什么叫暗物质？

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什么叫暗物质？

wanggechou

暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。目前一种被广泛接受的理论认为，组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”其质量和相互作用强度在电弱标度附近， 在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得目前观测到的剩余丰度。暗物质没有任何规律要求物质总是由带电粒子组成，但对我们的眼睛而言，不参与电磁相互作用的物质就是隐形的，所谓的暗物质完全不带（或者只是带一点极不显著的）电磁荷，无论是用肉眼还是用敏感的光学仪器，都没有人直接观测到暗物质。暗物质存在的最显著的标志，恰恰就是我们人类的存在本身。尽管不可见，暗物质对于我们宇宙的演化，以及恒星、行星乃至生命的产生都是极其关键的。这是因为暗物质携带五倍于常规物质的质量，与此同时，暗物质不直接与光产生相互作用。这两种性质是决定类似星系这样的天体结构能够在我们所知的典型的星系寿命时间跨度这一较短的时间之内形成的关键，暗物质的性质对于像我们所在的银河这样大小的星系的形成尤为关键。如果没有暗物质，电磁辐射将会在过长的时间内阻止星系结构聚拢。从本质上清除了星系结构形成的可能性，并会把宇宙维持在平坦且均匀一致的状态。正是因为暗物质的存在，对于我们的生命和太阳系而言所必须的银河系才能在从宇宙大爆炸至今的时间内及时形成。对于暗物质而言，最早可以追溯到20世纪初放射性β衰变的发现，为了解释放射性β衰变这种现象，当时的意大利理论学家恩里科·费米假定，自然界中存在一种新的作用力和一类新的作用力传递粒子，是它们导致了原子核的衰变，新的作用力类似于电磁力。在这些假想的粒子当中，有一大类被统称为弱相互作用大质量粒子，之所以起这个名字，是因为这些粒子只通过弱核力发生相互作用。不过，这些粒子能否真正解释暗物质，还取决于它们的数量有多少，而这，正是粒子物理学观点真正吸引眼球之处。