什么是暗物质？暗物质是什么

暗物质是什么东西

暗物质(DarkMatter)是一种比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是数量庞大，因此它的总质量很大，它们代表了宇宙中26%的物质含量，其中人类可见的只占宇宙总物质量的5%不到(约4.9%)。

暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明:宇宙的密度可能由约68.3%的暗能量，4.9%的重子物质，26.8%暗物质组成。2017年11月30日，在《自然》杂志在线发表。“悟空”卫星在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线，其中包含约150万颗25GeV以上的电子宇宙射线。

暗物质是什么

在很多天文科普文章里面常常有提到暗物质，究竟暗物质是什么物体呢？很多人对这个东西都充满了好奇感，那么下面我们一起来看看暗物质是什么东西的介绍。 01 暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种已知的物质。

目前还没有发现。 02 在宇宙空间里，人类能够观测到的发光星体的质量仅仅只是宇宙空间里物质总质量的一小部分。还有很大一部分质量则来自至今还没有弄清楚的东西。这种视而不见又确实存在的东西，人类称它为“暗物质”。

03 科学家对暗物质的认识可以追溯到20世纪30年代初。1933年，瑞士天文学家兹威基在估算后发座星系团的总质量时，使用了两种不同的方法：光度法和动力学法。结果用动力学方法算得的质量要比用光度法算得的质量大400倍。

04 科学家提出，只有假设在星系的周围还存在着暗物质，那么观察到的星系运动才能与开普勒定律的计算结果相吻合。 05 科学家又发现了存在暗物质的许多证据。例如1983年发现距银河中心20万光年的R15星，视向速度达465米/秒。

要产生如此大的速度，银河系的总质量至少要比发光区的质量大10倍才行。 特别提示 暗物质只是科学家们理论上推算出来的物质，目前并没有证据证明暗物质真实存在，只是科学家们提出来的一个假设，其实在科学领域里面，只有假设敢追求，才能有所发现。

暗物质是什么？

暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见的物质，它可能是宇宙物质的主要组成部分，但又不属于构成可见天体的任何一种目前已知的物质。目前一种被广泛接受的理论认为，组成暗物质的是“弱相互作用有质量粒子”其质量和相互作用强度在电弱标度附近， 在宇宙膨胀过程中通过热退耦合过程获得目前观测到的剩余丰度。

暗物质存在的最显著的标志，恰恰就是我们人类的存在本身。尽管不可见，暗物质对于我们宇宙的演化，以及恒星、行星乃至生命的产生都是极其关键的。这是因为暗物质携带五倍于常规物质的质量，与此同时，暗物质不直接与光产生相互作用。这两种性质是决定类似星系这样的天体结构能够在我们所知的典型的星系寿命时间跨度这一较短的时间之内形成的关键，暗物质的性质对于像我们所在的银河这样大小的星系的形成尤为关键。

如果没有暗物质，电磁辐射将会在过长的时间内阻止星系结构聚拢。从本质上清除了星系结构形成的可能性，并会把宇宙维持在平坦且均匀一致的状态。正是因为暗物质的存在，对于我们的生命和太阳系而言所必须的银河系才能在从宇宙大爆炸至今的时间内及时形成。

扩展资料；对于暗物质而言，最早可以追溯到20世纪初放射性β衰变的发现，为了解释放射性β衰变这种现象，当时的意大利理论学家恩里科·费米假定，自然界中存在一种新的作用力和一类新的作用力传递粒子，是它们导致了原子核的衰变，新的作用力类似于电磁力。这种新的作用力现在被称为弱核力，假想中的弱核力传递粒子则是W粒子和Z粒子，它们本身并不是暗物质，但它们的性质暗示了暗物质的存在。事实上，物理学家认为排着队等待被发现的粒子或许多达好几十种——按照所谓的超对称原理，每种已知粒子都有一种未知粒子与它对应。

