大，形成了我們今天看到的宇宙大尺度結構——星係、星係團、超星係團。”
他停下來，看著黑板上的時間軸：“所以，宇宙起源於一次熾熱致密的大爆炸，經曆了暴脹，逐漸冷卻，形成了原子、星係、恒星、行星，並且至今仍在膨脹。”
周博追問：“那宇宙會一直膨脹下去嗎？”
費政老師頓了頓，表情變得微妙。
“這個問題，”他說，“在1996年的今天，還沒有定論。”
他在時間軸的右端畫了三個分支：一個向上彎曲，一個向下彎曲，一個直線延伸。
“宇宙的未來取決於它的總質量和能量密度。”費政老師解釋，“如果密度超過臨界密度，引力最終會戰勝膨脹，宇宙將停止膨脹並開始收縮，最終可能坍縮回一個奇點——這叫‘大擠壓’。”
“如果密度低於臨界密度呢？”肖恩問。
“那麼宇宙將永遠膨脹下去。”費政老師說，“星係之間的距離會越來越遠，恒星會燃燒殆儘，宇宙會變得越來越冷、越來越暗，最終進入‘熱寂’狀態。”
“那如果密度正好等於臨界密度呢？”朱娜認真地記著筆記。
“那麼宇宙將處於‘臨界’狀態。”費政老師畫了一條水平的虛線，“膨脹速度會逐漸趨近於零，但永遠不會反轉。這樣的宇宙是‘平坦’的。”
他停下來，看著我們：“而COBE的觀測數據暗示——宇宙很可能就是平坦的。”
王強皺著眉頭，撓了撓他那頭亂發：“可是老師，我們算過啊，能看見的星星、星係，加上氣體、塵埃，頂多占臨界密度的5%左右。就算加上暗物質——您剛才提到過暗物質——也還差得遠啊。”
“問到了關鍵點。”費政老師讚許地看了王強一眼，“確實，我們能觀測到的重子物質——也就是組成你我的普通物質——隻占臨界密度的不到5%。而通過星係旋轉曲線、星係團動力學、引力透鏡等觀測，我們推斷還存在大量暗物質。”
他在黑板上寫下“暗物質：≈25%”。
“暗物質不發光，不吸收光，隻通過引力與普通物質相互作用。”費政老師解釋，“它的本質是什麼？我們不知道。可能是某種弱相互作用大質量粒子，簡稱WIMP；也可能是其他新奇粒子。這是當前物理學最大的謎題之一。”
“那加上暗物質呢？”賈永濤追問，“夠了嗎？”
費政老師搖搖頭：“即使加上暗物質，也隻占臨界密度的30%左右。還差70%。”
教室裡安靜下來。
窗外風聲似乎更響了，吹得窗戶咯咯作響。
“那剩下的70%……”曉曉輕聲說，聲音幾乎被風聲淹沒。
費政老師沉默了幾秒鐘，然後緩緩開口：“有一些理論家在討論各種可能性。也許是愛因斯坦當年引入又拋棄的‘宇宙學常數’，也許是一種隨時間演變的‘精質場’，也許……我們現在的理論根本不對，需要全新的物理。”
他沒有在黑板上寫下任何字，隻是用粉筆在“暗物質”後麵畫了一個大大的問號。
“要回答這個問題，需要更多的觀測，更精確的數據，也許還需要新一代的物理理論。”費政老師放下粉筆，拍了拍手上的灰，“而這，正是你們這一代人可能會參與解決的難題。”
下課鈴就在這時響了。
但沒有人動，同學們還沉浸在那“70%”的巨大空缺帶來的震撼中。
王強第一個跳起來，幾乎是衝上講台：“老師！那暗物質粒子什麼時候能找到？”
“歐洲核子研究中心正在建造大型強子對撞機。”費政老師耐心回答，“如果順利，本世紀末可能投入運行。那也許是我們尋找暗物質粒子的最好機會。”
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“如果找不到呢？”賈永濤也擠了過來，“是不是就證明暗物質不存在？”
“那問題就更複雜了。”費政老師說，“也許需要修改引力理論，比如莫德納和米爾格羅姆提出的MOND理論。但這會帶來更多問題。目前主流觀點還是傾向於存在暗物質粒子。”
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