暗物質(zhì)的奇特性質(zhì)可能超出了任何人的想象。通過(guò)一項(xiàng)新的模擬研究，宇宙學(xué)家認(rèn)為這種占宇宙質(zhì)量80%以上的神秘物質(zhì)可以相互作用。暗物質(zhì)粒子之間可能會(huì)發(fā)生相互作用研究作者之一、美國(guó)加州大學(xué)河濱分校物理學(xué)和天文學(xué)助理教授弗利普·塔內(nèi)多在一份聲明中說(shuō)：“我們生活在暗物質(zhì)的海洋中，但我們對(duì)它可能是什么知之甚少?！边^(guò)去幾十年來(lái)，每一次試圖用已知物理學(xué)解釋暗物質(zhì)的嘗試都失敗了，因此塔內(nèi)多和他的合作者們希望開(kāi)發(fā)更好的模型，以更精確地匹配觀測(cè)結(jié)果。他們提出的一個(gè)問(wèn)題是，如果暗物

“暗物質(zhì)概念是一個(gè)非常美妙的理論，它能夠?qū)δ壳耙阎乃杏^測(cè)事實(shí)提供一個(gè)合理解釋?！敝袊?guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員王杰說(shuō)道。為了解暗物質(zhì)，科學(xué)家們付出的心血和努力難以估量，對(duì)其研究甚至可以追溯到1 3 7億年前的宇宙之初。2021未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周-科學(xué)峰會(huì)期間，深科技就如何借助計(jì)算機(jī)模擬探測(cè)暗物質(zhì)與王杰進(jìn)行了探討。暗物質(zhì)概念“存在即合理”宇宙是由什么構(gòu)成的？它又是怎樣進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和演化的？千百年來(lái)，這些問(wèn)題一直困擾著人類(lèi)科學(xué)家。據(jù)現(xiàn)代宇宙學(xué)模型得知， “ 宇宙中約8

12)1 引言暗物質(zhì)在現(xiàn)代宇宙學(xué)中扮演著不可或缺的重要角色.暗物質(zhì)作為一種宇宙學(xué)假說(shuō)得到了多項(xiàng)獨(dú)立證據(jù)的支持,包括星系旋轉(zhuǎn)曲線[1]、星系團(tuán)的觀測(cè)[2]、宇宙微波背景輻射[3]等,這些證據(jù)幾乎涵蓋了宇宙學(xué)的各個(gè)尺度.因此,在現(xiàn)階段的研究中,暗物質(zhì)的存在得到了科學(xué)家們的廣泛認(rèn)可.隨著支持暗物質(zhì)存在的證據(jù)越來(lái)越豐富,更多的研究者把注意力放在了探究暗物質(zhì)的組成和存在形式上.上世紀(jì)80年代,人們對(duì)暗物質(zhì)的存在形式主要持兩種觀點(diǎn)[4],即弱相互作用大質(zhì)量粒子(Wea

r）分享了關(guān)于暗物質(zhì)的研究，里薩是SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的粒子物理和天體物理學(xué)教授，兼卡夫利粒子天文物理學(xué)和宇宙學(xué)研究所的所長(zhǎng)。在演講中里薩解釋了為什么暗物質(zhì)可能是理解宇宙形成的關(guān)鍵因素，并分享了世界各地實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家們?nèi)绾翁岢隽藙?chuàng)造性的研究方法。暗物質(zhì)——宇宙的主宰中國(guó)古代將金、木、水、火、土作為基本元素，以此來(lái)研究世界萬(wàn)物的形成及其相互關(guān)系。隨著近現(xiàn)代科技水平的進(jìn)步，人類(lèi)逐漸知道宇宙物質(zhì)由分子、原子、質(zhì)子等微粒組成，這些物質(zhì)都是可以被觀察到的，比如

李志文致命的宏暗物質(zhì)暗物質(zhì)存在的預(yù)言已經(jīng)有好幾十年了，但是人類(lèi)卻一直搞不清楚它到底是什么物質(zhì)。科學(xué)家們提出的假設(shè)也層出不窮，被廣泛接受的假設(shè)認(rèn)為暗物質(zhì)是弱相互作用大質(zhì)量粒子（WIMP），但也有科學(xué)家認(rèn)為暗物質(zhì)是軸子（axion）、惰性中微子（sterile neutrino）等。當(dāng)然，以上提到的粒子都是自然界中不存在的假想粒子，它們具有不同的性質(zhì)，反映了暗物質(zhì)猜想的多樣性。目前有一種最新的假設(shè)，認(rèn)為暗物質(zhì)是一種重粒子，其內(nèi)容令我們感到驚訝：如果暗物質(zhì)是一種

