科學無止境

暗物質真的存在嗎？

答：1915年，愛因斯坦根據他的相對論得出推論：宇宙的形態取決於宇宙質量的多少，他認為宇宙是有限封閉的。如果是這樣，宇宙物質的平均密度必須達到每立方厘米5*10的負30次方克。但是，迄今可觀察到宇宙的密度卻比這個值小100倍。也就是說，宇宙中的大多數物質“失蹤”了，科學家就將這種“失蹤”的物質叫“暗物質”。

第一次發現宇宙中暗物質的存在證據是在1950年由弗里茲•扎維奇發現，通過多普勒效應計算恆星波長的方式計算恆星運行速度，但得到的數據顯示大型星系團中恆星具有極高的運動速度，除非星系團的質量是根據其中恆星數量計算得到的值的100倍以上，否則星系團根本無法束縛住這些星系。之後的幾十年觀測分析證實宇宙中存在暗星，到80年代，佔宇宙能量密度大約20%的宇宙物質是暗物質被廣泛接受。

但在對暗星的觀察中發現，觀測得到暗星的數量與理論暗物質存在的數量存在著比較大的誤差，暗星即為暗物質這一說法慢慢的遭到了否認。

在暗物質還沒有得到很好的解釋暗能量出現，暗能量和宇宙中暗物質的唯一共同點是它們既不發出光也不吸收光，是以一種特殊的能量形式存在。

現在有限的觀測數據中已經知道了兩種宇宙中存在的暗物質---中微子和黑洞，但它們在理論數據宇宙中暗物質總量佔比非常的微小，宇宙中絕大部分的暗物質現在還不清楚，但就是暗物質促成了宇宙結構的形成，如果沒有暗物質就不會形成星系、恆星和行星，我們要去了解宇宙，就必須要了解暗物質的性質。

鳳棲夕陽

宇宙沒有暗物質。暗物質問題是由對宇宙作用力的膚淺認識造成的，也就是認為宇宙只有單純的無限延伸的萬有引力造成的。實際的星球之間作用力卻並非萬有引力，而是引力與斥力相對平衡的坎離極性作用力，也就是核子層次的弱相互作用力在宇宙層次的體現。

微觀物質之間的作用力有三種，即：強力、弱力、電磁力，宇宙層次的作用力也有三種，這三種作用力都是微觀層次的三種作用力的宇宙層次體現。

核子之間的強力體現於星球層次是萬有引力。體現在微觀層次的強力不超越原子核範圍，體現在星球層次的萬有引力不超越星球個體層次。實際上，由於星球之間的萬有引力是同性相斥的，所以萬有引力只體現於星球個體能量層以內。

核子之間的弱力，源於物質的坎離極性，是由粒子離（熱）性能量的揮發與互相之間融合產生的個體能量層斥力與坎性凝聚力，其個體之間的離性能量層斥力與坎性凝聚性引力永遠相對平衡，或斥力稍大於引力。

由於物質的離性能量是以光子輻射形式逐層次揮發、逐層次建立獨立能量層，又逐層次融合能量，所以引力與斥力相對平衡的坎離極性作用力幾乎體現在所以物質層次。坎離極性作用力表現為主導性作用力的就是銀河級大星系層次。

電磁力則同樣表現於宇宙層次，是星球公轉運行的主導性作用力。

由於星球之間沒有萬有引力，只有電磁力和坎離極性作用力，所以，星球之間並沒有絕對重力所表現的離性力，主導星球公轉運行的是電磁極性作用力。星球之間的電磁極性作用力與坎離極性差正相關。

由於電磁極性作用力有與距離平方反比關係的強度等級差，而沒有絕對的重力或斥力，所以，星球公轉運行只有與距離相關的強度等級關係，而沒有想象中那麼強大的離心力，所以應用萬有引力與離心力平衡計算的星球密度是不真實的，最大誤差達八倍以上。實際的太陽系行星的真實密度與距離正相關。具體不作深入。

由於星球之間沒有絕對重力和離性力，所以銀河系的旋轉運行並不需要強大的引力平衡離心力。由於銀河系並不是依靠中心引力凝聚的，而是依靠個體之間的坎離極性作用力手拉手牽制的，所以其旋轉運動也是整體性運動，而不是象太陽系那樣具有中心作用力統治的、具有距離相關的強度等級關係的運行方式。

由於諸多問題的全部詳細解釋需要數萬字，所以在此答題只能簡單介紹，敬請諒解。祝讀者朋友過年快樂，豬年發大財!

