什么是暗物质（暗物质究竟有多可怕）

什么是暗物质(暗物质有多可怕)

2010年12月12日，中国首个深地下“暗物质”实验室投入使用。说到暗物质，你知道暗物质是什么吗？

天体物理学研究发现，在浩瀚的宇宙空中，我们所能观测到的发光恒星(包括发射X射线和γ射线的恒星)的质量，只是宇宙中物质总质量的一小部分空。质量很大一部分来源于我们还没搞清楚的东西。这种既盲目又真实的东西，我们称之为“暗物质”。

科学家对暗物质的了解可以追溯到20世纪30年代初。1933年，瑞士天文学家Zwicky在估算彗发星团的总质量时使用了两种不同的方法:光度学方法和动力学方法。结果动力学法计算的质量比光度法计算的质量大400倍！如此巨大的误差只有一种解释:发光恒星的质量只是星系团质量的一小部分，很大一部分质量丢失了。所以他称之为“质量荒”。

当时这个发现并没有引起重视。直到1978年，一些射电天文学家系统地测量了旋涡星系的自转曲线，发现距离星系中心不同距离的物体具有相同的线速度。这个观察结果与我们熟悉的太阳系的情况完全相反。在太阳系中，行星离中心越远，线速度越小。这就是著名的开普勒定律告诉我们的。而同样由引力产生的星系周围物体的运动，也应该遵循开普勒定律！正因如此，一些科学家提出，只有在星系周围存在暗物质的情况下，观测到的星系运动才能符合开普勒定律。因此，星系中除了发光物体之外，一定还有大量不可见的暗物质这一观点逐渐被人们所接受。在这一观点的指导下，科学家们发现了暗物质存在的许多证据。比如1983年在距离银河系中心20万光年的地方发现了R15星，视速度为465m/s，要产生这么大的速度，银河系的总质量至少要比发光区域大10倍。

此外，在宇宙起源的理论研究中，科学家确实觉得应该有暗物质来使他们的理论不言自明。

那么，暗物质到底是什么？对此，科学家们有过很多猜想:有人说暗物质是分散在宇宙中的气体空，有人说它是宇宙中的尘埃，还有人猜测它是一颗变暗的“死星”，甚至是黑洞。这些猜想虽然都有其道理，但缺乏有力的证据，也不被学界认可。

在众多暗物质候选者中，中微子最受人们青睐。因为已知它存在于宇宙中，并且有大量的粒子。尤其是1980年，苏联理论与实验物理研究所宣布中微子的静止质量可能不等于零，给中微子与暗物质空的关系带来了丰富的想象空间。由于中微子数量众多，即使它们的静止质量非常小，它们的总质量仍然相当可观。此外，大多数中微子不发光，只有微弱的电磁效应，等等。这些特性使它们都非常像暗物质。

当然，粒子物理学家也预言了一些新粒子作为暗物质的候选者，如引力粒子、光学粒子、胶体粒子和Z粒子等。不幸的是，到目前为止，这些假设的新粒子都没有被发现。看来要揭示暗物质的真面目，还有很长的路要走。

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