暗物质与暗能量是什么关系?

研究暗物质和暗能量是什么？~

暗物质是天文学家卡普坦在1922年时提出的，宇宙中可能存在着一种看不见的物质。暗物质不和电磁波发生作用，也不反射光，所以不管用多厉害的望远镜通通观察不到。但是暗物质到底真的存在与否还有不少争议，需要我们继续去探索。

暗物质是天文学家卡普坦在1922年时提出的，宇宙中可能存在着一种看不见的物质。暗物质不和电磁波发生作用，也不反射光，所以不管用多厉害的望远镜通通观察不到。但是暗物质到底真的存在与否还有不少争议，需要我们继续去探索。

暗物质和暗能量理论上来说没有关系。

暗物质是天文学家们观测到宇宙间河系（即银河系同一级别的星系）不正常聚集，这种聚集程度超过了这些河系的质量所能够造成的引力，为了确保万有引力的正确性，天文学家们臆测河系内存在一种无法与电磁波耦合（即无法被观测到）的物质，这种物质虽然无法与电磁波耦合，却有质量，所以有引力，导致了河系的不正常聚集。

但是，根据对银河系内天体运动进行观测，天文学家们发现，银河系内不存在暗物质或暗物质很少。即银河系内天体的运动没有被一种观测不到的物质引力影响。为了确保暗物质的存在，天文学家们设计出来了暗物质晕。
所谓的暗物质晕，是指暗物质以晕的形式，存在于河系周边。暗物质晕小心翼翼的不对河系内天体运动造成任何影响，却有效的对河系本身、其他河系造成影响。

暗能量，可以说除了名字中也有一个暗之外，与暗物质没有任何关系。

暗能量是在1998年被美国NASA的天文学家发明出来的。天文学家通过观测超新星，然后进行计算，发现宇宙的扩张速度超过了宇宙大爆炸理论速度。于是他们认为，有一种人类无法观测到，能够直接作用于空间的能量在推动宇宙扩张。因为这种能量无法被观测到，所以被命名为暗能量。

根据暗能量理论，暗能量会不断的扩张宇宙，直到200多亿年后，彻底撕裂宇宙，被称为大撕裂。

以上是暗物质、暗能量的来历。后面正式回答问题
1 暗物质绝对无法产生暗能量

2 理论上来说，所有有质量的物质，包括暗物质，都是由能量构成的，E=MC^2【能量等于物质乘以光速的平方】，也可以将这个公式反过来M=E/C^2【物质等于能量除以光速的平方】。
所以，只要人类能够拥有凐灭物质获得能量的技术，也能够通过凐灭暗物质获取能量-----前提是暗物质真的存在。

获取能量的方法，就质能方程来说，有几个级别
1 核裂变------通过让不稳定重元素裂变为另一种重元素，凐灭一小部分物质获取热量
【对质能方程利用率极低，该技术人类目前已经实现】

2 核聚变------通过让稳定的轻元素聚变称为另一种较重的元素，凐灭较多的物质获取热量
【对质能方程利用率较低，该技术人类目前仅仅部分掌握，能够制造氢弹但是无法利用该技术发电，估计100年内很难掌握。】

3 反物质------通过制造反物质，让同等质量反物质与正物质凐灭获取热量
【对质能方程利用率较高，但是制造、保存反物质成本昂贵，并不是质能方程中最廉价的手段。】

4 物质凐灭-----制造一个特殊的场，将任何物质投放进场中，该物质都可以被凐灭转化为热能。
【对质能方程利用率极高，成本低廉。最可能实现的手段是质子衰变。但是技术难度极高，估计5000年内没啥指望。】

宇宙学家喜欢把一切都建模为所谓的"完美流体"，什么是完美的流体？它是有密度和压力的物质，没有别的。换句话说，"完美流体"不粘，它没有黏性，没有内部应力，其压力在所有方向都是一样的。简而言之，就宇宙学家而言，物质的密度和压力能完美表现宇宙的特征。

因此，压力与能量密度的比值只是一个简单数字。它不是以米、英尺、秒、磅等来衡量的，它只是一个所谓的无量纲数，通常用字母w表示。

这就是宇宙学家简单思考问题的地方：他们关心的只是这些， 各种各样的物质都以这个w为特征，即压力与能量密度的比值。例如，没有压力的东西只是所谓的"尘埃"。当然，这里"尘埃"与你知道的不一样。一个恒星星系就是尘埃（或多或少），因为就宇宙科学家而言，数十亿颗恒星行为就像尘埃粒子，即作为压力可以忽略不计的介质。

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在今天的宇宙中，大于0的东西可以忽略，因为这种物质的密度下降非常迅速；因此，即使过去有大量这类东西，它已经被稀释到接近虚无的状态。这样就留下负压的物质，特别是带极端负压的物质，w = -1。这些物质有一个非常奇特的特性：即使宇宙膨胀，它的密度仍然保持不变，因为所有使它膨胀的功（能量），最终都会产生更多的这些物质。