周慶和1178559755

我認為，是存在的。

假設一個模型，來說明暗物質是存在的。

假設一個理想的物理空間，四四方方的，是黑暗的，能量既不外洩，也不吸收外界能量，空間裡面有一個電池連接著一個電燈泡。

然後我們打開開關讓電燈泡發光，等電池裡沒有電後，空間又復歸黑暗。那麼，問題就來了，

根據能量守恆定律，這個理想的物理空間裡的能量是守恆的，電池裡的電能跑哪裡去了？

一定轉化為其他能量了。那麼這個其他能量是什麼呢？

我認為，一部分是熱量，但也有一部分是暗物質能量。

我一直認為，光的傳播是需要媒介的，而光在真空中和空氣中都能傳播，說明光的傳播媒介不是空氣。

我認為光的傳播本質是渲染。宇宙中充斥著暗物質，黑夜當中我們眼前看不到的就是暗物質，燈泡亮了，渲染了暗物質，產生了光，燈泡滅了，又變回成暗物質。

有人說，光的傳播不需要媒介，我認為非常不合理。如果沒有媒介，光子將寸步難行，因為它被困住了。

我也認為，當前科學水平很難研究暗物質，因為暗物質遇光會轉變性質，而當前科學觀察儀器在無光的情況下沒有觀察意義。也就是說，想要觀察暗物質，只能在無光的條件下觀察。

我認為，純理想的物理空間，是由陰陽兩種物質構成的。陰物質是暗物質，陽物質是光。

陰物質可以轉化為陽物質，陽物質可以轉化為陰物質。陰陽物質的本質都是能量。空間在陰物質和陽物質的相互轉化中保持能量上的動態平衡。

華生觀世界

對於暗物質的本質，不止一種說法，但無論按照哪一種說法，它都具有“不可見”的特性，無法直接探測到，正因如此，它才被稱為暗物質。

不過，雖然無法探測，由於它是有質量的，有質量就會參與引力，因此可以通過它對其他天體的運動軌跡造成的影響來證明它的存在。這也是暗物質最初被提出來的原因——天體運行受到了一些原因不明的影響。

其實暗物質也並不是十分神秘。雖然名字聽起來似乎很科幻，但實際上，暗物質只不過是宇宙中的一些未知粒子所構成的物質，許多證據表明了它的存在，但由於沒有探測到，因此不確定它究竟是由什麼類型的粒子構成的。

對於這一點，目前比較主流說法有兩種：

大質量弱相互作用粒子（WIMP）

這種粒子具有兩大特性：一是質量大於普通粒子；二是隻參與弱力和引力相互作用，不參與強力和電磁力相互作用。

由於它們不參與電磁力，因此無法通過技術手段探測到。

由於它們不參與強相互作用力，因此它們幾乎不與普通物質發生相互作用。

大質量弱相互作用粒子是目前最受認同的暗物質構成粒子，世界各國都有實驗室在不斷尋找這一粒子。除此以外，還有一種說法在科學界也非常流行。

軸子（AXION）

軸子是一種中性粒子，它是超對稱粒子正負電子對撞後產生的次級粒子。

軸子也只參與弱相互作用力，與前一種粒子不同的是，軸子的質量極輕。還有一點不同的是，軸子的存在幾乎已經被中國物理學家證實了。因此，軸子目前也是備受認同的暗物質構成的粒子之一。

總而言之，無論暗物質是由什麼粒子構成的，它本質上並不十分神秘。

此外，暗物質雖然是預想出來的，但目前已經有大量依據從側面表明了它的存在。根據現有數據的推算，暗物質的總質量是普通物質的6倍，在宇宙能量密度中佔了1/4，並且，它主導了宇宙的結構形成。

科學矩陣

尋找暗物質已經成為許多物理學家畢生的追求，照理說在我們身邊就有暗物質，但現在還沒有任何確定性的證據說明暗物質存在。而好玩的是，一項新研究倒是發現了一個遙遠的星系中不存在暗物質。