郭紅鋒暗物質(zhì)真的“看不見(jiàn)”嗎？目前科學(xué)家對(duì)暗物質(zhì)的研究有哪些進(jìn)展呢？原來(lái)，暗物質(zhì)的所謂的“看不見(jiàn)”，不單單是說(shuō)用我們的肉眼在可見(jiàn)光波段看不見(jiàn)，而是說(shuō)不論人們探鍘什么波段的電磁波，比如紅外線、紫外線、X射戮、伽馬射線等，都看不到它。不過(guò)，雖然暗物質(zhì)粒子與常規(guī)物質(zhì)僅有微弱的相互作用，暗物質(zhì)粒子也有可能被精密的實(shí)驗(yàn)儀器探測(cè)到。目前科學(xué)家采用的探測(cè)手段可以分為3類(lèi)：一是探測(cè)暗物質(zhì)粒子直接與探測(cè)器中的物質(zhì)發(fā)生相互作用，稱為“直接探測(cè)”;二是尋找宇宙中暗物質(zhì)自身衰變或

“宇宙幽靈”的暗物質(zhì)的重任。所謂暗物質(zhì)，通俗地講就是指那些既不發(fā)射光，又不吸收和反射光的物質(zhì)，其特性主要表現(xiàn)為：它是一種比電子和光子還要小的物質(zhì)，不帶電荷，不與電子發(fā)生干擾，能夠穿越電磁波和引力場(chǎng);它不發(fā)光，也不發(fā)出電磁波，雖然看不見(jiàn)，摸不著，但無(wú)處不在;它無(wú)法直接觀測(cè)得到，但它與通常的物質(zhì)一樣，具有引力作用，能干擾星體發(fā)出的光波或引力;它的密度小，其存在能被明顯地感受到，且速度快，數(shù)量和總質(zhì)量很大?？茖W(xué)家曾將宇宙比喻成一個(gè)由三個(gè)部分組成的大餅，其中普通物

程建蘭暗物質(zhì)是現(xiàn)代物理學(xué)中最難以捉摸的謎團(tuán)之一，研究人員認(rèn)為暗物質(zhì)約占宇宙質(zhì)量的80%，但暗物質(zhì)究竟是什么以及它如何形成，一直是未解之謎。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)的一項(xiàng)最新研究表明，暗物質(zhì)可能在宇宙大爆炸之前就已存在。盡管人們對(duì)暗物質(zhì)的起源知之甚少，但天文學(xué)家已經(jīng)證明，暗物質(zhì)在星系和星系團(tuán)的形成過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。雖然不能直接觀測(cè)到，但通過(guò)它們對(duì)可見(jiàn)物質(zhì)在空間運(yùn)動(dòng)和分布的引力作用，可以知道有暗物質(zhì)存在。長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員認(rèn)為

顆主要用來(lái)探測(cè)暗物質(zhì)的人造衛(wèi)星。其實(shí)，它就是一臺(tái)空間望遠(yuǎn)鏡，擔(dān)負(fù)著尋找暗物質(zhì)粒子、研究暗物質(zhì)特性及其空間分布規(guī)律等任務(wù)。③一般人聽(tīng)到“暗物質(zhì)”會(huì)一臉茫然：這是什么“妖魔鬼怪”？為什么要尋找它？顧名思義，暗物質(zhì)就是通過(guò)人眼和其他設(shè)備看不到的物質(zhì)。天文學(xué)家在長(zhǎng)期的觀測(cè)研究中發(fā)現(xiàn)：許多星系中存在額外的、看不見(jiàn)的引力源，宇宙的總質(zhì)量其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知物質(zhì)的總質(zhì)量。他們據(jù)此推測(cè)，宇宙中應(yīng)該還存在著一種“暗物質(zhì)”。我們已知的各種物質(zhì)基本上都要受電磁力的影響，要么吸收光，

