人類對宇宙的無知,才有了暗物質的假設!

2021-01-09 騰訊網

暗物質是目前理論上預言的一種不發光的神秘物質，目前人類只能通過暗物質的引力作用來間接推測暗物質的存在，近幾十年來科學家對暗物質的真實性感到困惑，這也是當今物理學最大的謎團之一。

發現暗物質

在上世紀三十年代，天文學家研究后髮座星系團中各星系的運動速度時，發現各星系之間的相對運動速度異常，僅靠星系團中可見星系的引力作用，遠遠無法維持星系團的穩定，後來天文學家在更多的星系中發現了這一現象，包括我們銀河系邊緣恆星的繞行速度也高於理論值，似乎有某種神秘力量束縛著天體。

有科學家猜測，引力作用在大尺度範圍時需要進行修正，但是經過幾十年的研究，絕大部分科學家都放棄了這個觀點，目前比較認同暗物質的假設，暗物質是一種不參與電磁相互作用的物質，所以暗物質不發光，也不會反射光線。

在1990年，NASA通過威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）發現，我們宇宙中的暗物質是可見物質的五倍，意味著宇宙中絕大部分物質我們是看不到的，這一結果非常令人震驚。

暗物質是什麼？

早期的科學家猜測，暗物質會不會是小質量的黑洞或者其他緻密天體？

但是目前並沒有證據能支持這個觀點，如果暗物質是不可見的緻密天體，根據暗物質遠多於可見物質的數據，在我們太陽系周圍大概率存在這樣的緻密天體，可事實上並沒有發現。

科學家還猜測暗物質可能由某種亞原子粒子構成，比如惰性中微子？軸子？

中微子不參與電磁相互作用和強相互作用，如果存在一種中微子的弱相互作用也很弱的話，就非常接近暗物質的性質，但是目前關於中微子的研究來看，暗物質是中微子的可能性非常低。

粒子物理學還預言了一種亞原子粒子——「軸子」，軸子質量小於電子質量的百萬分之一，現代物理學中，軸子是暗物質的主要候選者之一，但是由於軸子實在太小了，目前有關軸子的研究主要存在理論上。

暗物質和暗能量的關係

現代天文學中，我們經常聽到這兩個很相近的名詞，實際上暗物質和暗能量並沒有直接聯繫，暗物質是為了解釋大尺度引力作用異常假設的，而暗能量是為了解釋宇宙膨脹假設的，使用「暗」來描述，僅作為一個佔位符，因為對人類目前來說還是謎團。

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