既然暗物质“观测”不到为什么还要定义为物质？

王俊杰2017

作者：一点资讯
现在我们已知宇宙中存在着我们观测不到的“东西”，但它一定就是物质的吗？或者说定义为物质最根本原因是人类意识决定？
作者：一点资讯 ,无意在网上看到这篇文章，深有同感。所以分享。

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这个取决于你怎么定义“观测”这个词。
你说已知宇宙中存在着我们“观测”不到的东西。这个在我看来就有点矛盾。如果观测不到我们怎么确定他是存在的。我们既然能确定存在，就是能观测到。
另外，暗物质不是一定存在的。没有任何一个物理学家拍着胸脯说，暗物质一定存在，并且拿出证据了。我忘了去年还是今年了，报道了几乎不存在暗物质的星系。证明单纯的亮物质也可以形成星系。那么也许其它星系乃至超星系结构也是由于一些我们不知道的物理学原理结合在一起的。
所以，物质是否客观存在是取决于观测的。能观测才可以定义为存在（这里可能会有杠精，存在的定义太复杂）
评论区被自动折叠了一个回复。这位朋友怒气冲冲，但是真的不是我折叠的。因为他开篇就说我装A和装C中间那个，被过滤而已。当然这位朋友善于口吐芬芳，别的回答说我狂吠。。。骂人都骂的很文艺，赞一个~~
除去芬芳部分，我把回答粘出来，然后反驳下。
“暗物质肯定存在，大爆炸核合成，子弹星系团等等很多都指向了暗物质”
恕我无知，大爆炸核合成跟暗物质到底有什么关系。但是子弹星系团都说是证明暗物质存在的一个有力的证据。
这位知乎答友一定是很关注这方面东西的。但是他不知道，子弹星系团证明暗物质存在，是构架与一个假设的：暗物质是存在的。也就是说，先预设了暗物质存在，然后用模型计算，发现非常吻合。这就证明了，你看我的预设是得到实践证明的。
这种方法在科研中极其常用，没有问题。但是这个结果不能证明这个假设并不是排他性的，也不是确定性的。换句话说，这是一个自己证明自己的过程。因为一切都是通过引力计算的。目前只能说，暗物质在引力计算的模型非常准确，很可能是真的！
但是直到现在没有人实际给出暗物质到底是什么?是WIMP还是MACHOs。这个怎么叫暗物质一定存在呢？
没有任何科学家可以排除一种可能性，就是现有引力理论有一些缺陷，导致计算中出现了一些差别，我们补上了一种东西叫暗物质。
所以，我才说，暗物质不是一定真的存在的。直到我们真的观测到他为止。
那位答友，如果你有反驳意见，请去除芬芳部分，随意反驳我。

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题目不正确。暗物质可以被观测到。
狭义的暗物质是不参与电磁相互作用的，人类可以借助弱相互作用和引力相互作用观测到暗物质，也可以通过电磁相互作用观测暗物质对其它物质的影响而间接观测暗物质。人类已经知道中微子不参与电磁相互作用而参与弱相互作用。人类修建的暗物质粒子探测设备在基本排除宇宙线与自然本底辐射影响后也确实观测到一些东西撞击原子核产生的信号，它的变化规律不能归结到太阳系内已知天体的活动上。
中微子有时被当做热暗物质（运动速度接近真空光速的暗物质）的代表。中微子可以被专门设计的大科学装置观测，例如日本的超级神冈探测器。
1998年，超级神冈探测器首次发现了中微子震荡的强烈证据，其观测到了μ子中微子转变为τ子中微子的现象，显示中微子具有质量。梶田隆章在该年的“中微子物理学·宇宙物理学国际会议”上发表该结果，以此研究获得2015年诺贝尔物理学奖。
广义的暗物质是在我们目前的条件下靠电磁波观测不到的东西，里面有一小部分是重子物质，例如非常稀薄的星际分子云、附近缺乏光源的星际行星。你的身体也主要是重子物质。观测不到一部分重子物质是因为对我们手里的望远镜来说目标在其距离上看起来光度太低，而它实际上未必暗到哪去。要知道，以我们现在贫弱的观测能力，100光年内可能还有尚未发现的若干颗红矮星及围绕它们运转的大量行星。


在那之前，科学上“物质”这个词并没有良好的定义，一般拿来指不变质量不为零的东西，或泛指组成可观测物体的所有成分。用不变质量不为零来定义的话，暗物质是物质，而光子不是物质。
如果不限于科学，唯物主义哲学里物质的定义就覆盖面更大了，任何东西要么是物质要么是物质的运动模式，例如神经细胞是物质，大量神经细胞运作形成的人的思想是物质的运动模式。暗物质和光子在唯物主义哲学里都是物质。


