在許多科幻片中，我們都能聽到一種神秘的東西——暗物質。科學家還說超過四分之一的宇宙都是由“暗物質”構成的，正如它的名字所說的那樣，“暗物質”看不見，又摸不着，科學家憑什麼說它存在？它到底是什麼？

“暗物質”的提出是因為科學家在觀測宇宙時發現了一種詭異的現象。在宇宙中許多恒星和氣體等物質會聚集在一起，進而形成了銀河系這樣的星系，這些物質都是圍繞着星系中心旋轉的。根據萬有引力定律GMm/r^2=mv2/r^2，恒星等物質圍繞星系中心的旋轉速度，和星系的質量以及離星系中心的距離有關，超一個範圍之後，這些物質離星系中心越遠，旋轉的速度應該就越慢，畫成曲線圖的話就是這樣。

但問題是科學家們經過觀測，發現實際的情況卻并非如此。超過一個範圍後，不管這些物質離星系中心有多遠，它們的旋轉速度都差不多在一個範圍内，畫成曲線圖的話是這樣。

也就是說根據理論和我們觀測到的星系質量，這些物質根本不應該轉的那麼快。那這種詭異的現象，是如何産生的呢？排除了測量誤差之後，大部分科學家都認為，我們的理論是沒有錯誤的，但其中的一個參數出了問題，這個參數就是星系的質量M。也就是說，這些星系真正的質量，應該比我們目前所觀測到的物質的質量要大得多。因為隻有這樣才能拉住高速旋轉恒星，正是為了解釋這些多出來的質量，科學家們才提出來暗物質的概念。

暗物質不跟電磁波發生作用，也不發出電磁波，所以無論是多麼高端的望遠鏡都完全看不到它們，但暗物質又是确确實實存在的，而且是一種巨量的存在。那麼暗物質就完全沒法觀測了嗎？其實我們雖然不能直接看到暗物質，但是可以通過一些辦法間接地觀測到它。

比如用引力透鏡，引力透鏡的提出是在上世紀70年代末，兩個科研小組用望遠鏡持續觀測大麥哲倫雲和銀河系中心恒星密集的地方，如果銀河系中存在大量看不見的黑洞或者流浪木星，它們的引力透鏡效應會使得遠處的恒星亮度發生短暫的變化，這種效應被稱作微引力透鏡。

根據愛因斯坦的廣義相對論，大質量的物體會導緻時空發生扭曲。集中分布的暗物質質量巨大，經過它附近的光線就會彎曲。所以如果在一個星體的附近，存在着大量的暗物質，那麼這個星體所發出的光線就會彎曲，我們觀測到的光線就會随之發生變化。通過這種變化我們就可以推測，在看似虛空的黑暗中，其實存在着大量的物體，進而間接的看到暗物質。

那麼說到底，暗物質到底是什麼組成的呢？很抱歉，這個問題科學家們也不知道，我們隻能推測出暗物質的部分物理性質，比如壽命長、質量大、不發光等，卻不知道具體是由哪些奇怪的粒子組成的。由于人類至今也沒有暗物質的直接觀測證據，所以也有小部分科學家認為，星系的自傳問題跟暗物質沒什麼關系，而是我們的理論出了問題，需要修正。

對暗物質的探索是頂尖科學家才有能力做的事，但對于我們這樣的普通人來說，了解了暗物質概念的提出過程，也可以一窺物理學的本質。物理學的發展就是在于不斷地提出新的概念，來修正理論假設與實際觀測之間的出入，最終建立出一套合裡的數學模型。

或許在将來的某一天，我們會直接捕捉到暗物質，當然暗物質也可能會在未來被證僞，但無論是哪種情況，都同樣是物理學和人類在探索宇宙奧秘上所邁出的一大步。

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