什麼是暗物質?
(薩克梅斯特克/iStock)
暗物質是一種假設的不可見質量,被認為負責增加星系和其他天體的引力。
由於星系中可見物質的數量無法解釋它們的形狀、分佈和運動,天文物理學家認為一定存在尚未發現的質量形式。這個質量似乎不會以任何其他方式顯著影響正常物質 - 例如通過吸收或發射光子 - 使其完全“黑暗”。
儘管沒有任何線索,研究人員仍在繼續縮小「失蹤物質」的特徵範圍,並對其可能是什麼有了一些想法。如果它存在,它將佔宇宙總物質的 85% 和大約 25% 的能量。
暗物質可能是什麼?
以下是物理學家目前正在研究的對這種奇怪物質形式的一些可能的解釋。
1. 小、弱、無所不在:
物理學家將它們歸類為廣義描述弱相互作用的大質量粒子, 或者WIMPS。這些重粒子不會與電磁電荷相互作用,但仍然可以透過弱核力與正常物質交換細節,這意味著理論上我們仍然可以發現它們。
還有其他假設的粒子可以解釋它。低質量、低範圍的粒子稱為軸子從未見過,但可能解釋為什麼量子物理學中會出現一些奇怪的鏡子反轉看起來不太像他們應該的那樣。
由於它們會分解成我們可以看到的東西,我們也許能夠發現它們……如果它們存在的話。迄今為止,實驗展望因為他們是空手而來。
2.又大又黑又少:
暗物質不是由一種新材料製成的,它可能只是以非同尋常的方式起作用的普通物體。巨大的天體物理緻密暈天體(男性)是一種候選者──沉重的、恆星般的天體,只是發光不夠。
不幸的是,它們的數量可能不足以構成宇宙中 85% 的物質。
3. 錯了,錯了,錯了:
這是極不可能的。但我們對於重力如何運作以及如何將大型結構保持在一起的問題很可能是錯誤的。
物理學家不斷測試並重新測試愛因斯坦的理論,試圖找到最小的差異,以防存在一些迴旋餘地,這可能提供一種解釋暗物質的方法,而不需要新型粒子或奇怪的物體。
到目前為止,廣義相對論看起來仍然不錯。
所有基於主題的文章在發佈時均由事實檢查人員確定是正確且相關的。作為編輯決定,文字和圖像可能會被更改、刪除或添加,以保持資訊最新。