暗物質（dark matter）這個名稱，就是因為科學家覺得這種東西躲在暗處怎麼也找不到而提出來的。根據對宇宙的觀測，許多天體及它們組成的星系都在高速運動，需要有強大的引力，才能避免這些星系分崩離析。但是已觀測到的天體的質量無法提供這麼大的引力，科學家就提出還有一種我們用現有手段怎麼也探測不到的物質存在。我們不知其名，強名曰“暗物質”。

按目前的觀測數據計算，宇宙中的暗物質數量應該比我們日常接觸的常規物質要多得多，可能佔到宇宙總量中的85%。比如我們所在的銀河系，暗物質的量可能是常規物質的30倍，而在有的矮星系，暗物質可能是常規物質的400倍。

這麼多的暗物質，照說應該在身邊隨手就能撈到一把。但目前的各種觀測手段就是找不到它，許多科學家都在為此想辦法，比如著名的華人諾貝爾獎得主丁肇中，就把他領導研製的暗物質探測器送上了國際空間站。中國在2015年發射了一顆暗物質探測衛星“悟空”，前一陣有消息說“悟空”發現了一些疑似信號，但離確鑿證據還差得遠。真要能探測到暗物質，至少是一個諾貝爾獎，一個還不一定兜得住。

好玩的是，在大家拼命尋找暗物質的過程中，美國耶魯大學的一個團隊卻報告說，發現在一個遙遠的星系中不存在暗物質。他們在新一期英國《自然》雜誌上發表的論文說，有一個代號為NGC1052–DF2的星系，分析了該星系內部10個亮星團的運動，結果發現由此推論出的該星系的總質量基本上與可見恆星的質量一樣。也就是說，這裡不需要暗物質，就能解釋天體的運動。

這對於暗物質探索領域是一個大震盪。過去的理論都認為，暗物質是到處都有的，只是我們還探索不到它。而這個新發現則說明，在宇宙中有的地方是不需要暗物質這種假設的。所以相關的宇宙理論有可能需要修正，暗物質還真是一個捉摸不透的存在。

黃作夢

暗物質真的存在嗎？

我的認為是完全應該存在的！為什麼呢？因為在浩瀚無垠的宇宙中，

統一存在物的就是氣，氣就是構成宇宙本源存在的“一”。一氣以陰，

陽方式分佈於時空之中，二者以鏡象的方式而平行存在，構成了宇宙

物質生，成一體存在的兩種表現形式。

生者為陰，在天成象，以信息的方式運動，虛存於二維世界之中。稱

之為暗物質，或前物質。

成者為陽，在地成形，以物質的方式運動，實在於三維時空之中。謂

之為明物質。

總而言之，虛存於二維世界中的暗物質與實在於平行的三維時空的明

物質就好比是放映室光盤與屏幕的關係，光盤是先天的信息錄像為虛

，為陰。屏幕則為後天的消息成形是實，為陽。如此一來氣以陰陽方

式分佈於時空的存在方式就完整的體現出來了，相應一氣生成的暗，

明物質的信息與消息我們也就都得到了！或者說我們也洞悉了物質生，

成的奧秘！

再進一步來說，這也就是宇宙以陰陽複合模式存在的體現！

易境2

想知道暗物質存不存在，首先就來簡單瞭解一下什麼是暗物質。

簡而言之，暗物質就是一種比電子和光子還要小的物質，不帶任何的電荷，也不會與電子發生干擾，正因為此，我們也很難觀測到暗物質。但是暗物質卻是宇宙中重要的組成部分，雖然暗物質的密度很小很小，但是密佈整個宇宙，所以暗物質的總質量是很大的，根據現代的宇宙天文觀測和宇宙大膨脹理論表明:宇宙中我們能夠看到的物質只佔了不到5%的質量，而看不見的暗物質，佔據了超過了95%的質量。

1937年，天文學家扎維奇發現，大型星系團中的星系具有極高的運動速度，然而星系的運行速度卻遠遠超出了萬有引力公式計算得出的結果，這表明了除了人類已知的星系團核心物質對該星系的引力之外，還應該存在其它的引力。在此基礎之上，科學家進一步提出，還有一種不能被觀測到的物質存在，並且將其命名為暗物質。

