題:
光會是暗物質嗎?
Jonathan
2014-07-02 16:56:06 UTC
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光本身是否可能是暗物質?我說的是光子(例如可見光,紅外線,紫外線等)。我認識到光被理解為無質量的,但是很明顯它至少包含能量,因為我們可以看到它(例如,它為視網膜中的細胞提供能量)。我想知道光是否具有非常小的“淨質量”(例如0質量*相對論的無限速度)。我認為光至少與其能量成比例地具有一點質量。例如,假設E = mc ^ 2,則m = E / c ^ 2將描述其具有的質量。如果這是真的,那麼光線的引力也應該很小。儘管效果似乎很小,但實際上光無處不在。來自光的引力將更集中在星系內部,甚至更集中在有很多恆星的星系中心(就像暗物質一樣)。假設光確實具有引力,然後進行計算,看看它是否與宇宙中暗物質的引力觀測值相匹配,這將很有趣。

編輯:請注意,根據此處的討論,光確實具有引力:光如何影響宇宙?如果這是真的,我想知道這是否足以說明暗物質?

這似乎有些牽強,我希望如果有光,我們就會看到它。另外,我相信所有宇宙學模型都可以解釋光/光子/輻射的影響。但是,這是一個非常有趣的關聯,或者是我絕對喜歡的一種思路。我本人不太願意討論有關宇宙學的細節,所以我希望看到人們有什麼答案。因此,+ 1。此外,請善加思考,繼續努力。這種創造力導致了出色的研究。
可以檢測到光,而不能檢測到暗物質。
一個有趣的問題...如果您將宇宙中所有“在途”光子的所有能量(按“現在”的某種定義)相加並通過E = mc ^ 2將其等同於質量,這是否有意義?這樣做(它是否表現為質量,例如具有重力),該質量是否具有任何意義?如果是這樣,它是否以任何方式考慮了我們宇宙中所謂的“缺失”或暗物質,即使只是部分?
這樣,您假設光的引力遠大於普通物質。
@AnthonyX看來,所鏈接問題的答案和來源表明,光確實會根據E = mc ^ 2所具有的質量而引力。如果這是真的,那麼最大的問題就是,這足以解決暗物質嗎?
@Py-ser我想看看它佔了多少暗物質,假設與光有關的質量(m = E / c ^ 2)像正常物質中的等效質量一樣引力。
有趣。一種常見的想法是將暗物質稱為WIMP(弱相互作用的質點)。儘管光子似乎不通過弱核力相互作用,但我想知道電弱統一是否可以使光子暗物質的想法發生有趣的變化。
這很有趣。有人說,如果很輕,我們會看到它,但是會嗎?我們看不到垂直於我們視線的來自太陽的光子。當它們經過我們前往木星時,我們看不到它們,但是它們在那裡,正在反射回我們。從某種意義上說,我們看到的是光的效果,但看不到它自身的光(如激光)。我一直想知道這是否僅僅是承認事物的數量超出我們的想像,而不是我們認為它必須是其他事物。
@fractalspawn我同意您的分析。除非光線進入我們的視網膜(或我們使用的任何檢測設備),否則我們看不到光線。這意味著我們看不到大量的光。例如,我們沒有看到激光束(傳輸中的光),但是我們看到了激光束撞擊的點,因為光從物體上反彈然後進入我們的眼睛。
光是無量的。句號一種更好的思考方式是,能量有助於將空間曲率解釋為重力。無論哪種方式,宇宙中當前的光含量都是可以忽略的能量密度來源。
六 答案:
harogaston
2014-07-03 03:37:56 UTC
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暗物質,僅僅是我們一無所知的名稱。它的名字是為了解釋間接觀測到的額外引力源,但我們無法解釋。大到足以影響整個星系的物質;它是將星系束縛在一起的東西。

此外,當我們計算應該存在的重力量時,我們已經包括了所有可以觀察到的東西(包括光子在內的所有普通物質)。所以光已經在那裡。 “暗物質”是我們無法解釋的額外引力。

根據我在問題末尾鏈接到的一個或多個問題,看來光可能是引力源。
感謝您指出該文章。在我讀到它時,很明顯,由光引起的引力非常小,而暗物質代表的引力源甚至比普通物質大。此外,我們在計算引力量時包括了我們可以觀察到的所有東西(包括光子在內的所有普通物質)。所以它已經在那裡。 “暗物質”是我們無法解釋的額外引力。
我認為該評論是一個不錯的答案:-)如果您以此修改您的答案,如果我沒有更好的選擇,我可能會接受它作為答案。
編輯。很高興您發現它足以說明問題。
這是不正確的。之所以稱其為“暗物質”,不僅是因為看不到它,而且還因為它的大部分需要呈不發生電磁相互作用的形式。因此,光不能是暗物質。
eshaya
2014-10-07 03:38:24 UTC
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宇宙中的大多數光能仍處於宇宙微波背景(CMB)中。 2011年春季加州大學伯克利分校物理250級材料根據以下事實進行計算:CMB的$ T = 2.73 $:

因此,光子僅貢獻$ 0.​​0000485 $

封閉密度是在沒有宇宙學常數的情況下關閉宇宙所需的密度。確定的宇宙觀測密度約為封閉密度的0.3倍。

奇怪的是,這也回答了我遇到的其他問題之一:http://astronomy.stackexchange.com/questions/4813/what-is-the-ratio-of-cosmic-microwave-background-radiation-to-normal-輻射我將接受它作為對該問題的答案:-)
Archa
2014-07-03 02:32:45 UTC
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正如Yashbhatt所說,我們可以用眼睛(僅可見光)和專用機器來檢測光。我們還可以看到某種類型的燈光的效果。但是,目前尚無法檢測到暗物質。

此外,光是能量,暗物質是物質。為什麼你的皮膚曬黑?這是因為有紫外線。為什麼每個夏天都很熱?這是因為有紅外線。光有作用,所以就是能量:如果沒有能量使皮膚曬黑,皮膚就不會曬黑。

總而言之,光不是暗物質。

“暗物質就是物質”:伙計,我們絕對不知道暗物質是什麼。不要讓術語誤導您。對不起,您在那兒,哥們簡直就是錯。
@horagaston:'matter'是一個相當模糊的術語,沒有完全一致的跨學科含義。就宇宙學而言,暗物質是物質。在更抽象的廣義相對論中,人們甚至可能會*還*稱自己為“物質”,但在宇宙學中將“物質”與“輻射”區分開來更為有用。取而代之的是,我要稍作討論的是所謂“光是能量”的說法,這是毫無意義的說法,因為能量是物質的性質,無論是光還是物質。
@StanLiou好,對我來說,“暗物質就是物質”是不對的,不是“要事”,這意味著您要分配給它。因為我們不知道暗物質是什麼。一旦將其定義為*某物*,您就在欺騙。沒關係,我不會比這更有意義。
Jonathan
2014-07-03 16:53:29 UTC
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光可能佔暗物質的一小部分,但不可能佔大部分/全部。

摘自維基百科有關暗物質的文章: http:// en .wikipedia.org / wiki / Dark_matter

已知宇宙的總質量能包含4.9%的普通物質,26.8%的暗物質和68.3%的暗能量。[2] [3]因此,暗物質估計佔宇宙總物質的84.5%,而暗能量和暗物質佔宇宙總物質的95.1%。[4] [5]

EvilSnack
2019-01-15 12:47:53 UTC
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Layman在這裡的解釋,所以請考慮它的價值。

暗物質具有局部的引力作用(局部於星系,是的,但局部化了)。

如果暗物質在整個宇宙中均等分佈,則它不可能具有局域性效應,而是在整個物質的整體速率中觀察到它的效應。宇宙的膨脹(或收縮);並且無論如何它不可能保持均勻分佈,而是會與普通的可見物質聚集成塊。

因此暗物質必須聚集成團,以便在星系內和星系周圍有更多的暗物質,並且

但是,光不能以這種方式聚集。當星系中產生的某些光撞擊到該星系中的某些物質並被吸收,或者撞擊到該星系中的黑洞並被困在那裡,直到時間結束,在大多數情況下,天體發出的光它將進入銀河系空間,除非宇宙密度足夠大以至最終會崩潰,否則光將永遠不會返回其家星系。

此外,正如其他人指出的那樣,暗物質被假定為是因為可見星系中的物質不足以解釋其旋轉。由於可見物質的質量遠大於該物質發出的光的質量(多個數量級),但不足以解釋星系的旋轉,因此,所發射的光的質量必定要小得多,不夠,因此不能解釋什麼是暗物質。

所以不,暗物質不是光。

Fernando C.
2019-10-22 01:59:19 UTC
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光當然具有引力質量。光也以距離平方的倒數散佈到空間中。這意味著它的重量在光源所在的整個星系盤上都更強。就像暗物質一樣。星系中的局部強光將被添加到來自星際源和CMB的所有光中,這在整個宇宙中或多或少是相同的,並且也將對星系產生影響。關鍵是星際空間權重中整個EM光譜中的光量。與常規質量相比,它顯然可以忽略進入恆星附近的太陽系,但是如果將所有光都添加到恆星之間的巨大空間中,則可能無法忽略。另外還要在星系之間的“空”空間中增加光的重力(星系旋轉也應受星系之間的光&物質的重力影響)。我認為天文學家必須考慮到這一點,但我找不到計算出的量任何地方(我不是天文學家,也許在許多專業的天文學書籍中,我都不知道)。無論如何,我懷疑重量很輕,遠遠少於暗物質所需要的重量,但是我沒有數字。如果有人有...

費爾南多,您好,由於您沒有電話號碼,這更多是評論而不是答案。實際上,這些數字很容易從CMB溫度圖中獲得,並且很容易顯示為可以忽略不計(約佔總能量密度的10 ^ {-5} $)。我懷疑這就是為什麼您的答案被否決的原因。
最好的處理方法是讓您對其進行編輯並添加一些其他信息。


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