寻找暗物质

寻找暗物质

2015年12月17日，一颗由中国制造的特殊卫星发射升空，它的名字叫作“悟空”。这颗卫星进入太空的使命只有一个：寻找传说中神秘的暗物质。啥是暗物质？难道……是什么不可告人的、恐怖的、极具破坏力的神秘物质？

好怕怕，快来解答一下吧！

有质量的宇宙

美国科学家在一份报告中曾列出了未来百年要解答的11个重大科学问题，其中“什么是暗物质”被排在第一位，可见这种物质有多重要。

简单来说，暗物质是一种不发光、不发出电磁波、也无法用任何光学或电磁观测设备直接“看”到的物质。这就奇怪了，既然暗物质看不见摸不着，人类是怎么知道它们的存在的呢？

这个问题要追溯到爱因斯坦他老人家那里。

1915年，爱因斯坦根据自己提出的相对论推测，我们身处的这个宇宙是一个封闭的空间。也就是说，宇宙并不是无边无际的，它有大小、质量，甚至是有尽头的。经过复杂的计算，爱因斯坦得出了宇宙中物质的平均密度，进而也就推算出了宇宙的总质量。

难题来了

爱因斯坦对于宇宙的新见解得到了此后众多科学家的肯定，可事情并没有这么简单。后来的天文学家在观测和计算后发现，宇宙中的物质密度并没有爱因斯坦算出来的那么高。事实上，可观测到的宇宙的密度，甚至是爱因斯坦测算结果的1/100！

难道，宇宙中有大量的物质都“失踪”了？后来，科学家们就干脆把这些疑似“失踪”了的物质称作“暗物质”，并开始了漫长的寻找暗物质的历程。

看不见摸不着

暗物质如果存在，它们一定非常有意思，因为它们看不见摸不着，简直就像游荡在空间中的幽灵一般。

已知的宇宙由各种粒子构成，这些粒子自身带有电荷，相互之间有电磁场的作用，符合天体力学的规律，所以能够被观测到。但是，暗物质是不带电荷的，相互之间也没有电磁场的作用，因此它们既不能被看到，也不能被触摸到，可以像幽灵一样穿透障碍物。

你可以这样想象：在我们周围，可能就存在着大量的暗物质，但我们和暗物质之间没有任何交集，这就是迄今为止人类也没有真正找到暗物质的根本原因。

怎样寻找暗物质

天文学家和高能物理学家一起合作，找到了三种探寻暗物质的方法：第一种，是在大型粒子加速器上通过让两束高能粒子对撞，将暗物质粒子“创造”出来，目前欧洲核子中心的大型强子对撞机正在做这个工作；第二种，是在地下进行直接探测，比如中国四川锦屏的地下实验室，就是目前世界上最深的研究暗物质的实验室；第三种方法最直接，就是飞到太空中进行空间探测。

发射“悟空”上天就是第三种方法。

暗物质对于研究宇宙的成因有着重要的意义。科学家相信，一旦人类揭开了暗物质之谜，那人类对于宇宙的认识将迎来继哥白尼的日心说、牛顿的万有引力定律、爱因斯坦的相对论以及量子力学之后的又一次重大飞跃。

想想就兴奋，你呢？

这就是欧洲大型强子对撞机

宇宙是“暗”的

我们这个宇宙中的暗物质的总质量是普通物质的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，而整个宇宙的84.5%都是有由暗物质组成的。更有一些天文学家认为，我们平常看不见的暗物质很可能占有宇宙所有物质总质量的95%，而人类可以看到的物质只占宇宙总物质量的5%！

科学家认为，暗物质如果能被看到，也许会呈现这样的外形