星系中直接可見的物質產生的引力，遠遠不足以將各個星系聚攏在一起，如果用標準的物理定律來計算引力的話，學術界就需要引入暗物質這種物質來解釋那一部分額外的力。而擁有當今世界上最靈敏的暗物質探測儀器的科學團隊報告稱，他們沒有能夠找到這種粒子，長時間的一無所獲對物理學家此前提出的理論帶來了巨大的挑戰。

自從上個世紀80年代以來，科學家已經普遍接受了暗物質的存在，因為這一理論可以很好解釋為什麼星系在高速運轉的過程中還能夠保持完整而不是像一盤散沙四散開來。人類花費了幾十年的時間建造驗證理論的先進實驗儀器，但是所有的努力卻沒有帶來什麼大的進展，對於那些一開始就認為暗物質根本就不存在的少數科學家而言，暗物質遲遲不能被發現對於他們來說倒是很受鼓舞，但是絕大多數的科學家堅信，暗物質一定存在，只不過找尋的過程可能會異常艱辛。

鏡像科普

正所謂“引力不夠，暗物質來湊”。

暗物質是天文物理學家根據宇宙大爆炸理論發現，如果宇宙在大爆炸之後要聚合成現在這個模樣，那光靠現有物質提供的引力是遠遠不夠的。

所以物理學家認為宇宙中應該存在大量的某種物質，它們只負責提供引力，不負責其它任何事情，也不和其它物質發生關係。

暗物質並不“暗“，並不會吸收光線，而是“透明”的。如果暗物質穿過我們的地球，對地球也沒有影響。

暗物質一開始是因為理論和觀測不符而提出來的，後來科學家發現了很多暗物質存在的間接證據，但我們到目前並沒有明確發現暗物質。

暗物質剛提出來時，其實在科學界也是有很大爭議的。如果理論和觀測不符，就可以想出某種東西，來“強行”使之符合，似乎也有點違背科學精神。

這樣的話，直接想像出一個“鬼魂”也行啊！

當然，隨著各種證據越來越多，現在爭議也少了很多。但離真正“發現”暗物質，我們還需要時間。

丹讀

暗物質的存在一經證實，意味著人類首次發現了暗物質存在的形式，將是物理學的重大突破。

暗物質被稱為"世紀之謎"。它"霸佔"了宇宙95%的地盤，卻摸不到看不著，甚至讓愛因斯坦都迷糊了，否認了它的存在。令人興奮的是，經過10年觀測，紫金山天文臺專家捕捉到了很可能是暗物質留下的"足跡"--高能電子，這可能是暗物質存在的一個有力證據。

撲朔迷離的暗物質

地球距離太陽1.5億千米，以每秒29.78千米的速度公轉，圍繞太陽轉一圈是1年；而距離太陽14億千米的土星繞太陽一週則是30年，公轉速度只有每秒6.81千米；海王星和冥王星轉一圈竟是100多年，繞太陽旋轉更慢。可見星球距離星系中心越近，所受引力越大，轉動速度越快。人造地球衛星圍繞地球轉動也是這樣。這是太陽系裡的情況。那麼億萬顆恆星組成的龐大的星系也應該是這樣吧？科學家的確是這麼認為的，因為星系中所有的恆星都在圍繞著星系的中心旋轉，越靠星系邊緣的恆星受到的引力也是越小，肯定是靠近中心的恆星旋轉速度最快，越靠外緣，旋轉越慢。

　　可是觀測結果卻和人們的想法截然相反！星系最邊緣的恆星並沒有落後，而是比預料中的速度要快得多，若根據牛頓引力定律，這樣的速度會讓邊緣的恆星從星系中飛出去，可這樣的情況並沒有發生，好像有一種我們看不見的無形的物質把這些恆星抓在一起，防止它們各自飛散。

　　另外，愛因斯坦告訴我們，光線在經過大質量天體附近時會彎曲，由於這一點，在地球上的我們看過去，很可能一顆星星就變成了許多星星，星星會出現許多虛像，星星的亮度也會增大許多，這就是廣義相對論所預言的引力透鏡效應，就像引力場具有凸透鏡的聚焦作用，可以把一顆星發出的光收攏和聚集。現實確實如愛因斯坦所言，只是所觀察到的引力透鏡效應有時卻出奇地強大，好像光線經過了質量非常大的天體周圍，被彎曲得很厲害。可實際上天文觀測卻沒有發現那個質量巨大的天體。

