2 模拟并分析银河系中暗物质分布得出的矛盾
位于智利的欧洲南方天文台(ESO)甚大望远镜(VLT)的观测结果表明,早期宇宙中包含恒星的大型圆盘星系受到暗物质的影响比今天的星系要小.3 4
图2 左图:天文学家对附近宇宙中的一个星系的概念.右图:天文学家对早期宇宙中的星系的概念,其中暗物质非常少. 来源:3
Figure 2 Left: astronomer’s concept of a galaxy in the nearby universe. Right: astronomer’s concept of a galaxy in the early universe, with very little dark matter. Source: 3
对此,暗物质是一种穿梭于星际的流体,被星系日益月累地俘获是相对合理的解释.
假设银河系只有一个中心天体,除了中心天体,其他恒星、行星、星际物质等质量可以忽略不计.初期银河系没有暗物质,且不考虑事件视界和相对论效应.假设暗物质是一种穿梭于星际的流体,流动速度恒定.暗物质具有质量,且流动速度比较小,可以被银河系中心天体俘获.仅仅使用圆周运动的动力学分析代替椭圆形行星轨道或者进动椭圆形行星轨道.物质与暗物质之间存在引力.在假设暗物质与暗物质之间存在引力的情况下,不考虑相邻星系对银河系暗物质晕的引力,会得出银河系总质量要么几乎没有变动约等于原有物质的质量,要么近似直线上升的结论.具体证明见11.1 暗物质与暗物质之间存在引力的假设引发的末日悖论.
图3 在暗物质与暗物质之间存在引力的情况下星系总质量增长曲线
Figure 3 The growth curve of the total mass of the galaxy when there is gravity of attraction between dark matter and dark matter
在这种假设下会引发末日悖论,所以假设不成立.假设银河系只有一个中心天体,假设暗物质是一种穿梭于星际的流体,这两个假设相对存在一定的合理性.假设暗物质与暗物质之间存在引力,这个假设的相对合理性并不高.在三个假设只有第三个假设是错误的情况下,暗物质与暗物质之间存在引力是伪命题.
由此可得,暗物质与暗物质之间不存在引力为真.
进而得到,暗物质与暗物质之间存在斥力或暗物质与暗物质之间既不存在引力也不存在斥力为真.