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什么是暗物质?暗物质是暗的吗?它和黑洞有什么区别?暗能量又是什么?暗物质和暗能量是同一种东西吗?在哪里可以找到它们?研究它们有什么现实意义呢?带着这些问题 , 今天我们来聊一聊暗物质和暗能量 。 几百年以来物理学教给我们最大的经验 , 就是大部分的东西都是看不到的 , 即使就在我们眼皮底下 , 我们在很长的一段时间里都忽略的像空气 , 这种我们每天都沐浴在其中的物质 , 更别提各种气体和元素了 , 想要了解这些事情 , 你必须深入观察 , 有时候啊 , 还需要闭目苦思 , 不难想象理解一个无法看到的事物有多困难 , 暗物质就是其中之一 。
在我们宇宙中很难找到他 , 他和我们理解的普通物质 , 只有一点点微不足道的相互作用 , 暗物质可以直接通过我们的身体 , 也可以存在于外部世界中 , 目前我们无法察觉到暗物质 , 因为暗物质不与光相互作用 , 它不是由原子组成的普通材料构成的 , 也不是由我们熟知的不与光相互作用的基本粒子构成的 , 而光是我们了解事物最本质的因素 , 好在暗物质和引力互动 , 当大量暗物质聚集到一起的时候 , 奇境引力效应非常大 , 对恒星甚至是周围的星系都存在直接的可观测的影响 。
暗物质也会影响宇宙的膨胀 , 还会影响遥远天体到达地球的光线和路径 , 从引力的角度上讲 , 暗物质的的确确是存在的 , 尽管我们看不见摸不着 , 甚至感知不到 , 但它在宇宙当中扮演的角色是非常重要的 , 暗物质是宇宙中还未被理解的大多数事物 , 举个例子每个人都是个体 , 对于一个人来说 , 这个世界的绝大部分事务 , 绝大部分的其他人都会被忽略 , 这辈子与你有交集的仅仅是极小一部分 , 但这些你没有接触到的人和事物 , 对世界同样的重要 , 如果没有暗物质 , 早期的宇宙就不可能存在 , 也就不会有足够多的时间形成现在的结构 。
暗物质团块就像一粒粒种子 , 促进了银河系和其他星系或者星系群的形成 , 没有星系自然不会有恒星 , 也不会有太阳系和行星 , 更不会有生命了 。 星系以及星系团之所以能保持稳定和完整 , 还是要归功于暗物质的整体作用 , 如果暗物质盘存在的话 , 太阳的轨迹可能也与他有关 , 现在只能间接的去观测 。 对于常见形式的物质 , 一般都是利用电磁辐射来完成观测的 , 大家知道电磁辐射在光学频率上的表现就是光 , 人能看到一定频率范围内的光 , 在有限的范围之外 , 他们表现为无线电波或者紫外辐射等等 。 利用显微镜或者雷达装置 , 或者利用一幅照片上的光学成像 , 这种效应是可以观察到的 , 不管怎么说电磁效应肯定会牵涉其中 。
尽管带电粒子常常和光直接作用 , 但并非所有的相互作用都是直接的 , 在粒子物理学标准模型中的粒子 , 它们之间的相互作用很强 , 所以光或许不是他们的直接朋友 , 但至少是可见物质的朋友的朋友 。 不仅是光带来的视觉 , 我们的触觉、嗅觉、味觉也全部源自原子间的相互作用 , 这种相互作用依赖的是一些带电粒子的相互作用 , 而且触觉也是依赖于电磁效应的 , 我们人类的感受都是基于一定的电磁相互作用 , 所以我们无法通过直接的方式探测到暗物质 , 因为当光照射到暗物质上的时候啊 , 他没有任何反应 , 光仅仅是穿过而已 , 所以从来也没有人看到过暗物质长什么样 。
望远镜、显微镜为什么都探测不到它们呢?其实大可不必这么想 , 一种生物怎么可能看到所有的物质呢?能看到宇宙中几分之一的物质 , 已经非常的不可思议了 , 开头的时候我们也说了 , 物理学一次又一次的教训人类 , 你看到的仅仅是冰山一角 , 暗物质和已知的物理定律是一致的 , 但却表现的和普通物质完全不同 , 不过我们也可以反问一下 , 为啥所有的物质都得和光相互作用呢?谁规定的不和他反应不行吗?暗物质可以是那些有不同电荷或者根本没有电荷的物质 , 因为没有电荷或者没有与带电粒子相互作用 , 暗物质就不能吸收或者发射光子 。