張夢(mèng)然首個(gè)“無(wú)暗物質(zhì)星系”被發(fā)現(xiàn)后，曾飽受質(zhì)疑，但現(xiàn)在，又一個(gè)同類(lèi)星系出現(xiàn)了！據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日消息，美國(guó)耶魯大學(xué)團(tuán)隊(duì)報(bào)告發(fā)現(xiàn)迄今已知第二個(gè)沒(méi)有暗物質(zhì)的星系，且發(fā)布兩項(xiàng)最新研究結(jié)果均表明，暗物質(zhì)實(shí)際上可以與星系分離。這一結(jié)論顛覆了人們以往認(rèn)知。暗物質(zhì)非常神秘，構(gòu)成暗物質(zhì)的粒子甚至不包括在所謂的規(guī)范模型內(nèi)。目前以為，暗物質(zhì)是解釋宇宙中星系運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵，因而對(duì)絕大部份星系而言，暗物質(zhì)都是其主要物質(zhì)類(lèi)型。以我們所在的銀河系為例，暗物質(zhì)是正常物質(zhì)的30倍左右。

大片中都有關(guān)于暗物質(zhì)的描述，因此大家對(duì)“暗物質(zhì)”這個(gè)名詞一定不陌生。而所有關(guān)于暗物質(zhì)的影片中最具代表性的當(dāng)屬球幕影片《宇宙魅影：搜尋暗物質(zhì)》，它于2017年6月30日14時(shí)在中國(guó)科學(xué)技術(shù)館舉行了首映式。片中對(duì)宇宙大爆炸、深入地下的靈敏暗物質(zhì)探測(cè)器、歐洲核子中心的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)進(jìn)行了一一展示?？傻降资裁词?span id="j5i0abt0b" class="hl">暗物質(zhì)呢？它是如何被發(fā)現(xiàn)的？人類(lèi)對(duì)暗物質(zhì)探索的過(guò)程以及最新的科學(xué)研究進(jìn)展又是怎樣？下面就讓我們一起來(lái)揭開(kāi)暗物質(zhì)的神秘面紗。關(guān)于暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)是一個(gè)有關(guān)傳統(tǒng)物理

新觀察發(fā)現(xiàn)，“暗物質(zhì)颶風(fēng)”正呼嘯穿過(guò)銀河系，并且徑直沖向地球。這種無(wú)形質(zhì)量的速度達(dá)到500千米/秒，但不會(huì)導(dǎo)致地球遭受任何損害?？茖W(xué)家稱，暗物質(zhì)顆粒風(fēng)暴可能為我們提供迄今最佳的觀測(cè)暗物質(zhì)的機(jī)會(huì)。暗物質(zhì)是一種假想物質(zhì)，據(jù)稱占已知宇宙1/4以上的質(zhì)量。揭開(kāi)暗物質(zhì)的秘密將擴(kuò)大我們對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)的理解，以及探尋我們已知生命的起源之謎。西班牙薩拉戈薩大學(xué)的科學(xué)家使用歐空局的“蓋亞”衛(wèi)星數(shù)據(jù)探測(cè)到了暗物質(zhì)颶風(fēng)，同時(shí)，他們觀測(cè)到暗物質(zhì)颶風(fēng)附近有一組恒星，保持著相同的運(yùn)行方向

們已經(jīng)習(xí)慣使用暗物質(zhì)和暗能量這些類(lèi)似于宇宙“幽靈”的名詞來(lái)描述宇宙的時(shí)候，卻仍無(wú)法尋找到這些無(wú)處不在的黑暗“幽靈”。我們花費(fèi)了這么大的精力尋覓暗物質(zhì)，而且很多的嘗試都是基于并沒(méi)有很大把握的猜測(cè)，這么做到底值不值？還有，探測(cè)到了暗物質(zhì)能有什么用？如果探測(cè)不到，豈不成了耗費(fèi)巨大的無(wú)用功？我們先來(lái)聊一聊“探測(cè)到了暗物質(zhì)能有什么用”這個(gè)問(wèn)題。實(shí)事求是地講，很可能沒(méi)什么用：你吃不上一頓暗物質(zhì)做的大餐，暗物質(zhì)做的衣服都不能穿，用暗物質(zhì)建造的大樓可能也并不能遮風(fēng)擋雨……

