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我们不知道暗物质到底是什么,但能够感知暗物质对浩瀚宇宙产生的巨大影响。暗物质只通过引力与其他物质发生作用,它占据着宇宙中22%的质量,25%的能量。而对于它何以有如此巨大的能耐却无人知晓。那么,暗物质究竟是一种什么样的物质呢?
之前的宇宙大爆炸理论认为:宇宙诞生之前,没有时间,没有空间,没有物质,也没有能量。约 150亿年前,一个很小的点爆炸了,逐渐膨胀,形成了空间和时间,宇宙随之诞生,并经过膨胀、冷却演化至今,星系、地球、空气、水和生命便在这个不断膨胀的时空里逐渐形成。
但最近的天文观测和膨胀宇宙论研究表明,宇宙的密度可能由约70%的暗能、5%的发光和不发光物体、5%的热暗物质和20%的冷暗物质组成。也就是说,宇宙中竟有九成是看不见的暗物质,其中可能包含宇宙早期遗留至今的一种看不见的弱相互作用的重粒子--冷暗物质正是支持膨胀宇宙论的关键。
正因为宇宙中的暗能、暗物质至今尚未被发现,所以科学家们给我们留下了一系列关于宇宙中的暗物质问题的谜团。人类共同关心的问题是:宇宙中的暗物质究竟有多少?它们在宇宙中占有多大的比例?目前天文学家还无法确知。
剑桥大学天文学家杰勒德吉尔摩尔(Gerard Gilmore)表示:对于暗物质究竟是什么这个问题,我们并没有达成一致意见。
当前一项最主要的假设认为,暗物质由一些尚未被探测到的怪异粒子构成,它们不与光发生联系,因此无法被我们看到。一种理论将这种怪异粒子称之为WIMP(大质量弱相互作用粒子的英文缩写),它们呈电中性,质量是质子的100倍。
寻找暗物质,探求暗物质的性质就成了世界高能物理研究的热点之一,各国科学家都在为这一科学问题浮出努力,他们通过在超大型加速器上的实验,在地下、地面和宇宙空间对宇宙线粒子的测量进行了多方探索。
位于瑞士的大型强子对撞机以及2011年发射的新卫星盖亚号将成为我们走进真相的关键因素,在它们的帮助下,暗物质这个科学界尚未揭开的最大谜团之一将慢慢褪去其神秘的面纱。
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