20世紀30年代，瑞士天文學家弗裡茨·茲威基(Fritz Zwicky)發現，在一個遙遠的星系團中，星系相互環繞的速度遠遠超過了它們質量能提供的速度。他提出，一種看不見的物質，也就是他所說的暗物質，可能會對這些星系產生引力。
從那時起，研究人員已經證實，這種神秘的物質可以在整個宇宙中找到，它的數量是構成恆星和人類等普通物質的六倍。然而，儘管在整個宇宙中導出都有暗物質，科學家們仍然對其摸不著頭腦。
1.什麼是暗物質?
首先，也許也是最令人困惑的是，研究人員仍然不確定暗物質到底是什麼。最初,一些科學家推測,宇宙中那些失蹤的質量是由小恆星或黑洞產生的,但是通過詳細觀察並沒有發現足夠多的這些物體可以產生暗物質的影響力。目前關於暗物質的主要觀點是一種粒子，叫做弱相互作用大質量粒子，或稱WIMP，它的行為有點像中子但是比質子重10到100倍。然而，這個猜想只會引出更多的問題。。。。。。。比如
2.我們能探測到暗物質嗎?
如果暗物質是由弱相互作用大質量粒子構成的，那麼它們應該就在我們周圍。為什麼我們還沒有發現呢?雖然它們不會與普通物質發生太多的相互作用，但在暗物質粒子在太空中穿行時，它們總是有可能撞擊到質子或電子等普通粒子。因此，研究人員進行了一次又一次的實驗，來研究地下深處的普通粒子，這些粒子在那裡受到屏蔽，不受可能模擬暗物質粒子碰撞的干擾輻射。然而，經過幾十年的尋找，這些探測器沒有一個有可信的發現。2018年，中國的PandaX實驗報告了最新的WIMP探測結果，仍然沒有發現。科學家表示，暗物質粒子似乎比弱相互作用大質量粒子要小得多，或者缺乏研究它們的特性。
3.暗物質是否由一個以上的粒子組成?
普通物質是由質子和電子等粒子，以及中微子、介子等大量奇異粒子組成的。因此，一些研究人員想知道，構成宇宙中85%物質的暗物質是否也同樣複雜。哈佛大學的物理學家Andrey Katz表示“沒有很好的理由去假設宇宙中所有的暗物質都是由一種粒子構成的”。暗質子可以與暗電子結合形成暗原子，產生與可見世界中一樣多樣和有趣的結構。雖然這樣的提議在物理實驗室裡越來越多地被想象出來，但迄今為止，科學家們一直沒能找到確認或否認它們的方法。
恆星實際速度比理論速度大很多
4暗物質力存在嗎?
除了暗物質粒子之外，還有一種可能性，那就是暗物質受到的力與普通物質所感受到的力類似。一些研究人員已經在尋找“暗光子”，它類似於在產生電磁力的正常粒子之間交換的光子，只不過它們只有暗物質粒子才能感覺到。意大利的物理學家們將一束電子及其反粒子，即所謂的正電子，粉碎成鑽石。如果暗光子確實存在，電子-正電子對可能湮滅併產生一種攜帶力的奇異粒子，這可能開闢宇宙的一個全新領域。
宇宙全部質量和能量
5.暗物質可以由軸子構成嗎?
隨著物理學家越來越不喜歡wimp，其他暗物質粒子也開始受到青睞。最主要的替代物之一是一種假想的粒子，被稱為軸子，它非常輕，可能只有10的31次方，質量比質子還小。在一些實驗中正在尋找軸子。最近的計算機模擬已經提出了這樣一種可能性，即這些軸子可能會形成類似恆星的物體，這些物體可能會產生可檢測到的輻射。
6.暗物質的特性是什麼?
天文學家通過暗物質與普通物質的引力相互作用發現了暗物質，這表明這是暗物質在宇宙中存在的主要方式。但是，當試圖瞭解暗物質的真正本質時，研究人員卻沒有任何有價值的發現。根據一些理論，暗物質粒子應該是它們自己的反粒子，這意味著兩個暗物質粒子相遇時會彼此湮滅。自2011年以來，國際空間站上的阿爾法磁譜儀(AMS)實驗一直在尋找這種湮滅的跡象，並且已經探測到成千上萬的事件發生。科學家們仍然不確定這些物質是否來自暗物質，而且這些信號也沒有幫助他們確定暗物質到底是什麼。
7.每個星系都存在暗物質嗎?
因為暗物質比普通物質重得多，所以人們常說它是組織星系和星系團等大型結構的控制力量。所以，今年早些時候，天文學家宣佈他們發現了一個名為NGC 1052-DF2的星系，它幾乎不包含任何暗物質。
8.DAMA/LIBRA?
歐洲一項名為DAMA/LIBRA的實驗得出了一個令人費解的結果，這是粒子物理學中一個長期存在的謎團。這個探測器位於意大利格蘭薩索山下的一個地下礦井中，它一直在尋找暗物質粒子的週期性振盪。當地球在圍繞太陽的軌道上運行時，這種振盪應該會產生，同時飛越環繞我們太陽系的暗物質銀河流，有時被稱為暗物質風。自1997年以來，DAMA/LIBRA已經聲稱準確地看到了這個信號，儘管還沒有其他的實驗看到過類似的情況。
9.暗物質會帶有電荷嗎?
從一開始，一些物理學家就認為暗物質可能帶有電荷。宇宙誕生之初，也就是大爆炸後的1.8億年，恆星就發出了波長為21釐米的輻射。然後它被同時存在的冷氫吸收。當18年2月科學家探測到這種輻射時，發現氫比預測的要冷得多。哈佛大學的天體物理學家朱利安·穆尼奧斯(Julian Munoz)認為，帶有電荷的暗物質可能會把熱量從無處不在的氫氣中帶走，這種氫氣有點像漂浮在檸檬汁中的冰塊。但這一推測還有待證實。
10普通粒子能衰變為暗物質嗎?
中子是具有有限壽命的規則物質粒子。大約14.5分鐘後，脫離原子的單箇中子將衰變為質子、電子和中微子。但根據《物理評論快報》(Physical Review Letters)雜誌刊登的一項研究表明，兩種不同的實驗設置給出的衰變壽命略有不同，相差約9秒。物理學家提出，如果有1%的時間，一些中子衰變為暗物質粒子，就可以解釋這種異常現象。新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的克里斯托弗·莫里斯(Christopher Morris)和他的團隊監測中子，尋找可能是暗物質的信號，但卻什麼也探測不到。
11.暗物質真的存在嗎?
考慮到科學家們在試圖探測和解釋暗物質時所面臨的困難，更多的人可能會懷疑他們是否完全錯了。多年來，少數物理學家一直在宣揚這樣一種觀點：或許我們的引力理論根本就是錯誤的，根本的力在大尺度上的作用與我們預期的不同。這些理論通常被稱為“修正牛頓動力學”或MOND模型，它們認為暗物質不存在，恆星和星系相互旋轉的超快速度是引力以令人驚訝的方式運行的結果。“暗物質仍然是一個未經證實的模型。然而，這一觀點還沒有說服更大範圍的人相信。
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