宇宙起源或源于地球隐藏的神秘暗物质

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　　美国科学家最新研究结果表明，神秘的暗物质可能就隐藏在地球上。这一有待证实的新发现让科学界为之一振。暗物质隐藏了许多现代物理学的秘密——宇宙的起源和组成、基本粒子的性质、时间的流逝等，涉及相对论、量子力学等物理学中最高深的理论，其重要性可想而知。

       


        　　暗物质被认为是宇宙的建构单元，但是至今为止，科学家们仍然无法证明它们确实存在。尽管在国际空间站进行的20亿美元的实验发现了暗物质的痕迹，但却从未直接的观测到它的存在....【查看详情】

        宇宙中仅5%是可见物质
       


        　　它是1934年瑞士天文学家弗里兹·兹威基在研究星系团中星系的轨道速度时，为了解决“缺失的物质”问题而提出的概念。当时兹威基经过计算认为，星系的平均质量实际上比根据其亮度计算出的质量大160倍，这就意味着绝大多数物质是不可见的。

        　　起初，兹威基的结论没引起重视，直到约40年后，人们在研究星系中恒星的运动时遇到类似的困难，暗物质的说法才逐渐获得认可。目前，天文学领域很多证据都支持暗物质存在的说法，包括引力透镜(光线在经过星体边缘时受引力场作用发生偏折的现象)研究和宇宙膨胀率。

        　　说到暗物质，这里不得不提到它的“近亲”——暗能量。两者很容易混淆。暗能量是人们在建立宇宙的膨胀模型中提出的假想，指一种充溢空间的、具有负压强的能量，它很好地解释了已被哈勃望远镜证实的宇宙加速膨胀的现状。与暗物质相比，暗能量在分布范围上广得多，占据着宇宙结构的绝大部分。　

       


        　　这次发现是美国明尼苏达大学物理学与天文学院助理研究员安吉拉·莱瑟特与她所在的团队的收获，他们的实验数据源于一个深埋在地下的暗物质探测器——CDMS探测器。该探测器被埋在明尼苏达深达700米的地下，以周围的岩石、塑料、铅、铜等物质来阻止暗物质之外的正常微粒到达探测器，这样可能与暗物质相混淆的宇宙射线和其他粒子就被排除在外了。探测器本身不大，跟冰球相仿，主要由锗元素和硅元素构成。

        　　探测器的构造是基于这样的原理：暗物质主要由“弱相互作用粒子”(WIMP)组成，这种粒子能和锗原子或硅原子发生核反应，产生的特定信号能被探测器捕捉到。一旦观测到信号，就可以确定有WIMP穿过探测器，即“暗物质来了”。研究人员已确认有两个信号可能与暗物质有关。对科学家们来说，此次实验尽管不能完全确定暗物质的存在，却在提高探测精度方面取得了可喜的进步。
     
  
        

        　　需要指出的是，这并不是第一次有研究声称可能发现暗物质。2007年，位于意大利首都罗马附近的巨石峰国家实验室曾发布消息，称探测到了WIMP，一时间引起轰动。但后来有多位学者对巨石峰国家实验室使用的DAMA探测器提出质疑，最终这一发现没有获得科学界认同。

       


        地下寻找暗物质
        　　由斯坦福实验室提供。展示的是工作人员正在LUX实验设施的顶部开展工作。如果一切顺利的话，该项实验获得的结果或将帮助解答长期以来困扰人们的有关宇宙及其起源的谜团....【查看详情】

        　　有评论说说道，即便是发现了信号，也绝不能马上断定暗物质存在。这主要是由于WIMP不是一种被了解得很清楚的粒子，而是一类粒子的总称，至今科学界对WIMP家族有多少种粒子、其物理性质都不甚清楚。另外，用WIMP作为暗物质存在的依据也不一定可靠，因为暗物质与硅或锗原子间的相互作用涉及一系列粒子和力，而WIMP只是其中一种。

       


        　　自从天文学家发现宇宙中大部分物质都是无形的，他们就试图找出这些模糊的东西可能是什么。不过三十年日益复杂的搜寻仍未发现暗物质的迹象，导致科学家开始质疑关于这种难以捉摸的物质的一些基本观点....【查看详情】

       


        　　科学家正全力以赴地追循暗物质的足迹。莱瑟特所在的研究小组打算将探测器升级到更灵敏的水平，以期发现更为实质性的暗物质信号。另一个可能在地球上找到暗物质的办法，是依靠高能粒子加速器，它可以将比原子还小的亚原子微粒加速到光速，再进行相互碰撞，这种极大的碰撞能量会产生异常粒子，其中包括暗物质。