在这些假想的粒子当中，有一大类被统称为弱相互作用大质量粒子，之所以起这个名字，是因为这些粒子只通过弱核力发生相互作用。不过，这些粒子能否真正解释暗物质，还取决于它们的数量有多少，而这，正是粒子物理学观点真正吸引眼球之处。

什么是暗物质？

暗物质是一个神秘的非发光物质宇宙，尽管几十年来专家们一直在观察暗物质的引力效应，尽管如此人们仍然对暗物质的真实性质感到非常的困惑。在19世纪末，天文学家开始猜测散布在整个宇宙中的看不见的物质-昏暗的恒星或气体和尘埃。

多数人认为这种神秘的物质仅占宇宙总质量的一小部分。 到1970年代，天文学家肯特·福特和维拉·鲁宾对邻近的仙女座星系外围区域的恒星进行了详尽的研究之后，该领域的许多人仍对Zwicky的结果持怀疑态度。这些恒星以太快的速度绕银河系轨道运行，几乎就像某种不可见的物质在引力上拉动它们并推动它们前进一样-科学家很快在整个宇宙的星系中注意到了这一现象。 根据NASA的说法，在1990年代，当名为“威尔金森微波各向异性探测器”的太空望远镜显示这种暗物质比普通可见物质多五比一时，结果变得更加奇怪。

望远镜勘测从未找到足够的小型紧凑物体来解释这种巨大的材料堆积。根据现代天文学家的说法，黑物质可以是亚原子粒子，其性质与质子和更为常见的中子截然不同。 在位的暗物质候选者被称为弱相互作用块状粒子或WIMP。

这些推测实体在粒子物理学的标准模型中找不到，该模型描述了几乎所有的粒子和作用力。WIMP与幽灵般的中微子更相似，只是其重量比质子重10至100倍。 像中微子一样，WIMP仅与宇宙中四种基本力中的两种相互作用：重力和核弱力，介导放射性原子核的衰变。

这些暗物质粒子将是电中性的，也就是说，它们不会与电磁铁（光的基础）相互作用，所以它们不会被发现。物理学家已经建造了巨大的探测器，并将其放置在地下深处，以保护它们免受宇宙射线的干扰，从而努力探测WIMP，但是到目前为止，还没有任何实验能为他们找到证据。近年来，这种失败导致该领域的一些人开始怀疑他们是否已经进行了无目的的狂野追逐。

因此，一些科学家将注意力转向了一种新型的称为“轴突”的暗物质候选物，这将是电子质量的百万分之一甚至十亿分之一，据《美国国家科学院院刊》报道。这些假设的粒子对研究人员特别有吸引力，因为它们还可以解决物理学中的另一个悬而未决的问题，可能与中子相互作用来解释为什么它们能感觉到磁场而不是电场。 2020年6月，基于意大利Gran Sasso国家实验室的XENON1T实验的成员宣布发现他们发现了一个小的但出乎意料的信号，该信号可以通过存在轴来解释。该仪器最初是为捕获WIMP而设计的。

这一结果震惊了科学界，但尚未得到其他实验的证实。 这意味着研究人员仍在为什么暗物质抓挠头。一些理论家想知道宇宙是否存在整个暗区，有多个粒子甚至暗力仅影响暗物质，类似于可见宇宙中所见的亚原子复杂性。同时，少数科学家认为暗物质是海市蜃楼。

他们赞同被称为“惯性的修正版本”或MOND的想法，该想法推测在大范围内，重力的作用与预期不同，这解释了观测到的恒星和星系自转。 但是，大多数专家并不认为有必要与已知物理学大相径庭，这也需要修改我们对现实大部分内容的理解。 据任何人所知，暗物质与暗能量无关，暗能量是另一种导致宇宙加速膨胀的神秘现象。两者简单地使用了“暗”这个词，科学家通常将其用作占位符，以表示他们不完全了解的事物。

“暗物质”是指什么东西？

“暗物质”是一种因存在现有理论无法解释的现象而假想出的物质，比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。暗物质存在的最早证据来源于对矮椭球星系旋转速度的观测。