尋找暗物質(zhì)

尋找暗物質(zhì)

2015年12月17日，一顆由中國(guó)制造的特殊衛(wèi)星發(fā)射升空，它的名字叫作“悟空”。這顆衛(wèi)星進(jìn)入太空的使命只有一個(gè)：尋找傳說(shuō)中神秘的暗物質(zhì)。啥是暗物質(zhì)？難道……是什么不可告人的、恐怖的、極具破壞力的神秘物質(zhì)？

好怕怕，快來(lái)解答一下吧！

有質(zhì)量的宇宙

美國(guó)科學(xué)家在一份報(bào)告中曾列出了未來(lái)百年要解答的11個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題，其中“什么是暗物質(zhì)”被排在第一位，可見這種物質(zhì)有多重要。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，暗物質(zhì)是一種不發(fā)光、不發(fā)出電磁波、也無(wú)法用任何光學(xué)或電磁觀測(cè)設(shè)備直接“看”到的物質(zhì)。這就奇怪了，既然暗物質(zhì)看不見摸不著，人類是怎么知道它們的存在的呢？

這個(gè)問(wèn)題要追溯到愛因斯坦他老人家那里。

1915年，愛因斯坦根據(jù)自己提出的相對(duì)論推測(cè)，我們身處的這個(gè)宇宙是一個(gè)封閉的空間。也就是說(shuō)，宇宙并不是無(wú)邊無(wú)際的，它有大小、質(zhì)量，甚至是有盡頭的。經(jīng)過(guò)復(fù)雜的計(jì)算，愛因斯坦得出了宇宙中物質(zhì)的平均密度，進(jìn)而也就推算出了宇宙的總質(zhì)量。

難題來(lái)了

愛因斯坦對(duì)于宇宙的新見解得到了此后眾多科學(xué)家的肯定，可事情并沒有這么簡(jiǎn)單。后來(lái)的天文學(xué)家在觀測(cè)和計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，宇宙中的物質(zhì)密度并沒有愛因斯坦算出來(lái)的那么高。事實(shí)上，可觀測(cè)到的宇宙的密度，甚至是愛因斯坦測(cè)算結(jié)果的1/100！

難道，宇宙中有大量的物質(zhì)都“失蹤”了？后來(lái)，科學(xué)家們就干脆把這些疑似“失蹤”了的物質(zhì)稱作“暗物質(zhì)”，并開始了漫長(zhǎng)的尋找暗物質(zhì)的歷程。

看不見摸不著

暗物質(zhì)如果存在，它們一定非常有意思，因?yàn)樗鼈兛床灰娒恢?，?jiǎn)直就像游蕩在空間中的幽靈一般。

已知的宇宙由各種粒子構(gòu)成，這些粒子自身帶有電荷，相互之間有電磁場(chǎng)的作用，符合天體力學(xué)的規(guī)律，所以能夠被觀測(cè)到。但是，暗物質(zhì)是不帶電荷的，相互之間也沒有電磁場(chǎng)的作用，因此它們既不能被看到，也不能被觸摸到，可以像幽靈一樣穿透障礙物。

你可以這樣想象：在我們周圍，可能就存在著大量的暗物質(zhì)，但我們和暗物質(zhì)之間沒有任何交集，這就是迄今為止人類也沒有真正找到暗物質(zhì)的根本原因。

怎樣尋找暗物質(zhì)

天文學(xué)家和高能物理學(xué)家一起合作，找到了三種探尋暗物質(zhì)的方法：第一種，是在大型粒子加速器上通過(guò)讓兩束高能粒子對(duì)撞，將暗物質(zhì)粒子“創(chuàng)造”出來(lái)，目前歐洲核子中心的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)正在做這個(gè)工作；第二種，是在地下進(jìn)行直接探測(cè)，比如中國(guó)四川錦屏的地下實(shí)驗(yàn)室，就是目前世界上最深的研究暗物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室；第三種方法最直接，就是飛到太空中進(jìn)行空間探測(cè)。

發(fā)射“悟空”上天就是第三種方法。

暗物質(zhì)對(duì)于研究宇宙的成因有著重要的意義?？茖W(xué)家相信，一旦人類揭開了暗物質(zhì)之謎，那人類對(duì)于宇宙的認(rèn)識(shí)將迎來(lái)繼哥白尼的日心說(shuō)、牛頓的萬(wàn)有引力定律、愛因斯坦的相對(duì)論以及量子力學(xué)之后的又一次重大飛躍。

想想就興奮，你呢？

這就是歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)

宇宙是“暗”的

我們這個(gè)宇宙中的暗物質(zhì)的總質(zhì)量是普通物質(zhì)的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，而整個(gè)宇宙的84.5%都是有由暗物質(zhì)組成的。更有一些天文學(xué)家認(rèn)為，我們平?？床灰姷陌滴镔|(zhì)很可能占有宇宙所有物質(zhì)總質(zhì)量的95%，而人類可以看到的物質(zhì)只占宇宙總物質(zhì)量的5%！

科學(xué)家認(rèn)為，暗物質(zhì)如果能被看到，也許會(huì)呈現(xiàn)這樣的外形