5%由看不見(jiàn)的暗物質(zhì)和暗能量組成。盡管大量的天文觀測(cè)證據(jù)表明暗物質(zhì)的存在，但這需要一個(gè)前提，或者說(shuō)假設(shè)，即認(rèn)為萬(wàn)有引力定律（或者是推廣萬(wàn)有引力定律的廣義相對(duì)論）和牛頓運(yùn)動(dòng)定律在所有情況下均成立。在太陽(yáng)系內(nèi)現(xiàn)有的引力理論和運(yùn)動(dòng)定律都經(jīng)歷了非常嚴(yán)格的檢驗(yàn)。由于在星系以及更大的尺度上，我們還沒(méi)有很充分的檢驗(yàn)（有一些檢驗(yàn)結(jié)果也都支持廣義相對(duì)論），因此并不能想當(dāng)然地認(rèn)為這些規(guī)律仍然成立。于是便有人提議修正引力定律或者運(yùn)動(dòng)定律來(lái)替代暗物質(zhì)。是確認(rèn)暗物質(zhì)還是該修正引力先

、26.8%的暗物質(zhì)和68.3%的暗能量組成。也就是說(shuō)在整個(gè)宇宙中我們能看到的普通物質(zhì)只占不到5%，剩下絕大部分都看不見(jiàn)。不是僅用肉眼在可見(jiàn)光波段看不見(jiàn)它們，而是不論探測(cè)什么波段的電磁波，比如無(wú)線電、紅外線、紫外線、X射線等，都看不到它們。我們之所以能夠見(jiàn)到這個(gè)世界，遙望空中的日月星辰，看到身邊的桌椅板凳，是因?yàn)檫@些東西或者說(shuō)這些物質(zhì)，要么能夠與光互動(dòng)，被光照亮，要么能夠自己發(fā)出光亮。分子和原子是普通物質(zhì)構(gòu)成的基石，這些基石能夠組裝在一起，本質(zhì)上是它們之間

我國(guó)科學(xué)家在暗物質(zhì)探測(cè)方面取得重要進(jìn)展PandaX-II探測(cè)器是我國(guó)自主研制的大型暗物質(zhì)探測(cè)器之一，該探測(cè)器在近期的系列工作中總共獲得的暗物質(zhì)探測(cè)數(shù)據(jù)曝光量達(dá)到54噸·天，是目前世界上報(bào)道的最大的暗物質(zhì)探測(cè)數(shù)據(jù)曝光量。上海交通大學(xué)季向東和劉江來(lái)教授領(lǐng)導(dǎo)的PandaX-II暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)合作組基于此數(shù)據(jù)開(kāi)展深入研究，將暗物質(zhì)與核子的自旋無(wú)關(guān)相互作用截面上限降低至8.6×10-47cm2（對(duì)應(yīng)暗物質(zhì)質(zhì)量為40GeV/c2），并在暗物質(zhì)（弱相互作用大粒子）質(zhì)量大

在線發(fā)表中科院暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”（DAMPE）的探測(cè)成果：“悟空”衛(wèi)星的科研人員成功獲得了目前世界上最精確的高能電子宇宙線能譜。而其中的數(shù)據(jù)表明，宇宙空間中存在著“質(zhì)量為1.4萬(wàn)億電子伏左右的新物理粒子”?？茖W(xué)家推測(cè)，它可能就是人們長(zhǎng)期以來(lái)尋找的暗物質(zhì)。這是繼2015年12月17日“悟空號(hào)”成功發(fā)射以來(lái)，中國(guó)人第一次用自己的衛(wèi)星，在全世界首次可能發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)。endprint

月17日，搭載暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星的“長(zhǎng)征二號(hào)丁”運(yùn)載火箭在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。探測(cè)衛(wèi)星的名字叫“悟空”，意思是該衛(wèi)星具有《西游記》中孫大圣一樣的火眼金睛，進(jìn)入廣袤太空后能像降妖捉怪一樣，找到神秘的暗物質(zhì)，揭開(kāi)人類(lèi)自然科學(xué)的新篇章——什么叫暗物質(zhì)？顧名思義，就是“隱身”的，人類(lèi)至今無(wú)法看清和不能解釋的物質(zhì)。而大小星球及上面的一切可見(jiàn)物統(tǒng)稱為普通物質(zhì)。宇宙中的暗物質(zhì)總質(zhì)量約為普通物質(zhì)的6倍，此外，還有暗能量，它們各自或彼此之間的相互作用造就了現(xiàn)在的宇

