日子有黑夜与白昼，人生有高潮与低谷，而物质也有明与暗吗？你知道暗物质吗？

同样，今天要说明的是则是，由光明到黑暗的物质——暗物质。

暗物质到底是什么

暗物质（Dark matter），由字面意思就是看不见的物质。我们常说的可见物质、普通物质，通过反射光，热或者电磁波等等都可以被观测到，但是暗物质是无法用肉眼观察或者用探测器来观察的。

那么既然看不见，那么它真的存在吗？

类似暗物质的物质，比如我们知道的黑洞，黑洞甚至能把光都吸入的黑暗天体，所以我们看不到它。

神秘的暗物质

同样，暗物质也如黑洞一般，无法看见的物质。所以科学家却只能通过它产生的引力效应证明它的存在，而完全无法直接的观察到他们。

目前，暗物质是目前科学前沿的一个巨大谜团。

暗物质的提出

我们看看暗物质是如何提出来的呢？

首先，1922年，天文学家卡普坦（Jacobus Kapteyn）

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。他发现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。

暗物质的发现者--弗里茨·兹威基

因此他认为星系团中应该存在大量的看不见的物质，而其质量为可见星系的至少百倍以上。

暗物质的性质

小编之前的文章写过关于反物质的一篇文章，我们可以对比二者的区别以凸显暗物质的性质。

1. 首先关于质量：暗物质参与引力相互作用，也有很大的质量。然而一个物质的反物质是无法跟正物质同时存在，会发生湮灭。

湮灭

2. 我们在看看稳定性： 暗物质是高度稳定的，暗物质在宇宙诞生的时候（约250亿年前）直到现在，仍然是稳定维持着宇宙的秩序。

反观反物质，比如在实验室里面，反物质一接触容器壁便会瞬息湮灭，所以在正世界中是及其不稳定的存在。

3.电中性：带电的暗物质粒子与正常物质通过电磁力有相互作用的可能性，但暗物质大部分是电中性。

4.占质比：暗物质占宇宙全部物质总质量的85%、占宇宙总质能的26.8%，换句话说说，整个宇宙我们能看到的这个世界，仅仅在宇宙中占总质量的15%。

暗物质的证据

既然是无法观察并探测的黑暗物质，那我们又如何能找到他们并证明他们是存在的呢？当然通过引力透镜理论值和实际值的差异、星系云的碰撞情况分析也可以间接了解暗物质。

但是小编准备在这里阐述更为直接的三大证据来说明暗物质的存在与否。

证据—--子弹团现象

科学家们观测到的一个特殊星系团——子弹星系团，它是由两个碰撞的星系团组成。

两个星系团，碰撞后会产生了与正常物质碰撞的预测有所不同。

也就是说，在碰撞后的两个星系——子弹星系团中存在两个相互不重叠的引力中心，科学家得出：要么重力作用于非局部，要么有一些看不见的质量形式——暗物质。在通过对比观察数据得出暗物质的结论。

所以子弹团现象为大暗物质提供最直接证据。

证据二--星系自转的速度

当人们评估银河系的质量，并且通过质量去计算银河系的中心转速的时候，发现理论的速度比观察的速度快得多。

这说明除了看得见的正常有质量的物质以外，还存在看不见的物质——暗物质。

证据三——引力镜像

光沿直线传播，是一条公理，但是由于引力场的存在，光线将不再沿直线运动，光线将会变得更加弯曲，比如黑洞就是个这样，光因为巨大的黑洞的引力被吸进去了，使得我们看不见黑洞。简单说，这种使得光变得弯曲的效果，叫做——引力镜像。

引力镜像

在引力透镜实验观测中，人们发现在某些区间没有任何物质存在，然而光线在这些区域却有很大的弯曲，这说明这些区间还存在看不见的物质——暗物质。

近期对暗物质的研究

下面我们看看最近科学家最新的对暗物质的研究与观察。首先我们看看大名鼎鼎的哈夫望远镜的观察成果。

哈勃望远镜的观测

在上面的篇幅中，小编已经给大家介绍了引力镜像。下面几幅图就是哈勃望远镜发现证明暗物质存在的“关键证据”的图片。

暗物质虽然是看不见，但因为有质量，所以可以造成引力扭曲，美国宇航局的哈勃望远镜可以通过引力透镜的效应来寻找这些质量。

暗物质造成的引力扭曲

在哈勃太空望远镜的帮助下，天文学家已经能够通过观察确定宇宙中有比我们所能看到的更多的质量，这些质量就是——暗物质的质量。

日本科学家发现暗物质粒子与介子行为类似

东京大学领导的物理学家小组发现暗物质可能没那么奇特，他们认为暗物质粒子就像是介子类粒子行为。

暗物质在星系中的分布示意图

过去的理论认为暗物质聚集在星系中央，最新理论认为暗物质可均匀分布在星系内。左边为过去的理论认为暗物质聚集在星系中央，最新理论认为暗物质可均匀分布在星系内。

日本科学家绘制暗物质“立体地图”

日本国立天文台去年宣布，日本国立天文台和东京大学等机构的研究人员处理了并开始绘制基于重力透镜效应的、迄今最大范围和最高分辨率的暗物质“立体地图”。地图范围为长80亿光年、宽10亿光年、高2.5亿光年。

同时，东京大学的カブリ数物連携宇宙研究機構也是小编所在物性研究所的旁边，在千叶县柏市，有兴趣报考东京大学的同学，并且对宇宙有兴趣的同学可以关注这个网站：

https://www.ipmu.jp/ja

日文原文：カブリ数物連携宇宙研究機構（カブリすうぶつれんけいうちゅうけんきゅうきこう、英称：Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe、略称：Kavli IPMU）は、数学と物理学の連携により宇宙の最も根源たる謎（暗黒物質など）の解明に挑む、東京大学総長室直属の国際高等研究所であり、研究機関。

东京大学的カブリ数物連携宇宙研究機構