宇宙与科学|但是我们却对它一无所知，这真是一个难题，可以左右宇宙未来命运
无法形容的强大物质
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【宇宙与科学|但是我们却对它一无所知，这真是一个难题，可以左右宇宙未来命运】我看到很多朋友说宇宙中的暗物质是“透明的” ， 所以也可以称其为“透明物质” ， 其实暗物质的性质远非透明 ， 这是一种神秘而又无法形容的强大的物质 。 多年来 ， 物理学家和天文学家想从最基本的层面理解暗物质的性质 。 它是由新型基本粒子组成的吗？还是由一些不可见的密度天体（例如黑洞）组成的？如果是粒子组成的 ， 它是否会与重子物质相互作用 ， 还是说暗物质粒子自身会发生我们看不见的作用？暗物质粒子不止一种吗？
暗物质在星系 ， 乃至在宇宙中的角色都极其重要 ， 宇宙中的暗物质无处不在 ， 但却无法观测 ， 天文学家们只能通过一些侧面的引力作用观测暗物质带来的影响 ， 这就像黑洞 ， 黑洞也无法直接观测 ， 天文学家只有在黑洞“进食”的时候才可以观测 。 未来 ， 天文学家希望使用大型地下探测器 ， 太空望远镜或CERN的大型强子对撞机探测暗物质粒子 。
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两个大型强子对撞机的磁铁会耦合在一起 ， 蓝色圆柱体包含磁轭和磁偶极线圈 ， 还有冷却磁体使其超导所需的液氦系统
天文学家们根据暗物质与星系的相互作用 ， 得出一个新的结论 ， 即使暗物质没有与重子物质（所有星系星云和宇宙超巨大结构 ， 所有可直接观测物质）相互作用 ， 暗物质的自相互作用也可以帮助天文学家发现暗物质 。 比如银河系外围的暗物质与其自身在银河系中心的暗物质相互作用 ， 则银河系的内部结构将有所不同 。 当我们在夜空时看到很多明亮的气体云和恒星时 ， 也可能“看到了”一种或多种彼此相互作用的暗物质粒子 。 或者 ， 科学家们可以在实验室或太空中检测到与磁场相互作用的粒子 ， 它可能就是暗物质粒子 。
暗物质存在的蛛丝马迹对于理论物理学家或者天文学家来说 ， 暗物质是一个有希望的研究目标 ， 因为我们知道它存在 ， 但是我们暂时还不知道它的基本含义 ， 那么我们为什么不知道暗物质的基本含义呢？主要是因为到目前为止 ， 暗物质与重子物质的相互作用非常少 ， 还不足以确定重子物质与暗物质之间作用的数据 。
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NASA哈勃太空望远镜（蓝色）和钱德拉X射线天文台（粉红色）拍摄的六个不同星系团的图像 ， 这是为了研究星系团在碰撞时暗物质所扮演的角色
整个宇宙中有四分之一是暗物质 ， 天文学家们是从其引力效应中推断出来的 ， 而不是通过电磁影响（这是发现重子物质的方式）推断出来的 。 暗物质是一个复杂的概念 ， 对于我们来说这会更复杂 ， 因为我们每个人的五感全部源于电磁相互作用 。 例如 ， 视觉是基于我们对光的敏感性 ， 这其实就是特定频率范围内我们对电磁效应的敏感性 。 我们可以看到任何东西 ， 也是因为组成它的原子会发出或吸收光 ， 我们通过科学仪器还可以看到原子中电子和质子携带的电荷 。
但是 ， 物质不一定由原子组成 ， 宇宙中绝大多数物质是由完全不同的粒子组成的 ， 我们的眼睛看不到没有电磁相互作用的物质 。 天文学家是通过观察暗物质对我们银河系中恒星的影响（其旋转速度太快 ， 以至于自身物质的引力无法束缚）以及星系团中银河系的运动（还是太快 ， 无法仅由我们看到的物质来解释）来确定暗物质的 。 除了星系引力作用 ， 暗物质还在大爆炸后的宇宙微波背景辐射上留下了印记 ， 对超新星爆炸可见物质的轨迹造成了影响 ， 等等……
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