漫于宇宙的神秘暗物質(zhì)是由什么構(gòu)成的。通過(guò)星系的運(yùn)動(dòng)，天文學(xué)家們想到了利用暗物質(zhì)來(lái)解釋為什么宇宙的質(zhì)量好像要比可見(jiàn)恒星和星系所占的質(zhì)量大得多。在很大程度上，他們相信暗物質(zhì)是某種奇異的亞原子粒子，在大爆炸的過(guò)程中大批量地形成，用任何方法都無(wú)法看到，只是由質(zhì)量而產(chǎn)生引力。暗物質(zhì)粒子在很大程度上仍然是理論上的觀念，因?yàn)樘煳膶W(xué)家們從來(lái)沒(méi)有直接探測(cè)到一個(gè)這樣的粒子。但是，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和位于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡所進(jìn)行的新一輪觀測(cè)，可能發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵的線索，有望搞清暗物質(zhì)到

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(jiàn)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(jiàn)摸不著，人類(lèi)是怎么知道它們的存在的呢？這個(gè)問(wèn)題要追溯到愛(ài)因斯坦他老人家那里。1915年，愛(ài)

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(jiàn)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

英國(guó)舉行的國(guó)際暗物質(zhì)大會(huì)上正式對(duì)外公布了PandaX二期500千克級(jí)液氙暗物質(zhì)探測(cè)器運(yùn)行的第一個(gè)物理結(jié)果：在3.3萬(wàn)千克/天的曝光量下，未發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)粒子蹤跡，并對(duì)可能的暗物質(zhì)候選對(duì)象得出了最新的限制。PandaX二期實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于編織了一張當(dāng)今“最密的網(wǎng)”，借此試圖捕捉暗物質(zhì)信號(hào)，其精度是2015年最先進(jìn)成果保持者美國(guó)LUX團(tuán)隊(duì)的兩倍，靈敏度處于世界最高水平。PandaX 暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)是由上海交通大學(xué)牽頭，北京大學(xué)、中科院上海應(yīng)用物理研究所、中山大學(xué)等共同參與的

10031)?暗物質(zhì)簡(jiǎn)介何鈺，吳平，張曉(西南交通大學(xué) 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都610031)暗物質(zhì)是當(dāng)代物理學(xué)和天文學(xué)面臨的一大挑戰(zhàn)．文章介紹了暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)歷史，暗物質(zhì)存在的觀測(cè)證據(jù)，以及已知的暗物質(zhì)的基本性質(zhì)．還介紹了廣受關(guān)注的暗物質(zhì)的候選者，以及目前暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展．暗物質(zhì)；中微子；弱相互作用重粒子；直接探測(cè)；間接探測(cè)20世紀(jì)初，相對(duì)論和量子論的誕生撥開(kāi)了物理學(xué)上空漂浮的兩朵烏云(以太漂移和黑體輻射問(wèn)題)．經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，以相對(duì)論和量子

，第11屆尋找暗物質(zhì)大會(huì)（11th Identification of Dark Matter Conference）上，一個(gè)最新公布的消息難免讓很多粒子物理學(xué)家感到失望：被寄予厚望的LUX暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)在一份聲明中承認(rèn)，依然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)粒子的蹤跡。LUX項(xiàng)目的聯(lián)合發(fā)言人、來(lái)自布朗大學(xué)的物理學(xué)家里克·蓋茨克爾（Rick Gaitskell）說(shuō)：“我們給了暗物質(zhì)粒子各種機(jī)會(huì)出現(xiàn)，但是它還是選擇不出現(xiàn)?！盠UX暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)是“大型地下氙暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)”（Lar

清和不能摸到的暗物質(zhì)。宇宙中的暗物質(zhì)總質(zhì)量接近普通物質(zhì)的6倍。此外，還有暗能量，它們彼此之間巨大引力作用造就相對(duì)平衡的宇宙與有條不紊運(yùn)行的星系。太陽(yáng)、地球和月亮作為獨(dú)立的天體，為什么能安靜地懸浮在太空中，其中就有暗物質(zhì)釋放的超級(jí)能量的支撐。那么，暗物質(zhì)究竟從哪里來(lái)，探索它又有什么意義呢？確認(rèn)暗物質(zhì)的存在20世紀(jì)30年代，瑞士天文學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：在星系團(tuán)中，能看得見(jiàn)的星系占總質(zhì)量的1/300以下，而99%以上的質(zhì)量是看不見(jiàn)的。這一結(jié)論意味著星系團(tuán)中有某種神秘物

