大多數宇宙由“物質”組成，這些物質不可見，可能是無形的，只有透過引力才能與其他物質相互作用。哦，是的，物理學家不知道它是什麼樣的物質，或者為什麼宇宙中存在這麼多物質 - 大約是其質量的五分之四。

科學家稱之為暗物質。

那麼這個神秘的物質是如何佔據了我們宇宙中的這麼巨大的一部分呢，科學家如何發現它呢？

我們怎麼知道這件事存在

20世紀30年代，瑞士天文學家弗裡茨·茲維基（Fritz Zwicky）首次提出了暗物質的假設，當時他意識到他對星系團群質量的測量顯示宇宙質量的某些部分“缺失”。他使得銀河系更重，並且無論如何它都不會發出任何光線，也不會透過重力與任何其他物質相互作用。

天文學家維拉魯賓在20世紀70年代發現，星系的旋轉不符合牛頓運動定律； 星系中的恆星（特別是仙女座星系）似乎以相同的速度圍繞中心旋轉，但離恆星更遠的行星移動得更慢。似乎有些東西會增加星系外部的質量，這是任何人都看不到的。

其餘的證據來自引力透鏡，當光波經過大質量的物體是會彎曲。根據阿爾伯特愛因斯坦的廣義相對論，引力使空間彎曲，所以光線會圍繞著大物體，儘管光本身是無質量的。觀測結果顯示，沒有足夠的可見質量來彎曲光線，然而它還會圍繞著各個星系團 - 換句話說，星系比它們應該更大。

現在，宇宙學家和天文學家之間就是否存在暗物質存在爭議。它不會影響光線，也不像電子或質子那樣帶電。它仍然無法直接檢測。

“這是一個謎，”庫馬爾說。也許科學家們試圖透過與普通物質的相互作用，或者透過尋找可能是暗物質的粒子來試圖“看到”暗物質。

暗物質是什麼

關於暗物質是什麼，許多理論都來了。其中一個是非常符合邏輯的：這個問題隱藏在巨大的天體物理物體（MACHO）中，如中子星，黑洞，褐矮星和流氓行星。它們不發光（或發射很少），因此望遠鏡實際上看不見它們。

然而，根據由MACHO產生的恆星（透過稱為微透鏡）尋找小變形的星系的研究無法解釋星系周圍的暗物質的數量，甚至不能解釋它的重要部分。伊利諾伊州費米國家加速器實驗室的副科學家Dan Hooper說：“MACHO似乎一如既往地被排除在外。”

它能成為什麼樣的人

弱相互作用的大質量粒子（wimps）是解釋暗物質的最強對手。Wimps是重粒子 - 比大爆炸期間產生的質子重約10至100倍。這些粒子透過重力和弱核力與正常物質相互作用。更大質量的物體將在空間中移動得更慢，因此可能是“冷”暗物質的候選者，而較輕的物體會更快地移動併成為“溫暖”暗物質的候選者。

找到它們的一種方法是透過“直接探測”，例如大型地下氙（LUX）實驗。

檢視WIMP的另一種方法可以是粒子加速器。在加速器內部，原子核以接近光速的速度分裂，並且在此過程中，這種碰撞能量轉變為其他粒子。到目前為止，在看起來像暗物質的粒子加速器中沒有發現任何東西。

麻省理工學院的物理學家特雷西斯萊特說，如果暗物質粒子很輕，那麼科學家就很難直接找到它們。她提出了可以彌補暗物質的新型粒子。

“質量低於1 GeV的暗物質很難透過標準的直接探測實驗來檢測，因為它們可以尋找原子核的無法解釋的反衝……但是當暗物質比原子核輕得多時，反衝能量非常小，”特雷西說。斯萊特。

雖然在尋找暗物質方面已經進行了大量研究，如果目前的方法沒有幫助，將會進行新的研究。使用“液體”液氦，半導體甚至破壞晶體中的化學鍵是檢測暗物質的新思路，科學之路，漫漫無止境。

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