什么是暗物质(什么是暗物质)

2010年12月12日，中国首个深地下“暗物质”实验室投入使用。说到暗物质，你知道暗物质是什么吗？

天体物理学研究发现，在浩瀚的宇宙中空，我们所能观测到的发光恒星(包括发出X射线和射线的恒星)的质量，只是宇宙中物质总质量的一小部分空。质量很大一部分来源于我们还没有搞清楚的东西。这种既盲目又真实的东西，我们称之为“暗物质”。

科学家对暗物质的了解可以追溯到20世纪30年代初。1933年，瑞士天文学家茨威基使用了两种不同的方法来估算彗发星团的总质量:光度学方法和动力学方法。结果动力学法计算的质量比光度法计算的质量大400倍！如此巨大的误差只有一种解释:发光恒星的质量只是星系团质量的一小部分，很大一部分质量是未知的。所以他称之为“质量短缺”。

当时这个发现并没有引起太多关注。直到1978年，一些射电天文学家系统地测量了旋涡星系的自转曲线，发现距离星系中心不同距离的物体具有相同的线速度。这个观察结果与我们熟悉的太阳系完全相反。在太阳系中离中心越远，线速度越小。这就是开普勒著名定律告诉我们的。而同样由引力引起的星系周围物体的运动，也应该遵循开普勒定律！为此，有科学家提出，只有星系周围存在暗物质，那么观测到的星系运动才能与开普勒定律的计算结果一致。因此，星系发光物体外一定存在大量不可见暗物质的观点逐渐被人们所接受。在这种观点的指导下，科学家们找到了暗物质存在的许多证据。比如1983年，距离银河系中心20万光年的R15星被发现，视速度为465米/秒，要产生如此巨大的速度，银河系的总质量至少要比发光区域大10倍。

另外，在宇宙起源的理论研究中，科学家们确实觉得应该有一个暗物质，才能使他们的理论不言自明。

那么，暗物质到底是什么？科学家们对此进行了许多猜想:有人说暗物质是分散在宇宙中的气体空，有人说它是宇宙中的尘埃，还有人猜测它是已经变暗的“死星”，甚至是黑洞。这些猜想虽然各有道理，但缺乏有力的证据，也不被学界认可。

在暗物质的众多候选者中，中微子是最受欢迎的。因为它是宇宙中已知存在的一种粒子，而且数量很大。尤其是1980年，苏联理论与实验物理研究所公布了中微子静止质量可能不等于零的信息资源，给人们带来了关于中微子与暗物质关系的丰富想象空。由于中微子数量众多，即使其静止质量很小，其总质量仍然相当可观。此外，大部分中微子不发光，只有微弱的电磁效应等等，这使得它们与暗物质非常相似。

当然，粒子物理学家也预言了一批新粒子作为暗物质的候选者，比如引力粒子、光学粒子、胶体粒子、Z粒子等。不幸的是，到目前为止，这些假设的新粒子都没有被发现。看来，要揭示暗物质的真面目，还有很长的路要走。