同樣神秘的還有暗物質(zhì)，世界多位頂尖宇宙學(xué)家和物理學(xué)家正將目光瞄準(zhǔn)了這個(gè)待解謎團(tuán)。暗物質(zhì)是一種在宇宙中廣泛存在的不可見(jiàn)物質(zhì)，科學(xué)家估計(jì)宇宙的27%由暗物質(zhì)組成，是所有可見(jiàn)星球、星系質(zhì)量總和的5倍多。目前，美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正在依靠世界上最靈敏的暗物質(zhì)探測(cè)器，進(jìn)行“大型地下氙實(shí)驗(yàn)（LUX）”。他們?cè)谖挥诿绹?guó)南達(dá)科他州一座廢棄金礦里布置了一個(gè)探測(cè)器，將充滿3000千克液態(tài)氙的容器冷卻到-101℃，如此一來(lái)，如果氙原子同暗物質(zhì)粒子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生出的微光就有可能被捕捉到

嵌在一些巨大的暗物質(zhì)暈結(jié)構(gòu)中，其周?chē)粩?shù)以千計(jì)更小一級(jí)的暗物質(zhì)暈包圍。在一些大型星系周?chē)?span id="j5i0abt0b" class="hl">暗物質(zhì)暈內(nèi)擁有足夠的氣體和塵埃物質(zhì)，足以自發(fā)形成較小的星系，也就是我們平常所說(shuō)的衛(wèi)星星系。在那些較小型的暗物質(zhì)暈中會(huì)形成矮星系，而這些暗物質(zhì)暈本身還會(huì)被規(guī)模更小一級(jí)的暗物質(zhì)暈包圍。這些規(guī)模更小一級(jí)的暗物質(zhì)暈中包含的氣體等物質(zhì)太少，因此這類(lèi)暗物質(zhì)衛(wèi)星星系無(wú)法用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到，但可以在計(jì)算機(jī)模擬中出現(xiàn)。要想證明它們的存在，我們必須獲得它們與矮星系之間相互作用的直接觀測(cè)證據(jù)。

?我國(guó)成功發(fā)射暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星2015年12月17日，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將首顆暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。這標(biāo)志著我國(guó)空間科學(xué)研究邁出重要一步。衛(wèi)星將在太空中開(kāi)展高能電子及高能伽馬射線探測(cè)任務(wù)，探尋暗物質(zhì)存在的證據(jù)，研究暗物質(zhì)特性與空間分布規(guī)律。

刊載“暗光子:暗物質(zhì)新線索”的文章稱，在Abell3827 星系團(tuán)中，“發(fā)現(xiàn)至少有一個(gè)星系，其周?chē)?span id="j5i0abt0b" class="hl">暗物質(zhì)，明顯落后在普通物質(zhì)的后面”，因而文章指出宇宙空間肯定存在一種引力之外的，只影響暗物質(zhì)的力，但我們認(rèn)為，文章中提到的這種現(xiàn)象應(yīng)為暗物質(zhì)的拖曳現(xiàn)象，該現(xiàn)象來(lái)自空間的慣性力。《航天控制》2011年第5、6 期上刊登了白臨武的文章“試用暗物質(zhì)理論解釋?xiě)T性和慣性力的物理機(jī)制”，文章中對(duì)慣性、慣性力，克服慣性和參照系的物理機(jī)制做了詳盡分析。據(jù)此，可以解析暗物質(zhì)的

暗物質(zhì)？近日，中國(guó)科學(xué)衛(wèi)星系列首發(fā)星——暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地成功發(fā)射，它的使命就是用“火眼金睛”去尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)。“這是中國(guó)科學(xué)家首次在太空中放置自己的高分辨高能空間望遠(yuǎn)鏡?！?span id="j5i0abt0b" class="hl">暗物質(zhì)衛(wèi)星首席科學(xué)家、紫金山天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)說(shuō)，“它有望深刻地變革人類(lèi)的宇宙觀，實(shí)現(xiàn)空間科學(xué)重大突破?！?span id="j5i0abt0b" class="hl">暗物質(zhì)是什么？暗物質(zhì)被比作“籠罩在21世紀(jì)物理學(xué)天空中的烏云”，它由萬(wàn)有引力定律證實(shí)存在，卻從未被直接觀測(cè)到?？茖W(xué)家估算，宇宙中包含5%的普通物質(zhì)

臟是由它周?chē)?span id="j5i0abt0b" class="hl">暗物質(zhì)云塑造的。科學(xué)家通過(guò)觀測(cè)橢圓星系，來(lái)調(diào)查黑洞與暗物質(zhì)云之間關(guān)系。橢圓星系是在較小的星系合并成一個(gè)橄欖球形狀的星系時(shí)形成的，它們的暗物質(zhì)也合并在一起。目前尚不清楚暗物質(zhì)怎樣控制黑洞生長(zhǎng)，但新發(fā)現(xiàn)表明：一個(gè)星系包含的暗物質(zhì)越多，它中心的黑洞也越大。

