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第23章 “下落不明”的宇宙暗物质

宇宙的一个最基本属性就是它的物质性。人眼可以看到许多星体,利用探测装置还发现了更多星体。宇宙物质有多少呢?通俗些说,宇宙有多少种物质呢?

20世纪30年代,瑞士天文学家兹威基测量星系团质量,他使用两种方法来测量。二者测量结果的差距很大,相差约400倍。他把看不到的物质称为“下落不明的物质”。也有人称为“隐匿物质”“短缺物质”“失踪物质”“不可视物质”“暗物质”。尽管许多人怀疑它是存在的,20世纪70年代,人们却初步证实了它的存在。

宇宙可见物质太少,难以借其引力将天体束缚在一起,为此暗物质实际上决定着宇宙的命运。一般来说,暗物质占了宇宙物质的大部分,有些人认为占有90%。但是,由于它的“庐山真面目”是不可视的,对于它的真实身份有了许多猜测。许多人认为,它是气体、尘埃、死星等,可能都是得到了否定。

人们猜测,暗物质可能是各种“微子”和“宇宙子”,如中微子、光微子、引力微子、轴子、磁单极子、夸克等,很难见到它们;暗物质也可能由于它们太远、辐射的信号太弱,人们无法见到它。

有人以银河系周围的暗物质为例,它们不能被银河系的引力所瓦解,这说明它们的质量应很大。人们猜测其中的暗物质可能是引力微子或光微子。

尽管人们发现,暗物质对各种发光的天体系统有较大影响,但是证明它存在的证据并不很有分量。

美国贝尔实验室的泰森小组利用自动识别软件处理了27802个样品,发现银河系大质量的晕并非由暗物质构成。以色列天文学家则引入一种新理论说明暗物质的不存在,但这也难被天文学家所接受。

现在,多数天文学家认为暗物质是存在的。同样是泰森小组在1992年的报告中,证明星系团中大部分质量是暗物质。特别是“哈勃望远镜”发现某星团暗物质为可见物质质量的50~100倍。但暗物质是什么东西?是如何分布的?如何对其探测?这些仍是值得探索的课题。