Question

暗物质与暗能量：暗物质是由什么组成的？

Answer 1

那么暗物质到底是什么呢？为什么科学家们不能得到足够的东西，即使他们实际上也找不到？它有什么深奥的秘密？它能最终塑造出我们所知道的未来吗？

暗物质的 历史 表明，这种恒星物质是多么难以捉摸。物理学家在1933年首次从理论上证明暗物质的存在，部分原因是方程式显示星系中没有足够的可观测物质来阻止它们解体。而且观测到的星系旋转速度与标准物理模型的预期结果不符。进一步的研究基本上要等到20世纪70年代，从接收器到探测伽马辐射的太空望远镜，更好的科学仪器让天文学家和物理学家确认了早期的计算和观测结果。强大的射电望远镜还提供了引力透镜效应（物质使光在光源和观察者之间弯曲）等线索，并强烈暗示存在一种我们可以探测到但看不到的物质。

麻省理工学院的理论物理学家莱恩说：“你所能看到的一切，你所感受到的一切，你所组成的一切，只占宇宙的5%，其余的都是黑暗的东西……我们不知道它是什么。”物理学家估计，整个宇宙中约27%是暗物质，其余（68%）是一种类似的暗现象，称为暗能量。是什么让暗物质如此神秘？伦斯勒理工学院的物理学助理教授布朗说：“它最大的特点是我们看不到它，它与光不相互作用。”

大体上，我们可以通过观察四种相互作用中的一种来测量宇宙中的物质和能量：电磁辐射（光），通过引力效应，通过强大的核力将物质结合在一起，弱核力，或是导致放射性衰变的亚原子粒子的相互作用。

暗物质避开了大多数这些观测，因为它似乎根本不与标准物质相互作用，除非通过重力。但这并没有阻止物理学家排除其他方法。

虽然暗物质科学家还没有真正探测到与难以捉摸的亚原子粒子的直接相互作用，但他们肯定已经进行了一些其他有趣的观察，包括氙-124的衰变，这是人类 历史 上仅有的罕见事件。

那么什么是暗物质呢？

我们对暗物质不知道什么比它是什么知道得更多。首先，它不是暗能量。这种能量的证据也是间接的，但很可能是存在的，因为宇宙正在以越来越快的速度膨胀，这违背了正常物质和能量的物理定律。

暗物质也不是反物质，反物质是由亚原子粒子组成的正常物质，这些粒子的电荷与物质的电荷完全相反。当反物质和物质碰撞时，湮灭会产生伽马射线爆发。当暗物质和它的对应物暗反物质碰撞产生标准物质时，它也能产生伽马射线。

最后，暗物质不仅仅是强子、轻子或玻色子这三个普通物质家族中的一个不同类别，后两个家族以前是理论上的，但最终在粒子加速器中被直接观察到，其行为不像我们预期的那样。