暗物质(dark matter)就是“眼睛看不见,但是能对周围物体施加引力的物质”。人们认为,宇宙中存在的暗物质,也就是“不是由原子组成的物质”的质量,是能够看见的普通物质质量的5倍。
暗物质到底是什么还不得而知,目前最有说服力的是“未知的基本粒子”假说。
像灯泡那样会发光、像我们正在阅读的《科学世界》杂志那样能够反射照明光的物体,我们就能够感知到它们的存在。吸收光的漆黑的物体,我们也可以从它和周围物体的对比,感知到它们的存在。但是,人们认为暗物质既不发光(不仅是可见光,也包括所有的电磁波),也不反射和吸收光。
观测一下属于“星系团”中的各个星系的运动速度,就会发现,它们的运动之猛烈,绝非是仅靠星系团里普通物质的引力能够做到的。天文学家们认为星系团是被包裹在暗物质中的,暗物质的引力使得各个星系互相联结,形成星系团。已经发现了许多非此理论不能解释的天体运动。
特别是近几年,人们认识到在宇宙空间中充满了一种未知的“暗能量”(dark energy)。这是因为人们通过天文观测,得知了宇宙膨胀是加速的。暗能量被认为具有不断撑大宇宙空间的不可思议的能力。
暗能量是什么也不得而知。这是超过“暗物质是什么”的物理学的最大难题。宇宙能量的约70%都是暗能量,也就是说,普通物质和暗物质所拥有的能量仅占30%。
(本文发表于《科学世界》2015年第5期)
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