引入暗物质的概念是为了解释星系自转问题等表现出异常引力的观测事实，不同星系自转的情况有差异，有些需要的暗物质含量几乎为零，有些则异常多。暗物质也在大尺度结构形成过程的模拟中成功解释了星系团动力学，并正确地预测了引力透镜观测的结果。
在历史上，最早提出暗物质相关证据的是扬·亨德里克·奥尔特，在1932年他根据银河系恒星的运动提出银河系应该有更多的质量。
1933年，弗里茨·兹威基在研究后发座星系团时，使用维里定理推断其内部有看不见的质量。
1959年，Louise Volders指出螺旋星系M33的转动不遵循开普勒定律[1]。
到了1970年代，这情况扩展至许多其他的螺旋星系。

本来，人们觉得在螺旋星系盘面上的物质（例如恒星和气体）环绕星系中心核球旋转的轨道应该与太阳系的行星一样遵循牛顿力学，在足够远的距离上，天体的平均轨道速度应该依照质量分布递减，与轨道距离的平方根成反比。而观测事实是，中心核球外的轨道速度相对于距离几乎是个常数。

薇拉·鲁宾推测在远离星系中心的地方有不发光的庞大质量拉住星系外侧的物质，在1980年将结果发表为一篇有影响力的论文[2]：

2006年，美国天文学家利用钱德拉X射线望远镜对星系团1E 0657-558进行观测，无意间发现这个星系团是两个大星系团碰撞形成的，此撞击使暗物质与正常物质分开，成为暗物质存在的直接证据[3]：
Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.
钱德拉望远镜利用X射线探测到的灼热气体在这张照片中显示为两个粉红色团块，包含了这两个星系团中大部分常规物质。蓝色则是其大部分质量所在的地方，这是由引力透镜效应显示的：来自遥远物体的光被质量引起的空间弯曲所扭曲，扭曲程度大大超过热气体造成的影响。而这部分质量并不发出可见光。
在碰撞过程中，热气体会发生相互作用而受到阻力，而不参与电磁相互作用的暗物质不会因撞击而减慢，造成暗物质与常规物质分离。
科学家们发现螺旋星系NGC 4736的旋转能完全依靠可见物质的引力来解释，也就是说这个星系几乎没有暗物质。
由R. Jay GaBany, Spitzer Legacy Program, GALEX Nearby Galaxy Survey - http://www.cosmotography.com/images/small_new_m94_announcement.html
宇宙的固有性质是不能一会有效一会无效的。这就说明暗物质不是“空间的固有性质”“距离产生的观测偏差”之类。
要假定暗物质不存在，能接替的已知手段有：修改引力理论，建立完善的量子引力理论，将额外的引力场归结于量子真空，选择等离子宇宙论。
等离子宇宙论假定宇宙中99%的物质是等离子态、电磁力在大尺度上压倒引力并决定星系的自转等现象。这是非标准宇宙论，在暴涨宇宙论的各种铁拳证据面前很难站得住。
所有对引力动手的办法都是在牛顿和爱因斯坦的基础上修修补补来解释星系自转问题，但它们会带来更多的问题。量子引力是统一引力与量子力学的重要理论，但目前还没建立起来。

xufang1985

你观测不到的东西多了去了。
分子、原子、电子、质子、中子、夸克、量子、光子、中微子、玻色子、轻子、强子………………这些微观粒子哪个我们能观测到？
再把科学界的时间往前放300年，细胞、细菌、病毒、细胞核这些又有谁能观测得到？
如果这些目前观测不到的东西，我们就认为它不存在的话，科技如何发展？我们如何能发展到现在这个程度？
物质的定义，本就是人类意识对客观事物的认知，只是它存在一个概念叫”客观性“，也就是说，物质的存在是不以人类意志转移而转移的、在客观世界中切实存在的、拥有客观物理效应的、遵循客观宇宙规则的实体。
把这句话翻译成人话就是：不管你承认不承认，它就是在哪里，永远不会变。
而人类科技发展到今天，我们研究的东西大多是不可观测的：
中微子不可观测，但是在理论中，它会和其它物质发生相互作用，如果我们观测到它和其它物质发生相互作用了，那么我们就证明了它的存在，于是，人们建立实验室，去证明中微子能和其它物质发生相互作用，然后，中微子被证实是切实存在的。
而暗物质也是一样的，它在理论中会和其它物质发生相互作用，而暗物质在理论上的相互作用就是宇宙四大基本相互作用之一的引力相互作用，实际观测中已经证实了”星系中可见物质所产生的引力远远小于星系的实际引力“，那么就说明星系里绝对有一些我们目前无法观测到的物质在产生这些引力，既然有多余的引力，引力的产生机制我们也清楚并证实过了，这些多余引力我们却没有办法解释它的存在，那么就只有唯一一个解释了：有一些我们目前无法探测物质在产生引力，这些无法观测的物质我们无法研究，所以只能给它们起一个统一的名字：暗物质。通过计算，也在理论上证实了暗物质的多少与引力有着密切相关的联系，那么请问：
相互作用观测上证实了的事物、理论计算上也证实了的事物，就因为我们实际观测不到它，就要否定它的存在了么？——那样的话，科学就不该叫科学而应该叫神学了。
科学讲的是客观事实，神学讲的是主观意识。

aquila00

人类在18世纪初期，也不理解空气是有重量的。
能理解了吗？
呵呵