原标題：宇宙中有哪些物質

長久以來，我們能接觸和觀察到的各種物質，是物理學主要研究對象。衆所周知，這些物質都是由原子、分子構成。分子間聯結狀态的變化，導緻了固、液、氣三态的變化。原子核内的質子、中子組成，會在核反應中發生變化。質子、中子内部更為微觀的結構，則由微觀世界物質标準模型描述。這些是我們接觸最多的物質形态，因此被稱為“普通物質”。

在我們所處的太陽系中，絕大部分普通物質以高溫發光形态集中于太陽之上。地球、火星等行星在太陽引力作用下，圍繞太陽分軌道運行。根據萬有引力定律，太陽這樣的中心天體所産生的引力場強弱，和它本身質量相關。質量越大，引力場也就越強大。倘若太陽沒有足夠大的質量，就無法将各個行星吸引在它周圍。換句話說，假如太陽的質量突然減半，那麼圍繞它運行的行星就會像斷線的風筝一樣紛紛遠離。

數千億顆像太陽這樣的恒星，攜帶着它們的行星構成了銀河系。銀河系并非宇宙中的“特殊一員”，整個宇宙中和銀河系結構類似的旋臂星系大約有十萬億個以上。

當天文學家對這些星系進行觀測時，發現了一些奇怪現象：如果僅僅計算發光物質的質量，那麼星系無法提供足夠的引力将恒星聚集在一起。從星系外圍的恒星圍繞恒星中心旋轉的速度來看，星系的引力場也比僅由發光物質産生的引力場要強。也就是說，隻有星系中存在大量不發光的、我們未能觀測到的物質，才能維持星系現狀。科學家将這些物質稱為“暗物質”。

20世紀早期，在天文學家哈勃發現宇宙處于持續膨脹這個現象時，認為宇宙膨脹速度是恒定的。

然而，物理學家在1998年通過對遙遠的超新星進行觀測時發現，宇宙實際上是處于加速膨脹過程中。也就是随着時間流逝，宇宙膨脹會越來越快。

在依據愛因斯坦廣義相對論建立的引力場方程中，必須引入我們現在尚不了解的一種“暗能量”，才能解釋宇宙的加速膨脹。按照廣義相對論，質量和能量存在着簡單的換算關系，且在一定情況下可以相互轉化。因此，宇宙學家在讨論宇宙組成時，也将暗能量視為一種物質。

根據2013年普朗克衛星的觀測數據和相關計算，我們熟知的、能夠接觸到的普通物質，僅占宇宙物質總量的4.9%，而其他95.1%則由暗物質和暗能量占據。其中，暗物質占26.8%，暗能量占68.3%。

目前，人們對暗物質、暗能量的了解還非常有限，對它們的科學研究也在持續進行。

2015年12月17日，我國一顆名叫“悟空”的暗物質粒子探測衛星發射升空，科學家希望借助“悟空”的“火眼金睛”——科學探測儀器，在太空中捕捉與暗物質相關的現象。

對于暗能量探測，我國也已立項實施了“天籁計劃”，用衆多射電望遠鏡組成的望遠鏡陣列，接收來自宇宙中與暗能量相關的無線電波，以期在破解暗能量之謎的道路上取得進展。

上圖：科學家觀測到的旋臂星系，并推斷出暗物質的存在。（■李會超）

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