在宇宙尺度上,各类天体的分布和运动状态,完全是由所有物质的引力决定的,通过观测可见天体的分布和运动状态、科学家确定,目前可见天体提供的引力远远不能解释。
我们所观测到的事实、由此推测,星系中可能还存在大量的神秘物质,提供了额外的引力一这种神秘物就是暗物质。
暗物质"暗"吗?目前来说是的,它不发生电磁相互作用,无法发出,反射或吸收光因此无法用常规的光学望远镜观测,实际上,暗物质尚未被人类既有的各种仪器所"看见"。
看"不也见摸不着,却很重要,作为宇宙中的"无形力量",暗物质无处不在,在暗能量一起,占据了宇宙的大部分,暗物质提供的引力决定了宇宙物质的分布和演化。
因为自身的引力,暗物质也会互相吸引从而形成结构,我们称之为暗物质晕,一个和地球质量相同的球形暗物质晕,其直经差不多有1光年。
按照科学界的主流计算模型,假定暗物质粒子为质量100GeVC约100个质子的质量的超对称粒子,那么,我们周围暗物质粒子的密度大约为每立方米5000个、由此可见,每秒钟都会有暗物质穿过我们的身体。
我们对此却毫无察觉、曾经有科学家严肃地思考暗物质粒子是否会影响人类的日常生活但因为我们对暗物质的认识实在有限,许多问题的答案终是"雾里看花"暗物质也可为笼罩在自然科学领域头顶的一朵"乌云"。
随着科学的飞速发展,人类积极尝试各种方法,努力"看"清暗物质如何让暗物质不在"暗"?大型加速器尝试通过高能粒子的碰撞生成暗物质粒子埋藏在地层深处的暗物质粒子探测器。
在一个杜绝干扰的纯粹环境里静静等待暗物质的拜访:太空中的暗物质探测器,尝试捕捉暗物质粒子之间相互碰撞、湮灭所迸发的高能光子和电子信号;不同的大文望远镜则通过引力透镜,动力学,星系巡天等各种天体物理方法,尝试限制暗物质粒子的属性……
一旦在暗物质探测中获得显著进展意味着什么?我们所熟悉元素周期表中的所有元素,还有各种粒子,包括夸克、电子,质子.中微子.光子等,仅仅占了所有物质成分的一小部分。
其余部分蕴藏着海量未知的秘密,就像100多年前出现的相对论和量子力学对科学产生巨大影响,一旦揭开暗物质的神秘面纱,是否会让人类超越现在的认知、将科学技术提升到新高度?是否能更深入地了解宇宙的本质,帮助人类打开未来发展的大门?我们对这些问题的答案充满期待。