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两朵“乌云”笼罩在现代宇宙学上，或将再次引发物理学变革
经典物理学大厦在19世纪与20世纪之交已经构建起来，但两朵“乌云”笼罩上空，引发物理学史上最大变革。
紫外灾变与黑体辐射能量不连续性导致量子力学诞生，迈克耳逊-莫雷实验结果表明光速与参照系无关，相对论应运而生。
两朵“乌云”令经典物理学大厦崩塌，新体系构建起来。
量子力学与相对论成为现代物理学基石，推动科技发展。
而在现代宇宙学领域，暗物质与暗能量两朵“乌云”再次浮现，可能引发新一轮物理学变革。
宇宙中直接观测到的物质仅占5%，其余94%为暗物质与暗能量，暗物质占比25%，暗能量占比69%。
既然无法直接探测，为何天文学家认为它们广泛存在于宇宙中？暗物质是宇宙中维持结构完整性的重要因素。
在银河系中，恒星环绕的引力中心形成于银心，理论上，距离银心越远，恒星运动速度应越慢。
然而，观测结果与理论预言不符，银盘边缘和靠里恒星的绕行速度相差不大。
若只有普通物质，边缘恒星速度过快，难以维持稳定结构。
因此，天文学家推测，暗物质广泛存在于银河系中，提供额外引力作用。
暗能量驱动宇宙空间加速膨胀。
20世纪初，哈勃观测到遥远星系远离银河系，证实宇宙空间正在膨胀。
之后发现，空间膨胀速度在过去较慢，但现在加快，暗能量被认为在其背后起作用。
暗能量存在于宇宙空间各个角落，产生排斥引力的负压效应，加速空间结构扩张。
暗物质与暗能量之谜尚未揭开，但它们的存在间接证据确凿。
若未来出现超越广义相对论的引力理论，暗物质与暗能量之谜可能得以解答。
引力场理论引力场
根据引力场理论，太阳系的运动并非完全由暗能量驱动，实际上，当暗能量为零时，太阳系的运动动力将会消失，行星们将不再围绕太阳运行，形成一个松散的结构。
在这个状态下，太阳与行星之间的引力也将不存在。
因此，太阳的引力实际上是由暗能量和其自身质量共同作用的结果。
暗能量以动能的形式存在，其表现可以通过公式En=MnVn^2/2来描述，其中Vn是暗能量的平均速度，Mn是其虚拟质量。
在太阳系中，Vn的值为4293.40米/秒。
由于太阳系处于旋涡场的平衡状态，其运动的总动能Ep1为1640.189×10^8×M0焦耳，M0代表地球的质量。
要计算暗能量的虚拟质量，我们利用这些数值代入动能公式：Mn=2En/Vn^2。
通过计算，我们得出太阳系中的暗能量虚拟质量大约是地球质量的倍，而太阳的质量则是地球的倍。
这个结果强调了暗能量在维持太阳系结构中的重要作用，尽管其本身是虚拟的质量形式。
引力场是暗能量和星体相互作用的产物。
引力场中某一点的引力与暗能量的虚拟质量和星体的质量的乘积成正比，与该点到旋转中心的距离的平方成反比。
它与物体的质量无关。
什么是“暗物质”和“暗能量”？
到目前为止，物理学家和天文学家根据观测事实和理论推测，构建出各种各样的宇宙模型，其中最成功的是大爆炸宇宙模型，宇宙在加速膨胀也是公认的事实。
而暗物质是基于现有引力理论的一种假想物质，暗能量是基于现有宇宙模型的一种假想能量。
暗物质和暗能量的存在能够解释一系列令人困扰的天文观测现象，也能在现有理论模型下能够很好地解释宇宙的演化和存在，可是还没有实验能够直接探测到暗物质和暗能量并为它们的存在进行决定性地描述。
但是，很多新的观测现象都指向同一个事实：暗物质和暗能量是真实存在的。
一直以来，物理学对于物质本质的描述，朝着两个极限不断前进。
一个是微观极限，现在已经深入到原子核内部；另外一个是宏观极限，现在已经扩展到整个宇宙。
从微观上讲，标准模型能够解释到目前为止发现的大部分粒子，标准模型也是基于地球上的物质、对撞机产生的粒子以及宇宙射线而构建的；但是当人类将探索的触角伸向浩瀚无垠的宇宙的时候，发现了一些令人费解的现象。
20世纪30年代到70年代间，不少科学家在观测不同星系时发现引力质量比星系的光度质量大的多。
自此，科学家指出宇宙间存在大量看不见的物质——如果只有可见物质参与引力相互作用，那么从星系中心到旋臂，随着半径的增大，旋转的速度会越来越低。
根据天体物理的理论，这样会导致星系的不稳定。
我们通过中学物理学过的引力圆周运动公式，也可以简单地得到这一结论。
但实际观测表明，稳定星系旋臂的转动速度随着半径增大，呈现出一个恒定速度，这样才会使星系保持稳定。
而这个现象也说明，星系的大部分质量并不是集中在星系中心，而是有许多看不见的“暗物质”分布在整个星系，可见物质只是星系质量的一小部分。
我们知道，物理学发展至今，虽然理论物理已经可以完全独立发展，但理论正确与否，最终要经过可靠实验的检验，理论和实验相辅相成。
暗物质的提出，虽然只是来源于科学家们的头脑风暴和数学计算，但是对于人类认识宇宙有着重要意义。
至于理论最终会得到证实还是被推翻，还是要靠具体的实验探测来说话。
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