　　以上種種現象引發了科學家們的苦苦思索，為了解釋這些現象，科學家推測星系中的恆星是埋沒在我們看不見的冷暗物質中，就像太陽被球形光暈包圍著一樣，只是這種暗物質暈我們還無法探測。也許是暗物質提供了額外的引力，保證了邊緣恆星的快速旋轉，引發了光線產生較大的彎曲。

　　自此以後，人們開始忙於研究和尋找暗物質，但是自1933年暗物質被提出以來，經過了這麼多年的研究，暗物質還是那麼不可捉摸。人們通過各種類型的望遠鏡雖然觀測到了許多原本沒有發現的物質，但這些物質的質量顯然太小，並不是科學家們所描述的瀰漫於宇宙空間、支配星系運轉的暗物質。而且暗物質的假設有很多漏洞，首先，暗物質到底是由什麼粒子組成的，科學家想像不出來，這種物質沒有體積，沒有壓強，難以捉摸。粒子物理學推延到各種極端情況下，會描述出極端條件下的許多奇異粒子，但在這些奇異粒子中也無法找到能夠組成暗物質的什麼粒子，可以說探測暗物質粒子的所有實驗都沒有成功過。對於暗物質還沒有任何實際的對應粒子，它只是用來解釋宇宙中的一些現象時引入的概念。

暗物質到底存不存在？如果尋找和研究的都是不存在的物質，豈不是很徒勞?如果不引入暗物質，能否通過別的途徑解釋所觀測到的宇宙中的現象嗎？一些科學家於是把目光聚焦在引力理論的調整上：也許我們對引力的理解有誤，牛頓引力理論和愛因斯坦的廣義相對論需要一個更適用的引力理論來替代。

牛頓第二定律有侷限

牛頓第二運動定律認為，質量一定的物體所產生的加速度與所受的力成正比，這個定律得到了普遍驗證，每個上過中學的人都很熟悉。但如果加速度極小，例如1.0×10-15米／秒2，若粒子從零以這種加速度加速，耗盡整個宇宙的歷史那麼長的時間，都只能達到幾百米／秒的速度，在這麼小的加速度下，牛頓定律還會適用嗎?沒有人去驗證。可這種情況正是星系那麼大尺度的範圍內出現的情況，由於恆星之間的距離是那樣的遙遠，相互之間的吸引力極其小，而恆星的質量又較大，於是引力對恆星產生的加速度就非常小。

以色列韋茲曼研究院的科學家米格羅懷疑：在星系邊緣恆星的加速度如此小時，牛頓第二運動定律已不再適用。他引入了一個常數a0=1.2×10-10米／秒2，對牛頓引力定律作了修正，這個常數的意義是：一個光子若以這個加速度加速，經過整個宇宙的歷史時間可以從零加速到光速。修正的牛頓引力定律如下：當引力提供的加速度a遠遠大於常數a0時，牛頓定律仍然適用，而當加速度遠遠小於這個常數時，產生同樣的加速度所需要的引力就將是原來的a／a0倍，意思是產生那麼小的加速度所需要的引力比預計的要小得多。因此，雖然星系邊緣的恆星所受的星系中心的引力非常小，但同樣可以產生足夠的加速度，驅動恆星以較高的速度公轉，根本不需要任何暗物質來幫忙，把恆星束縛在星系中。

用米格羅的這個理論推算出的恆星的旋轉數據與實際觀測的結果很是吻合，也與引人暗物質後的計算結果很吻合，這說明米格羅的理論能夠完美地解釋星系的運轉，可以替代神秘莫測的暗物質理論。

不過，任何有價值的理論不僅僅要能夠解釋一種現象，還要能夠解釋相關的更多現象。廣義相對論所解釋的光線在引力場會彎曲和引力透鏡效應，米格羅的理論是無論如何也無法解釋的，因為這個理論只是對牛頓引力理論的修正。而且，米格羅的理論還違反了物理學基礎定律——動量守恆定律，除非動量守恆定律也需要修改。

暗物質可以不存在

米格羅本人也覺得他的理論不夠完善，於是和其他一些科學家一起致力於研究更完善的引力理論。2004年，巴勒斯坦的科學家拜肯斯塔推出了一個適用範圍更廣的引力理論，引起了許多天文學家、天體物學家和宇宙學家的關注，讓科學家開始認真地考慮是否要拋棄暗物質這個慨念。