運(yùn)載火箭成功將暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。此次發(fā)射任務(wù)圓滿成功，標(biāo)志著我國(guó)空間科學(xué)探測(cè)研究邁出重要一步。此次發(fā)射的“悟空”暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星由中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院抓總研制，中科院紫金山天文臺(tái)等科研單位共同參加有效載荷、科學(xué)應(yīng)用等工程項(xiàng)目研制工作。暗物質(zhì)和暗能量，被科學(xué)家們稱為“籠罩在21世紀(jì)物理學(xué)上的兩朵烏云”。目前，我國(guó)和世界各國(guó)已著手籌建或?qū)嵤┒鄠€(gè)暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其研究成果將可能帶來(lái)基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的重大突破。

大·弗賴　徐方暗物質(zhì)是宇宙中最常見(jiàn)、最難以捉摸的物質(zhì)。我們能弄明白這個(gè)物理學(xué)中偉大的、尚未解決的問(wèn)題嗎？我坐在華盛頓大學(xué)的講臺(tái)上跟臺(tái)下的人講暗物質(zhì)，同時(shí)也在想，他們是否真的相信這些，甚至是否懷疑我是否真的相信這些。在科學(xué)領(lǐng)域，奧卡姆剃刀原理的解釋是：當(dāng)兩個(gè)處于競(jìng)爭(zhēng)地位的理論能得出同樣的結(jié)論時(shí)，那么簡(jiǎn)單的那個(gè)更好。這一表述也有一種更為常見(jiàn)的形式：如果有兩個(gè)原理，它們都能解釋觀測(cè)到的事實(shí)，那么你應(yīng)該使用簡(jiǎn)單的那個(gè)，直到發(fā)現(xiàn)更多的證據(jù)。對(duì)于現(xiàn)象，最簡(jiǎn)單的解釋往往

0036)淺談暗物質(zhì)的直接探測(cè)黃瑤瑤，徐慶君(杭州師范大學(xué)理學(xué)院,浙江 杭州 310036)討論了同時(shí)利用中國(guó)的暗物質(zhì)直接探測(cè)實(shí)驗(yàn)CDEX和PandaX靶核的反沖能量數(shù)據(jù)及相關(guān)的線上數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)AMIDAS重建暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量和一維速度分布函數(shù)的可行性.結(jié)果表明：結(jié)合CDEX和PandaX未來(lái)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于較輕的暗物質(zhì)粒子(質(zhì)量約小于175 GeV)，AMIDAS可以很好地重建其質(zhì)量.暗物質(zhì)直接探測(cè)實(shí)驗(yàn)；反沖能量；暗物質(zhì)質(zhì)量；彈性散射截面；速度分布函數(shù)0

所張新民研究員暗物質(zhì)粒子的探測(cè)和研究可能取得突破整理撰稿人：中科院國(guó)家科學(xué)圖書(shū)館總館空間科技團(tuán)隊(duì)王海霞（E-mail:wanghx@mail.las.ac.cn：）、王海名審稿專(zhuān)家：中科院高能物理所張新民研究員1 作為研究宇宙大尺度結(jié)構(gòu)形成過(guò)程的要素，暗物質(zhì)的存在已被廣泛接受“暗物質(zhì)”是指宇宙中具有引力效應(yīng)，但是不會(huì)直接和光發(fā)生作用的物質(zhì)，被認(rèn)為是由一種超出粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的全新粒子構(gòu)成。人們對(duì)其粒子物理的性質(zhì)還知之甚少。20世紀(jì)初物理學(xué)的“兩朵烏云”——

根據(jù)幾項(xiàng)暗物質(zhì)探測(cè)項(xiàng)目獲得的數(shù)據(jù)，平均大約1分鐘就會(huì)有暗物質(zhì)粒子擊中人體。暗物質(zhì)不同于常規(guī)物質(zhì)，它們完全不可見(jiàn)?？茖W(xué)家們之所以能知道它們的存在，是因?yàn)樗鼈儠?huì)對(duì)宇宙中的星系和星系團(tuán)產(chǎn)生引力作用?？茖W(xué)家們估算認(rèn)為這種神秘的暗物質(zhì)占到了整個(gè)宇宙中所有“物質(zhì)”總量的80%。到目前為止，尚沒(méi)有任何人能夠確定地指出暗物質(zhì)的組成粒子究竟是什么。正如其名字所暗示的那樣，這種粒子對(duì)常規(guī)物質(zhì)粒子，或者說(shuō)重子只有非常微弱的影響，它們通常會(huì)直接穿過(guò)宇宙中絕大部分的物質(zhì)，包括人體。

