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要說清這個(ge) 問題，需要先弄清三個(ge) 基本問題，即：1、人類如何感知這個(ge) 世界；2、暗物質的存在方式；3、人類感知到了暗物質的存在嗎？

弄清了這三個(ge) 小問題，這個(ge) 大問題就解決(jue) 了。下麵就來談談我的看法，也就是將已知的科學常識通過本人理解，通俗地與(yu) 各位朋友討論分享。

先說說人類如何感知這個(ge) 世界這個(ge) 世界上存在著四種基本作用力，即強相互作用力、弱相互作用力、電磁相互作用力、萬(wan) 有引力相互作用力，簡稱強力、弱力、電磁力、引力。這四種力主導著這個(ge) 世界的一切運動，也就是包羅萬(wan) 象，都脫離不了這四種基本力，其中就包括你我他在這個(ge) 世界裏的一切活動。

而人類感知世界主要依靠的是電磁作用力，這是我們(men) 日常生活中最常見的力。不要把電磁力狹隘地理解為(wei) 電流或無線電作用，包括我們(men) 理解或者不理解的化學、物理所有現象，都是電磁力的表現。

為(wei) 什麽(me) 這樣說呢？因為(wei) 強力和弱力隻作用於(yu) 原子及亞(ya) 原子層麵，超出原子層麵就不存在了；引力無處不在，凡有質量就會(hui) 產(chan) 生引力，但引力是四種力中最弱小的力，除了我們(men) 被重力吸附在地球表麵，平時人們(men) 很難感受到。

這樣，我們(men) 人類直接感知這個(ge) 世界的所有方麵，包括吃喝拉撒，坐著不動，或與(yu) 人見麵，說說話，握握手，都是通過電磁力相互作用。

理論上，電磁作用力就是帶電荷的粒子或具有磁矩粒子通過電磁場傳(chuan) 遞著相互作用，又叫洛倫(lun) 茲(zi) 力，傳(chuan) 遞的媒介是光子。我們(men) 知道，這個(ge) 世界所有的物質都是由原子組成的，而原子是由原子核和電子組成的，其本身都帶有電荷，隻是由於(yu) 原子核與(yu) 電子的正負電相等，因此原子才呈現出中性。

當原子與(yu) 原子之間碰撞和接觸，被接觸的部分原子表麵電子就相互發生作用了，由此產(chan) 生電磁力刺激，這就讓我們(men) 產(chan) 生了感覺。人類的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、思維都是電磁力的結果。

視覺依靠光子傳(chuan) 遞；聽覺是機械波，是傳(chuan) 遞介質中的分子原子振動傳(chuan) 遞；嗅覺是某物質揮發在空氣中的分子、原子接觸人類的嗅覺器官，發出電刺激的結果；觸覺是摩擦力的一種表現，是身體(ti) 表麵分子與(yu) 其他物體(ti) 分子接觸產(chan) 生電磁力傳(chuan) 導的結果；思維更是腦電波在神經細胞和突觸等結構中運動的結果。

我們(men) 接觸到的各種電波，光和熱等一切事物，都是電磁作用力的結果。電磁作用力強度是僅(jin) 次於(yu) 強力的一種力，理論上傳(chuan) 播距離無限遠，因此我們(men) 通過望遠鏡能夠看到130多億(yi) 光年的星係。

理論上，隻要具有電磁作用力的物質，能夠與(yu) 光子發生交互作用，都能夠被人類所發現或看到。如某物體(ti) 在光照下發生反射、折射、衍射，就會(hui) 被人眼或電磁儀(yi) 器捕捉到；或能夠與(yu) 物質的原子分子發生交互作用，也能夠被觀測和感覺到。

可暗物質完全沒有電磁力首先，暗物質不與(yu) 光子發生作用，在光照下不會(hui) 發出任何反射、折射、散射、衍射，對光完全透明，人眼無法觀測。這至少說明它不是由原子或者亞(ya) 原子等帶電荷的基本粒子組成，因為(wei) 這些粒子隻要帶電荷就受電磁力約束，就會(hui) 與(yu) 各種帶電粒子，包括分子、原子、質子、電子、光子發生作用。