拜肯斯塔在複雜的理論公式中引入了兩個量：表示不同地點引力大小的量和決定光線如何被引力場影響的量。這樣，他的理論就成功延伸到了三個世界，幾乎適用於所有領域。

在高速和引力加速度較大的世界裡，拜肯斯塔的引力理論就會描述出光線彎曲，並出現引力透鏡效應，不光是光子，高速運行的粒子也會出現這種情況，也就是說廣義相對論是拜肯斯塔理論在高速世界裡的特例。在低速或引力加速度較小的情況下(例如在地球)，拜肯斯塔引力公式又演變成了牛頓引力理論的形式，可見牛頓引力公式又是拜肯斯塔理論在低速和引力加速度較低時的特例。而米格羅引力理論則是在引力加速度更小的情況下的特例，適用於描述星系大範圍的運轉模式。

這意味著拜肯斯塔引力理論是上述三個理論的推廣，上述引力理論是拜肯斯塔引力理論在不同條件下的表現形式。由於具有充分的相對性，拜肯斯塔理論還能夠預測大範圍宇宙的運轉情況。

這個理論並沒有引入暗物質；而且通過理論計算，這個理論還可以正確描述宇宙微波背景輻射的溫度起伏。至此，拜肯斯塔引力理論已經可以作為一種新的引力理論替代傳統的引力理論，它好像能夠預測宇宙的方方面面，應用範圍更廣。

只要宇宙中各種物質的運轉規律確實如拜肯斯塔引力理論所描述的那樣，宇宙中就不必存在暗物質!

暗能量也不存在?

拜肯斯塔引力理論雖然幫助我們去掉了惱人的暗物質，可是“暗能量”卻還在困擾著我們。

1997年，天文學家觀測到了我們的宇宙正在加速膨脹，好像一種神秘的力量正在把宇宙撐開，由於科學家不知道這神秘的力量到底是什麼，只好叫它“暗能量”。可是比暗物質還糟糕的是，科學家對於暗能量更是一無所知，無從研究。暗能量是否也像前面所說的暗物質那樣，用另一個理論把這個概念剔掉呢?

一種叫“共形引力”的理論解決了宇宙的膨脹問題。這個理論並不是對廣義相對論的改良，而是用一種嶄新的、完全代替了傳統的理論。“共形引力”理論的數學形式很是複雜，這個理論有一個令人滿意的結論：在局部的範圍內，引力還是引力（吸引力），而在宇宙尺度範圍內，引力就變成了斥力。這樣，這個理論就能夠解釋宇宙加速膨脹問題和星系自轉的問題，不需要引入暗物質，也不需要引入暗能量。不過共形引力理論的宇宙學預測還需要進一步驗證。

當然，我們應該明白，經典的牛頓、愛因斯坦引力理論在我們生活的世界裡(從毫米尺度到冥王星的軌道範圍內)工作得特別好，因此人們在取消這些理論前還是要一再斟酌，倍加謹慎。如果，暗物質在將來真的被科學家揪了出來，一些新奇的引力理論也就只是水中月。但如果經典的引力理論面對宇宙中的—些神秘現象，越來越難以自圓其說的時候。突破傳統理論，尋找更普遍適用的理論就成為物理學家的追求。也許拋棄暗物質和暗能量的概念並沒有錯。

多肉植物集聚地

1933年天體物理學家茲威基通過光譜紅移發現了星系外圍恆星的運動速度竟然比星系中心恆星的運動速度還要快，按理來來說星系外圍的恆星是不可能以如此高度速度運行的，因為外圍恆星受到星系核心的引力本來就小，高速運動的話就會被甩出去。

科學界基於觀測到的事實承認了暗物質的存在，但卻遲遲沒有找到暗物質的真身，世界各國都花了大力氣去尋找暗物質的存在，我國的“悟空”號暗物質探測衛星自2015年升空以來就一直在尋找暗物質粒子，但目前仍然一無所獲。

科學家們通過對宇宙大尺度天體的判斷，已經能夠分析出暗物質的分佈範圍，相信在不遠的將來一定可以發現暗物質的真身。

關鍵字: 宇宙 暗物質 密度