宇宙中的高冷神秘派：暗物质
（图片来源：NASA）
人类目前对宇宙的探索有多深？
如果把全人类从古至今所有的宇宙知识集合成一本百科全书，你一字不落地背下知识点，然后去参加全宇宙的知识竞赛。猜猜你能得多少分？
如果这个考试是百分制，那么不好意思，你只能得5分。
在宇宙探索之旅上，人类才刚出发。到目前为止，我们身边所认识的物质只占整个宇宙的5%，还有一种神秘的物质，被天文学家认为是打开宇宙新世界的钥匙，你看不到它，但它无处不在，它就是暗物质。
宇宙中的暗物质占27%，这个比例超过了人类目前所认识一切物质的5倍。你可能会问，既然压根看不到它，我们又怎么能确认它的存在呢？其实，天文学家开始注意到暗物质也要到20世纪60年代了，他们在计算星系质量时，发现了一些不合逻辑的事：
星系由成群的天体构成，它们之所以可以整齐划一地围绕星系中心转动而没有被甩出去，全靠引力的束缚，星系质量越大，引力就越大，能产生的星系自转速度也就越高。天文学家通过星系中已知恒星的数量来推算星系的质量，但计算得到的质量似乎维持不了星系那么高的自转速度。也就是说，如果星系的质量真的只有算出来的那么低，而恒星又在以目前的速度转圈圈，那它们早就被甩出去了。
一定还有什么奇怪的东西混进来了。天文学家从那时起开始推测暗物质的存在。如果我突然告诉你，你的身边埋伏着一些看不见的东西，它们有质量，能产生引力，只不过是隐身的。你一定觉得我在讲悬疑故事。的确，如此大胆的推测还需要更多的证据来支持。
后来，天文学家通过望远镜观测，发现很多天体发出的光线经过某个区域后会发生偏折，就像是穿过了一面透镜。可那片区域明明什么也没有。这时再想想暗物质，似乎一切就能解释通了。那面透镜其实是由暗物质构成的，它所产生的引力造成了光线偏折，天文学家把这称为“引力透镜”，这一现象也很好地佐证了暗物质的存在。
沿着这样的推测，天文学家逐渐发现了越来越多的证据，并逐渐确信了暗物质的存在。可这到底是种怎样的物质，他们依然很困惑。目前我们对暗物质只有一些简单的认识：我们看不到它，所以它是“暗”的，但它能产生引力，所以有质量，因此还属于“物质”；暗物质通常会聚集成很大的团块；喜欢和星系待在一起；它们能产生引力，但不具有四种基本作用力中的其他三种（电磁力、强核力和弱核力），所以既不发光也不反光，我们自然看不到。
科学家一直在搜寻着宇宙中的暗物质，也试图通过高能粒子对撞机来制造暗物质。或许通过对暗物质的研究，我们能发现一些新的粒子，或者是新的作用力。那一定是一件令人惊喜的事！
看来，人类对宇宙的探索，永远未完成。
作者：比邻星
审稿：于颖卓，中科院地理科学与资源研究所博士
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