为什么我们必须找到暗物质？

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科学家认为，宇宙中的大部分物质都是暗物质，但是按照现有技术，不可能看到或探测暗物质。

暗物质存在于人类所知的之外。

这些实际上是星团后面遥远星系的扭曲图像。所有正常物质和暗物质聚集在星系团内部，它们共同的引力扭曲了时空，影响了穿过星系团向地球传播的光。它能够测量宇宙的大片区域，将有助于我们通过探索物质和暗物质在空间和时间上的结构和分布，找出暗物质可以由什么构成。

广域红外测量望远镜（WFIRST）的广域调查将全面观察星系和星系团在宇宙中的分布情况，这是迄今进行的最详细的暗物质研究，这要归功于暗物质的引力效应。

暗物质是如此的不显眼，以致于对于以我们眼睛看不到的光的形式观察宇宙的望远镜来说，从无线电波到高能伽马射线，甚至都是看不见的。

虽然暗物质在大多数情况下，不会与正常物质相互作用，但它确实对正常物质产生引力影响（这是几十年前首次发现的结果），所以我们可以通过观察星系团来绘制它的存在图，星系团是宇宙中最庞大的结构。

这个过程被称为“强引力透镜”（strong gravitational lensing），它将星系团转变成巨大的天然望远镜，让我们得以瞥见遥远的宇宙物体，而这些物体通常因为太过微弱而无法看见。

由于更多的物质导致更强的透镜效应，引力透镜观测提供了一种确定星系团中物质的位置和数量的方法。

科学家们发现，我们在星系团中看到的所有可见物质都不足以产生所观察到的扭曲效应。

WFIRST将在先前暗物质研究的基础上，利用所谓的弱引力透镜（weak gravitational lensing）来追踪较小的暗物质团如何扭曲更遥远星系的明显形状。

在星系内部我们也观察到了类似质量缺失的证据。

一种是引力，使物质向内塌缩，另外一种是光子（或辐射粒子），所产生的辐射压力将物质向外推。

通过两个望远镜的观测，我们可以用两种方法测量碰撞后星团质量的位置分布情况：x射线下的光学观测和引力透镜效应。

"如果你看一下宇宙中所有的星系，测量能探测到的所有物质，然后标出这些星系是如何运动的，会发现很困惑。

我们之所以能够看到这个世界，看到身边的桌椅板凳，看到遥远的日月星辰，是因为这些东西或者说这些物质在最根本的层面上能够跟光互动，他们能够被光照亮或者能够发出光亮，用严谨的科学术语来说，暗物质不参与电磁相互作用，而光是我们知道是一种电磁波，因此暗物质不反光、不发光，也不遮挡任何光线，而且暗物质也不与普通物质之间发生电磁作用，因此我们也摸不到它。

因为万有引力牛顿未必真的被苹果砸过脑袋，但是万有引力却是真实存在的，任何东西只要拥有质量，彼此间就存在一种羁绊，使他们相互吸引，这种羁绊称为引力，是宇宙中唯一能够远距离影响天体运行的力量。

举个例子，天王星被发现不久，就有人发觉，跟理论推算的轨道相比，它的位置总是出现偏差，就算考虑了当时已知的所有天体对它施加的引力，也仍然有额外的引力在偷偷干扰它的运行。有人据此推断，太阳系里必定存在一颗当时还未知的行星，在特定的位置上施加额外的引力。

然而随着人们对宇宙观测的逐渐深入，事情开始出现了一些变化，我们都知道太阳系所有行星都在围着太阳公转，行星距离太阳越远，根据万有引力定律，它的公转速度会越慢。对太阳系的观测也证明了这一点是正确的，根据引力理论，类似银河系的这类旋转星系，也应遵循这一规律，但是观测结果却大大出乎意料，处在远离星系中心的恒心，公转速度要比理论值大很多。

但是暴胀一旦结束，宇宙膨胀的速度就不再是恒定的了，因为宇宙中充满了各种各样的其他形式的能量：辐射、物质、反物质、中微子、暗物质，还有一点空间本身固有的能量，即暗能量。

所以，在整个宇宙范围内，暴胀结束后宇宙要么在引力的作用下重新崩塌，要么引力不足以逆转膨胀，最终使膨胀率降为一个非零值，要么正好处于这两种情况之间，膨胀率无限趋近于零，这三种情况取决于宇宙中所有不同形式能量的不同比例。

“根据万有引力，我们可以推出太阳系的转动速度是每秒170公里，但实际观测结果却是每秒220~250公里。到上世纪70年代，我们发现不仅是太阳系，所有星系都存在这种差异。几十年来，大量天文观测证据都表明暗物质存在，著名的宇宙微波背景辐射观测实验WMAP的观测结果，给出了暗物质在宇宙物质中存在的比例。”中国科学院院士、粒子物理学家陈和生说。

天文学家和天体物理学家已发现，宇宙中约有95％的质量和能量未知。

陈和生说，了解暗物质将进一步促进人类对宇宙起源的理解和认识，并可能颠覆对当前物理学的认知。全球各地进行的数十项实验，利用深地探测、对撞机实验、空间探测等不同的方法，在深地、地面和太空寻找暗物质的来源。

“暗物质日”是由国际互联合作组织发起的全球性科普活动，该组织成员主要由世界各大粒子物理实验室组成。

我们期待今后会出现爱因斯坦式的人才，揭开暗物质暗能量的谜题，也希望同学们投身物理学前沿研究，为人类和21世纪的物理学作出重要贡献。

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原文地址：今日头条

小詠。

暗物质我想是不是恒星死亡塌陷时喷出（迸出）的物质，例如分散的中子团等

qXwqtnuK

我感觉暗物质随时能到各个星系？太重要啦