方將致力于探測(cè)暗物質(zhì)研究。上海交大校長(zhǎng)張杰透露，在四川錦屏地下實(shí)驗(yàn)室，液氙暗物質(zhì)探測(cè)裝置將很快開(kāi)始建設(shè)，預(yù)計(jì)今年下半年可建成并投入運(yùn)行。在宇宙學(xué)中，所謂“暗物質(zhì)”是指那些“看不見(jiàn)摸不著”，不發(fā)射任何光及電磁輻射的物質(zhì)。地球引力效應(yīng)顯示宇宙中應(yīng)有大量暗物質(zhì)存在，探測(cè)暗物質(zhì)是當(dāng)今物理學(xué)界的世界性前沿問(wèn)題。據(jù)介紹，四川錦屏地下實(shí)驗(yàn)室深達(dá)2400米，是目前世界上巖石覆蓋最深的地下實(shí)驗(yàn)室，由清華大學(xué)與二灘公司合建，主要用于探測(cè)研究暗物質(zhì)。由上海交大牽頭組織、中美6家

文|張唯誠(chéng)追蹤暗物質(zhì)大行動(dòng)文|張唯誠(chéng)在茫茫宇宙中，恒星間相互作用，進(jìn)行著各種各樣的規(guī)則的軌道運(yùn)動(dòng)，而有些我們卻找不到其作用對(duì)應(yīng)的物質(zhì)。因此，人們?cè)O(shè)想在宇宙中也許存在著我們看不見(jiàn)的物質(zhì)……究竟什么是暗物質(zhì)呢？科學(xué)家認(rèn)為，暗物質(zhì)一定不是我們熟悉的普通物質(zhì)，普通物質(zhì)由質(zhì)子、中子和電子組成，稱為“重子物質(zhì)”，而暗物質(zhì)則很有可能屬于非重子物質(zhì)。盡管人們對(duì)這種物質(zhì)的本質(zhì)和起源還不是十分清楚，但它們很有可能不是由重子類(lèi)和輕子類(lèi)的基本粒子構(gòu)成的。科學(xué)家們將非重子暗物質(zhì)又劃

文|漢 水偵測(cè)暗物質(zhì)，“哈勃”很給力文|漢 水偵測(cè)星系團(tuán)中的暗物質(zhì)借助“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡，根據(jù)“引力透鏡”原理，科學(xué)家們繪制了一幅暗物質(zhì)分布圖，從而標(biāo)示出了一個(gè)巨型星系團(tuán)中的暗物質(zhì)分布情況。這個(gè)星系團(tuán)名為“阿貝爾1689”，包括大約1000個(gè)星系和10000億顆恒星，距離我們22億光年。由于“阿貝爾1689”含有大量的暗物質(zhì)，巨大的引力使它宛若一個(gè)宇宙中的放大鏡，它背后遙遠(yuǎn)星系發(fā)出的光都被它扭曲和放大了，這就是“引力透鏡”效應(yīng)。這種效應(yīng)有點(diǎn)類(lèi)似“哈哈鏡”，

讀者，你聽(tīng)說(shuō)過(guò)暗物質(zhì)嗎?那可不是放在黑暗地方的物質(zhì)或者什么東西啊。宇宙中約85％的東西既不是恒星也不是行星，而是某種形式的神秘物質(zhì)，不能被常規(guī)科學(xué)儀器觀測(cè)到，因此它的確切性質(zhì)無(wú)法為人們所知。這種神秘物質(zhì)被統(tǒng)稱為“暗物質(zhì)”，約占宇宙質(zhì)量的85％，科學(xué)家76年前根據(jù)引力作用判定了暗物質(zhì)的存在，但一直沒(méi)有觀察到。最近，由英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、荷蘭以及加拿大等國(guó)科學(xué)家組成的研究小組，使用大型計(jì)算機(jī)模擬了像銀河系這樣的星系進(jìn)化的過(guò)程，并首次直接觀測(cè)到暗物質(zhì)所發(fā)出的伽馬射