基於(yu) 此，暗物質不光是隱形的，也不會(hui) 被人類觸覺、聽覺、嗅覺所感知。因此，理論上我們(men) 周圍充滿了暗物質，但我們(men) 卻無法感知。

經過多年的觀測和研究，科學界已經對宇宙中可見物質和不可見物質有了一個(ge) 比較精確的計算，就是整個(ge) 宇宙中，可見物質隻占總質能的4.9%，不可見質能占95.1%。為(wei) 什麽(me) 說是總質能呢？因為(wei) 在不可見質能裏，並不都是暗物質，暗物質隻占據了26.8%，暗能量占據了68.3%。

暗物質和暗能量在宇宙中扮演著對立打架的角色。暗物質起著拉攏和聚合的引力作用；暗能量卻起著排斥和擴張的膨脹作用。一個(ge) 拉扯聚合，一個(ge) 排斥擴張，兩(liang) 種力量一直在博弈中，目前暗能量勝出，最終誰勝誰負，還無法預料。

萬(wan) 有引力的大小與(yu) 質量成正比，暗物質在可見物質和不可見物質中，占據著84.5%的比重，因此主導著星係的引力作用；而暗能量則主導著宇宙膨脹，其質能比暗物質大了一倍多，因此暗物質的引力無法讓宇宙收縮，而是被暗物質主導著整個(ge) 宇宙呈現膨脹趨勢。

暗物質和暗能量都沒有電磁力，因此都無法被直接觀測到。

那麽(me) ，人類又是如何知道暗物質的存在呢？前麵說了，暗物質雖然沒有電磁力，不會(hui) 與(yu) 電磁力發生相互作用，但其有質量，而且質量大大超過可見物質的質量。引力的大小是與(yu) 質量成正比的，也就是說質量越大引力就越大，這樣，這個(ge) 隱身魔王就無法藏身了。

這有點像黑洞，由於(yu) 黑洞引力超強，進入其勢力範圍（史瓦西半徑）的光都無法逃逸，因此黑洞也無法被人類看到。但由於(yu) 黑洞引力極端，凡靠近黑洞的天體(ti) 物質都被它毫不客氣地撕扯吞噬。

在這個(ge) 過程，物質會(hui) 被黑洞引力撕扯得粉碎，圍繞著黑洞事件視界（就是在還沒掉進黑洞史瓦西半徑的臨(lin) 界點處）高速旋轉，被撕成基本粒子的物質在接近光速的碰撞中，會(hui) 發出耀眼的光芒和高能射線，由此被人們(men) 觀測到。

由此，人類才間接“看”到了黑洞。

暗物質也是這樣，由於(yu) 廣泛存在於(yu) 星際空間，質量很大，形成的引力就非常大，對周圍時空就會(hui) 造成影響。我們(men) 知道天體(ti) 運動是受引力支配的，其運動狀態可以通過質量計算出來，如果出現異常，要麽(me) 是引力理論出了問題，要麽(me) 就是其中存在著還沒有被發現的東(dong) 西，影響著天體(ti) 運動。

許多天文學家發現，在一些巨大星團等天體(ti) 運動中，與(yu) 可見質量導致的作用不符，這種現象隨機地發生在宇宙各個(ge) 方向和遠近距離，且可排除是引力理論發生了問題，於(yu) 是科學家們(men) 傾(qing) 向於(yu) 宇宙中存在不可見物質。

1922年，荷蘭(lan) 天文學家雅各布斯·卡普坦通過觀察星體(ti) 運動，間接推算出星體(ti) 周圍可能存在不可見物質；1933年，瑞士天文學家弗裏茨·茲(zi) 威基利用光譜紅移，測量了後發座星團中各個(ge) 星係相對於(yu) 星係團的運動速度，發現星係彌散度太高，僅(jin) 靠星係團中可見物質質量產(chan) 生的引力，根本無法將這些星係約束在星係團內(nei) 。

