關于暗物質的巨大疑問

20世紀30年代，瑞士天文學家弗裡茨·茲威基（Fritz Zwicky）注意到，一個遙遠星系團中的星系彼此的軌道運行速度遠遠快于它們所擁有的可見質量。他提出，一種看不見的物質，他稱之為暗物質，可能在引力作用下牽引着這些星系。

從那時起，研究人員已經證實，這種神秘的物質可以在整個宇宙中找到，而且它的含量是構成恒星和人類等普通事物的正常物質的六倍。然而，盡管在整個宇宙中都能看到暗物質，科學家們大多仍在為之撓頭。這裡有一些關于暗物質的最大的未解之謎。

暗物質是什麼?

首先，也許也是最令人困惑的是，研究人員仍然不确定暗物質到底是什麼。最初，一些科學家推測宇宙中缺失的物質是由小而暗的恒星和黑洞組成的，盡管詳細的觀察還沒有發現足夠多的暗物質來解釋暗物質的影響。

目前暗物質地幔的主要競争者是一種被稱為弱相互作用大質量粒子（WIMP）的假想粒子，它的行為有點像中子，隻是比質子重10到100倍。然而，這一猜測隻帶來了更多的問題-例如…

我們能探測到暗物質嗎?

如果暗物質是由弱相互作用大質量粒子構成的，那麼它們應該就在我們周圍，不可見，幾乎無法探測到。那我們為什麼還沒找到呢?雖然暗物質粒子不會與普通物質發生太大的相互作用，但當暗物質粒子在空間中穿行時，總會有一些微小的機會撞擊質子或電子等普通粒子。因此，研究人員建立了一個又一個的實驗來研究地下深處大量的普通粒子，在那裡它們被屏蔽，不受幹擾輻射的影響，而幹擾輻射可以模拟暗物質-粒子碰撞。這個問題出在哪裡?經過幾十年的探索，這些探測器中沒有一個有可靠的發現。

中國的熊貓計劃（PandaX）實驗報告了最新的WIMP未檢測到。當時，加州大學河濱分校的物理學家于海波(Hai-Bo Yu)告訴我們，暗物質粒子似乎比弱相互作用大質量粒子要小得多，或者缺乏使它們易于研究的特性。

暗物質是否由多個粒子組成?

普通物質是由質子和電子等日常粒子，以及中微子、μ子和介子等大量奇異粒子組成的。因此，一些研究人員想知道，占宇宙物質85%的暗物質是否也一樣複雜。

哈佛大學物理學家安德烈·卡茨（Andrey Katz）說：“沒有充分的理由認為宇宙中所有的暗物質都是由一種粒子構成的。”卡茨說，暗質子可以與暗電子結合形成暗原子，産生與可見光世界中發現的構型一樣多樣和有趣的構型。雖然這些建議越來越多地在物理實驗室中被想象出來，但迄今為止，科學家們還沒有找到證實或否定它們的方法。

暗物質真的存在嗎?

考慮到科學家們在試圖探測和解釋暗物質時所面臨的困難，一個合理的提問者可能會懷疑他們是否完全錯了。多年來，少數物理學家一直在鼓吹，也許我們的引力理論根本不正确，基本力在大尺度上的作用與我們預期的不同。這些建議通常被稱為“修正牛頓動力學”或MOND模型，假設不存在暗物質，恒星和星系相互旋轉的超快速度是重力以令人驚訝的方式表現的結果。

“暗物質仍然是一個未經證實的模型。”物理學家唐·林肯在一份解釋中寫道。然而，批評者還沒有說服更廣泛的領域接受他們的觀點。那麼最新的證據呢?這也表明暗物質是真實的。

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