不确定性。”而在类星体光谱上的气体谱线，则被认为与暗物质分布有内在联系，这种内在联系正可以帮助人们消除不确定性的来源。

　　2002年诺贝尔物理学奖被授予中微子领域的工作。可是在这个获奖陆地实验中，科学家们只能确定中微子有质量，在一定范围中测出3种中微子的质量差异，他们并未能测出中微子的具体质量。中微子对研究百万光年内的宇宙形成有重要影响。这正是这次类星体光谱分析的空间范围。

　　这次新分析显示最轻的中微子质量必然小于之前测出的中微子质量差的两倍，同时也排除了一些陆地实验暗示可能存在的新中微子家族。美国能源部费米国家加速器实验室的Lam Hui说：“宇宙学，这门研究广阔无垠时空的科学，却能够告诉我们基本粒子的性质，比如中微子。”此次对类星体光线的分析为暗物质存在提供了进一步的支持，并暗示暗物质不随时间变化。这次分析提供了到目前为止暗物质时间演化的最好界限。“目前没有迹象表明暗物质随时间而变化，宇宙也不太可能在未来被暗物质撕裂”，普林斯顿另一位参与此次分析研究的科学家阿里克斯·马卡洛夫说。（安保整编）

巴人论评

    我们注意到美国同行的研究。我们认为，宇宙红移不太可能是由于发光体运动造成的。

    发光体的发光是微观物质的运动现象，而发光体的整体相对运动是宏观现象。这是两种不同性质的运动状态。微观所发光线性质应该不受观察者相对于发光体运动影响。但是光线的传播肯定与宇宙中物质的分布有相关性。

    我们认为，中微子可能是参与光线传播重要的媒介。所谓中微子震荡事件，我们不认为这是一种与中微子结构无关的问题。如果中微子在一定能量范围存在分与合的交缠态，那么我们就可能看到规则的结构变化。当然，这种变化肯定与环境状态有相关性。

    目前，我们正在研究一种特殊的可能存在的物质状态，那就是与环境能量相协调的一种适应性变动态结构。我们相信它对于粒子物理同样有特殊的意义。（安保 2004-07-23）

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