科技名词

暗物质

dark matter

定义：由天文观测推断存在于宇宙中的不发光物质。由不发光天体、晕物质以及非重子中性粒子组成。

学科：天文学_星系和宇宙

相关名词：星系团内气体 宇宙背景辐射 隐质量

【延伸阅读】

浩瀚宇宙中存在大量看不见的未知物质——暗物质。它具有不可思议的性质：无法看到，能够穿越任何物质。

在星系和星系团中，天文学家观测到的发光物质，它的质量远远不足以解释其本身的旋转，必须存在有质量相当于发光星体和气体质量几倍至10倍的暗物质。暗物质的质量所提供的引力保证了星系和星系团的存在，而不是四散横飞。

此外，根据宇宙微波背景辐射的温度涨落可以计算宇宙中暗物质的含量，这与对星系和星系团的观测无关，被视为存在暗物质的确凿证据。最新的观测结果表明，由氢、氦等原子构成的普通物质只占宇宙总量的4.9%，暗物质约占宇宙总量的26.8%，是普通物质的5倍多。其余68.3%为既非物质也非光的“暗能量”。暗能量是驱动宇宙加速膨胀的一种未知能量。

尽管科学家们已经积累了许多间接证据，但至今仍未找到暗物质本身。寻找暗物质的困难在于，它既不发出光也不吸收光，是对光透明的物质，几乎不发生引力之外的相互作用，与其他物质相撞的情况非常罕见，能够自由穿越由原子构成的普通物质。

关于暗物质的候选对象，科学家进行了广泛的讨论。其中最具影响力的观点是“暗物质是一种未知的粒子”，而且是超出目前粒子物理学基本理论——标准模型范围的未知新粒子。目前的热门候选对象包括“弱相互作用大质量粒子”，尤其是超对称理论主张存在的“超中性子”“超引力子”等，它们的质量是质子质量的100~1000倍，都是非常重的粒子。另一种被预言存在的粒子是“轴子”，质量虽然只有质子质量的100万亿分之一左右，但其特征与暗物质非常吻合。

如今，全世界各方面的研究人员正在采用各种方法，试图解开暗物质之谜。如果成功，无疑将成为推动人类宇宙观走向全新阶段的巨大动力。