因此，我们遵循的逻辑是这样的：首先，我们注意到，我们宇宙中的空间似乎是欧几里得的：即使是非常大的三角形的角度之和是180度，行话是宇宙是"空间平坦"。这就要求宇宙中所有物质的总密度是所谓的临界密度，但可见物质的含量不到此临界密度的5%。

因此，我们提出了一个简单的问题：还需要多少物质和什么样的物质才能到达临界密度，并且还要匹配宇宙的其他观测参数？事实证明，我们需要大约30%的"尘埃"，剩下的70%必须有极端的负压，w = -1。

缺失物质（30%与我们知道的小于5%之间的差值）称为暗物质，剩余的带负压物质称为暗能量。

我希望这个解释帮助你理解暗能量，这一切都已相当扎实、严谨的数学和物理为后盾；但与此同时，我们对于这些暗物质和暗能量究竟是什么，一丁点线索都没有。

有理论认为暗物质可能是"WIMPs"（弱相互作用的巨粒子），或者别的什么。至于暗能量，它可能只是所谓的宇宙常数的一个伪影；或所谓的标量场的潜在能量；或者可能只是量子真空能量（虽然当我们试图计算它时，我们发现我们偏离了几十个数量级，这相当尴尬）。

所以现在，"暗物质"和"暗能量"只是用来标记我们无知的词语。但至少我们知道它们的"状态方程"，它们的压力和能量密度之间的比值，这个数字w。

关于暗能量的的说法一直是源源不断，各种说法也各有各的道理和验证，不过到现在为止都有一个事实是暗能量到底是什么还无法下定论。就让我从能量角度表达下我对暗能量的想法吧。

先表述下我对物质的看法吧，我认为所有物质其本质都是能量，物质是能量的一种形式而已。自然界所有物质都是具有能量的，我们所看到的所以运动其本质都是能量的转移和转换，包括原子及其更小的微粒，无一是脱离能量而存在的！那么物质既然是能量的话，能量是什么？能量有其他形式吗？

能量是什么我也没有想到它究竟是什么，但我知道能量是运动的前提。能量的形式多种多样，物质只不过是其一种形式。大量能量如果聚集到一点时会形成质量！应该存在一种表达式就是质量与能量的转换，比如一千克质量中存在多少能量。质量是能量的一种形式，不过按照数字来比的话，一千克质量中有很多能量并且大于一千这个数字。既然能量形成了质量的话也就等于有了物质这样的东西，也有了引力。这时把引力看作是被辐射的能量。形成质量后会导致空间弯曲，这时在空间上因为大量能量聚集所导致空间弯曲了。

能量都是转移转换的，前面我们说到质量是大量能量聚集的产物，但能量会转移的，如果能量不断转移并且一个质量单位内的能量不断转移而且这个单位的质量没有被其他能量辐射的话，那么这个单位质量将会缩小，当质量缩小到没有质量时空间将恢复平坦此时原本一个单位的距离将会变成比这大的单位的距离，这也是导致宇宙膨胀的原因并且这部分能量就是暗能量！这也是为什么暗能量能导致宇宙膨胀的原因！

上图中可以看出如果一个单位质量不断消散（转移）能量那么导致质量减少，空间弯曲量减少然后一直到没有质量时原本的空间恢复成了平坦，此时距离增倍，宇宙膨胀。而消散（转移）的这部分能量就是观测不到的暗能量。

因此宇宙当中如果能量不断聚集会形成质量，质量就是能量，能量不断消散（转移）会使空间曲量减少

暗物质是天文学家卡普坦在1922年时提出的，宇宙中可能存在着一种看不见的物质。暗物质不和电磁波发生作用，也不反射光，所以不管用多厉害的望远镜通通观察不到。但是暗物质到底真的存在与否还有不少争议，需要我们继续去探索。

暗物质（Dark
Matter）是一种比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是数量庞大，因此它的总质量很大，它们代表了宇宙中84.5%的物质含量，其中人类可见的只占宇宙总物质量的10%不到（约5%）。暗物质无法直接观测得到，但它能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。
暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明：宇宙的密度可能由约70%的暗能量，5%的发光和不发光物体，5%的热暗物质和20%的冷暗物质组成。
在物理宇宙学中，暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙68.3%的质能。
暗能量和暗物质是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的。根据“普朗克”探测器收集的数据，科学家对宇宙的组成部分有了新的认识，宇宙中普通物质和暗物质的比例高于此前假设(30%)，而暗能量这股被认为是导致宇宙加速膨胀的神秘力量则比想象中少，占73%。
暗能量是宇宙学研究的一个里程碑性的重大成果。支持暗能量的主要证据有两个。一是对遥远的超新星所进行的大量观测表明，宇宙在加速膨胀。按照爱因斯坦引力场方程，加速膨胀的现象推论出宇宙中存在着压强为负的“暗能量”。

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