什么是暗物质？研究暗物质对人类来说有什么用呢？
如果你要问，如今对哪些现象的研究，可以大大加快科学理论的进程，那一般来说会有这么几个，它们分别是：暗物质、暗能量、引力波、中微子、希格斯玻色子等等。如今，各国也在大力发展这些领域的研究。
在这种领域当中，暗物质是已经有比较靠谱的理论，只是要验证理论比较困难。而中微子、希格斯玻色子、引力波则是需要实验物理学家进一步提高设备精度，获取更多的信息并继续迭代如今的理论。而暗能量则是完全的“混乱”，在学术界有数不清楚的“暗能量”假说，但具体哪个靠谱，一时半会都很难会有结果。
今天，我们就先来聊一聊：暗物质到底是什么？
首先，暗物质到底存在不存在？这件事情目前来看，科学家是确定它的存在，但并不是说它就一定是存在，在某程度上说，如果现在的引力理论，也就是广义相对论出现一些瑕疵，就有可能导致暗物质的分析是有误的。不过，这都是后话了。
不过，我们可以先下一个定义，暗物质其实是指一类现象。那这类现象到底是什么呢？
话说，在上个世纪30年代，两位天文学界的大神都发现了一些和目前引力理论不匹配的现象，这个现象归结起来就是说，星系中的恒星按理论来说，应该是距离星系中心越近的天体，运动速度越快，距离越远的，速度越慢。可实际观测下来，科学家发现，星系周围的天体并不符合这样的规律，距离星系中心比较远的天体，依然可以跑得很快。
可我们要思考一个问题，如果距离星系中心远的天体速度远比理论值更高，这就说明所需要牵引住它的引力就越大。可能这并不太好理解，我们可以举个例子，如果你有个有线的耳机，这时候你把它甩起来，你就会发现，当然你甩得越快时，你所需要的拉住耳机的力就越大，否则耳机就会被你甩出去。
太阳系在银河系当中，按照理论计算，科学家发现太阳系绕着银河系质心的运动速度应该是160km/s，但实际的观测的结果却是240km/s。
所以，一定是存在着某种物质提供了额外的引力，拉着了太阳系，否则按照目前的计算，如果以240km/s的速度运动，太阳系一定会被甩出去。于是，科学家假设了存在一种我们看不见的物质，它提供了额外的引力，并且把它命名为：暗物质。
暗物质到底是什么？
上世纪50年代前后，科学家利用大型对撞机，撞出了100多种粒子，同时他们还发现了宇宙中存在着4种作用力，分别是强相互作用，弱相互作用，电磁相互作用，引力。于是，科学家将这些粒子以及四大作用中的强相互作用，弱相互作用，电磁相互作用统一了起来，建立了粒子物理学标准模型。而暗物质呢？
目前科学家认为，构成暗物质的粒子不属于这个模型中的任何一种粒子。也就是说，暗物质不会参与到电磁相互作用，强相互作用，仅有微乎其微的概率可能发生弱相互作用。它主要参与的其实就是引力，所以它应该是有质量的。
而且，主流科学界认为，暗物质粒子很“懒”，这个懒说的其实是它运动得和缓慢。如果从微观世界中来看温度，温度的本质其实是微观粒子的热运动。整体上，微观粒子运动得越剧烈，温度就会越快，相反，微观粒子运动得越不剧烈，温度就越低。
科学家认为，构成暗物质的粒子属于后者，也就是微观粒子运动得比较缓慢，属于温度比较低的这种情况，所以，如今的暗物质模型被称为冷暗物质模型。这里的“冷”指的就是温度低，“暗”指的就是看不到。看不到的原因其实和它不参与电磁相互作用有关，我们人类其实主要是通过电磁相互作用来观测的。（只有极少数用引力波观测）
以上就是科学家对于暗物质的理论分析。可能你要问了，那暗物质有什么用？
实际上，你可以把它理解成星系的粘合剂。科学家发现，凡是大型的星系基本都有暗物质，如果没有这些暗物质，这些星系中天体不可能跑得这么快。如果我们假设这些暗物质突然全消失了，那这些星系中的天体就会沿着轨道切线飞出，也就是说，整个星系就会分崩离析。因此，正是暗物质的存在，才使得星系得以聚合成一个星系。
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2020-06-29 广告
