21世纪现代物理学晴朗天空中的“两朵乌云”，暗物质与暗能量

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为什么说暗物质是“乌云”呢？

挡住光线的乌云

因为暗物质有直接的证据证明他的存在，但暗物质不参与电磁相互作用（这是要搞爆科学家脑袋的事情啊，只能说脑瓜疼了），所以暗物质极其难以观测，即便观测到，所获得的信息也十分有限，但暗物质在对我们了解宇宙具有十分重要的地位。因为暗物质和暗能量的完美诠释了动态质能宇宙模型（ＡＣＤＭ模型）。

接下来我们认识一些暗物质吧！

宇宙引力波背景

暗物质与引力有着密切的关系。

合成的暗物质图像

暗物质是天文学家为了解释在星系及更大尺度上呈现的“质量缺失”现象（星系的旋转曲线、星系团中星系的运动弥散速度、引力透镜等测量数据表明宇宙中除了看得见的普通物质，还有大量“看不见”的物质）而引人的一类假想物质。

一般认为暗物质粒子是电中性的，其质量比质子大很多倍，其寿命至少在当今宇宙年龄（约１３８亿年）的数个量级之上。这样的粒子无法被现有的粒子物理标准模型（ＳｔａｎｄａｒｄＭｏｄｅｌ）描述，粒子物理学家因此认为暗物质粒子应该是一类全新的基本粒子，相关研究有望引发物理学的革命。在宇宙中，暗物质的总质量是人类熟悉的普通物质的５倍左右，但它们不参与电磁相互作用，因此极难被探测到。甚至有科学家猜测，暗物质本质上不是种基本粒子，“质量缺失”现象是因为现有的引力理论不完善、需要改进。

目前来说，观测暗物质的有以下几种方法。

第一种是间接探测，即寻找暗物质粒子湮没或衰变所产生的光子、正负电子对、正反质子、正反中微子等，悟空号开展的就是此类研究；

第二种是直接探测，即探测暗物质粒?子在穿越地球时与普通物质的碰撞过程，这方面的研究目前我国主要在四川的锦屏山地下实验室开展；

第三种是暗物质的加速器探测，这类探测致力于搜寻高能粒子束对撞过程中由于暗物质产生所导致的能量、动量丢失信号。

悟空号

目前来说我们人类对暗物质的了解是非常少的，不过也有两种粒子被科学家们列为暗物质的“后选人”。弱相互作用有质量粒子（WIMP）（它是指质量和相互作用强度在电弱标度附近的某种稳定粒子，通过热退耦机制获得目前已知的剩余丰度。）与轴子（一种非常轻的中性粒子，它与强相互作用中电荷共轭-宇称反演联合对称性破缺相联系。）。

好了本期就到这里了，大家对此有什么看法呢？

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原文地址：今日头条

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