官方权威解读全文出炉：一文读懂诺贝尔物理奖！( 六 )_图1

暗物质和暗能量：宇宙学最大的谜团

自20世纪30年代以来，我们已经知道，我们所能看到的并不是宇宙的全部。对星系旋转速度的测量表明，它们必须通过看不见物质的引力而结合在一起，否则就会被撕裂开来。人们还认为，远在“粒子汤”放松对光子的控制之前，这种暗物质就在星系起源中发挥了重要作用。

暗物质的组成仍然是宇宙学最大的谜团之一。长期以来科学家们一直认为，已知的中微子可以构成这种暗物质，但以几乎光速穿越空间的低质量中微子数量多得难以想象，其速度太快以至于无法凝聚在一起形成物质。相反，皮布尔斯在1982年提出，冷暗物质沉重而缓慢的粒子可以完成这项工作。我们仍在寻找这些未知的冷暗物质粒子，它们避免与已知物质相互作用，并占宇宙的26%。

根据爱因斯坦的广义相对论，空间的几何形状与引力相互关联：宇宙包含的质量和能量越多，空间就会越弯曲。在质量和能量的临界值下，宇宙不会弯曲。这种类型的宇宙中两条平行线永远不会相交，通常被称为平面宇宙。另外两种可能是物质太少而导致平行线最终发散的开放宇宙，或者物质太多导致平行线最终会交叉的封闭宇宙。