暗物质存在吗？我们是如何感知到的？

印度大拿

暗物质既不能观察到又不能用设备检测到，那么我们是如何知晓它是真的存在的?

请将宇宙想象成一张饼，而你正按比例将饼切分，那么饼中最大的部分，68％将成为暗能量，这种神秘力量加速了宇宙的膨胀。27％将成为暗物质，这种围绕着星系的神秘物质只能通过引力进行相互作用。饼中仅有5％是正常物质，恒星、行星、气体、尘埃和人类都是由这些物质组成的。
“暗物质”之所以被赋予这个名字，是由于它们似乎不会以任何方式与普通物质相互作用。暗物质不会与普通物质发生碰撞，也不会从中吸收能量。我们肉眼无法观察到，也无法用任何设备检测到它。我们只知道它在那里，因为它的引力效应可以被检测到。

那么现在你应该会问，如果我们不知道它是什么，也无法观测到它，我们如何知道它确实存在?它有没有可能是不存在的，就像神话中的龙? 在我们不知道暗物质是什么的基础上，我们如何知道暗物质是实际存在的?
事实上，几乎所有我们知道的只是它真的存在。暗物质于20世纪30年代被Fritz Zwicky首次理论化，以用于说明星系团的运动。但现代计算是20世纪60年代至70年代由Vera Rubin发明出来的。她计算出星系的旋转速度比它们本来应当的速度快，它们自身会被如此高的转速撕碎，就好像旋转木马把坐在上边孩子们甩出去一样。

Rubin假想每一个星系都被束缚在一个广阔的暗物质光晕中，暗物质的引力使星系结合在一起。但我们无法实际探测到这种现象，所以天文学家提出了其它模型。也许引力并不像我们所认为的那样在很远的距离也发挥作用。
但是在过去的几年里，天文学家在探测暗物质方面已经取得了较大的进展，单纯因为暗物质的引力对宇宙中光穿行的路径的影响。当光穿过暗物质区域时，光的路径会因引力作用而变形，不同于常见的沿直线传播，光会受路径上暗物质的多少影响而来回地扭曲传播。
这就是令人惊叹的部分了。天文学家可以根据观测光线的扭曲程度来绘制出太空中暗物质所在区域，然后逆向判断产生这种效应需要介入的暗物质的量。

大型强子对撞机
这些技术精密复杂，通过这些技术天文学家发现了星系和其中暗物质相互脱离的异常情况。或者可能暗物质星系没有足够的气体产生恒星，它们只是巨大的团状暗物质。天文学家甚至可以利用暗物质作为引力透镜来研究更远的天体。人们不知道暗物质究竟是什么，但仍然可以将它用作“望远镜”。

科学家从来没有捕获到暗物质粒子，也没有在实验室里进行过研究。一个大型强子对撞机的下一任务是尝试产生与我们熟知的暗物质特征相匹配的粒子。即使大型强子对撞机实际上没有产生暗物质，它也将有助于缩小当前的理论范围，希望能帮助物理学家研究这个神秘物质的本质。

这就是科学运作的方式。有人注意到不同寻常的事物，然后人们提出理论来解释它，最切合实际的理论才是正确的。我们生活在一个现代化的世界，数百年来，许多科学理论已经被证实: 微生物理论、引力定律、进化论等。在我们生活的时代，暗物质仍是个谜，但如果我们幸运的话，有生之年我们将能看到谜题被揭晓。也许世界上根本没有暗物质，人们将学习关于宇宙的全新知识。科学，完全取决于你们。
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本文选自：今日头条

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