看不见的世界“暗世界”

当阳光洒下大地，光芒耀眼。我们以为我们看见的东西，就是世界的全部，但其实，这只是冰山一角，在世间，在宇宙存在很多我们看不见的物质，我们叫它暗物质。暗物质虽然不可见，但却占据了宇宙全部总质量的百分之八十五，可想而知她对宇宙的影响，对地球以及人类的影响。

最早提出“暗物质”可能存在的是天文学家卡普坦（Jacobus Kapteyn），他于1922年提出可以通过星体系统的运动间接推断出星体周围可能存在的不可见物质 。 1933年，天体物理学家兹威基（Fritz Zwicky）利用光谱红移测量了后发座星系团中各个星系相对于星系团的运动速度。 利用位力定理，他发现星系团中星系的速度弥散度太高，仅靠星系团中可见星系的质量产生的引力是无法将其束缚在星系团内的，因此星系团中应该存在大量的暗物质，其质量为可见星系的至少百倍以上。 不过这一概念突破性的结论在当时未能引起学术界的重视。

1939年，天文学家巴布科克（Horace W. Babcock）通过研究仙女座大星云的光谱研究， 显示星系外围的区域中星体的旋转运动速度远比通过开普勒定律预期的要大，对应于较大的质光比。这暗示着该星系中可能存在大量的暗物质。1940年奥尔特对星系NGC3115外围区域星体运动速度的研究，指出其总质光比可达约250 。1959年凯恩（F. D. Kahn）和沃特（L. Woltjer）研究了彼此吸引的仙女座大星云和银河系之间的相对运动 ，通过相互它们靠近的速度和彼此间的距离，推论出我们人类所处的本星系团中的暗物质比可见物质的质量约大十倍。

暗物质存在的一个重要证据来自1970年鲁宾（Vera Rubin）和福特（Kent Ford）对仙女座大星云中星体旋转速度的研究 。利用高精度的光谱测量技术，他们可以探测到远离星系核区域的外围星体绕星系旋转速度和距离的关系。按照牛顿万有引力定律，如果星系的质量主要集中在星系核区的可见星体上，星系外围的星体的速度将随着距离而减小。但观测结果表明在相当大的范围内星系外围的星体的速度是恒定的。这意味着星系中可能有大量的不可见物质并不仅仅分布在星系核心区，且其质量远大于发光星体的质量总和。

暗物质存在这一理论已逐渐被天文学和宇宙学界广泛认可。根据已有的观测数据综合分析，暗物质的主要成分不应该是目前已知的任何微观基本粒子。当今的粒子物理学正在通过各种手段努力探索暗物质粒子属性。

虽然至今还没有直接探测到暗物质的存在，对暗物质的组成物质也是一无所知，但是经过这么多年的努力，科学家们早已确定暗物质的存在并且推论出了一些暗物质所具有的的属性。1.暗物质具有质量，因为它参与引力之间的相互作用；（2）暗物质应是高度稳定的，由于在宇宙结构形成的不同阶段都存在暗物质的证据，暗物质应该在宇宙年龄（百亿年）时间尺度上是稳定的。

（3）暗物质基本不参与电磁相互作用，暗物质与光子的相互作用必须非常弱，以至于暗物质基本不发光；暗物质也基本不参与强相互作用，否则原初核合成的过程将会受到扰动，轻元素丰度将发生改变，将导致与当前的观测结果不一致。

（4）通过计算机模拟宇宙大尺度结构形成得知，暗物质的运动速度应该是远低于光速，即“冷暗物质”，否则我们的宇宙无法在引力作用下形成目前观测到的大尺度结构。

知道这些属性有什么毛用呢，好吧其实并没有多大毛用，除了知道它并不属于我们已知的基本粒子之外，还能让我们发现其他一些其他未知粒子时对它说：“嘿，你不是暗物质。”当然我们也不是毫无建树，已经找出了一些暗物质的“候选人。”

弱相互作用有质量粒子（WIMP）是被最广泛讨论的暗物质候选者之一，它是指质量和相互作用强度在电弱标度附近的某种稳定粒子，通过热退耦机制获得目前已知的剩余丰度。WIMP应该基本是电中性和色中性的，因此不直接参与电磁和强相互作用。中微子也不参与强相互作用和电磁相互作用，但由于其在宇宙中以接近光速运动，属于“热暗物质”，不足以作为构成暗物质的主要成分。

另一个暗物质候选者是轴子（axion），一种非常轻的中性粒子，它与强相互作用中电荷共轭-宇称反演联合对称性破缺相联系。轴子间通过极微小的力相互作用，由此它无法与背景辐射处于热平衡状态，因此不会通过热退耦获得剩余丰度，但可以通过真空态的破缺成为冷暗物质。

虽然人们已经对暗物质作了许多天文观测，其组成成分至今仍未能全然了解。早期暗物质的理论重在一些隐藏起来的常规物质星体，例如：黑洞、中子星、衰老的白矮星、褐矮星等。这些星体一般归类为大质量致密天体（MAssive Compact Halo Objects，MACHOs）。一般认为，难以探测的重子物质以及一些气体）确实贡献了部分的暗物质效应，但证据指出这类的物质只占了其中一小部分 。而其余的部分称作“非重子暗物质”。

此外，星系转速曲线、引力透镜、宇宙结构形成、重子在星系团中的比例以及星系团丰度（结合独立得到的重子密度证据）等观测数据也指出宇宙中85%-90%的质量不参与电磁作用。这类“非重子暗物质”一般猜测是由一种或多种不同于常规物质（电子、质子、中子、中微子等）的基本粒子所构成。

既然宇宙存在这这么多我们看不见的物质，那么就有可能存在我们看不到的生命，即使他就在你眼前，如果有一天我们“开了天眼”，一定会发现一个新的世界，而我们一直寻找的“同伴”可能就在你的身边，而且既然暗物质存在，那暗世界就有可能存在，那一天如果来到，不要被吓到，因为我们的世界并没有改变，改变的只是我们自己。