由此，茲(zi) 威基推斷出星係團中有大量的暗物質，其質量是可見質量的百倍以上。後來，許多科學家觀測和驗證了這類結果，由此間接驗證了暗物質的存在。

再後來，人們(men) 根據愛因斯坦廣義(yi) 相對論，當光線接近或通過一個(ge) 大質量物體(ti) 時，會(hui) 發生彎曲和放大效應，他把這種效應叫引力透鏡效應，並預言在宇宙中存在這種引力透鏡。

人們(men) 把這種透鏡稱為(wei) 愛因斯坦環。

1979年，天文學家用美國基特峰天文台2.1米望遠鏡，首次觀測到一個(ge) 類星體(ti) 因引力透鏡效應形成的雙重像；1998年，哈勃望遠鏡觀測到第一個(ge) 完整的愛因斯坦環，被命名為(wei) B1938+666；此後，引力透鏡不斷被發現。

2007年，哈勃空間望遠鏡發現了CL0024+17星係團擁有暗物質環的圖像，環徑達260萬(wan) 光年，隻有星係團中存在巨量暗物質才能達到這種效應，這更有力地間接證明了暗物質的存在。

由於(yu) 有了這種引力透鏡放大效應，人類發現了距離我們(men) 越來越遠的恒星和星係，如迄今發現距離我們(men) 最遠的恒星WHL0137-LS，是一顆宇宙大爆炸9億(yi) 年後誕生的，光線走了129億(yi) 年才到達我們(men) 這裏。

這顆昵稱為(wei) “晨星”的恒星，就是經過龐大星係團WHL0137-08的引力透鏡作用，才被我們(men) 看到的，這個(ge) 引力透鏡放大效應達到了1000倍，否則我們(men) 無法看到“晨星”。而這個(ge) 作為(wei) 透鏡的星係團，光靠可見質量是無法達到如此巨大透鏡效應的，得益於(yu) 其中大量暗物質的作用。

暗物質到底是什麽(me) ，以後能弄清楚嗎？暗物質到底是什麽(me) ，現在科學界還沒有定論。曾經有人懷疑過中微子或許就是暗物質，但後來被否認了。雖然中微子基本不與(yu) 光子發生作用，幾乎沒有電磁力，但並不是完全沒有，還有那麽(me) 一丁點，100億(yi) 個(ge) 中微子有一個(ge) 會(hui) 與(yu) 物質發生作用，這就給人類探測留下了餘(yu) 地。

而且在宇宙中，中微子雖然很多，但質量占比卻很小，隻有0.0034%。中微子在弱相互作用中產(chan) 生，太陽的核反應每秒會(hui) 產(chan) 生10^38個(ge) 中微子，由於(yu) 基本不與(yu) 物質發生相互作用，中微子就以接近光速的速度，暢通無阻地來到地球，又穿過地球走向遠方。

不分日夜，每秒鍾都有約有1000萬(wan) 億(yi) 個(ge) 來自太陽的中微子穿越每個(ge) 人體(ti) ，人們(men) 卻沒有任何感覺。不過由於(yu) 中微子多少還是有點蹤跡，科學家們(men) 早就捕捉到了其蹤跡，研究得越來越透徹。那麽(me) ，還有些什麽(me) 粒子可能是暗物質的備選呢？

科學界將目光集中在弱相互作用範圍內(nei) 有質量的粒子，如WIMP，包括超中性子（neutralino）、額外維理論中的最小Kaluza-Klein激發態粒子、Little Higgs模型中的T-odd粒子等。還有一個(ge) 非常輕的中性粒子~軸子（axion），也是熱門候選。

但這些粒子都還隻存在於(yu) 猜想中，沒有被證實和發現。

現在，世界各國的有關(guan) 科學家們(men) 都在采取各種方法，力圖揪出暗物質這個(ge) 隱身魔王。主要方法有：1、直接探測，即通過天上、地下、冰層深處的立體(ti) 探測係統，希望直接發現被探測器捕捉到的候選粒子；2、間接探測，就是尋找暗物質衰變或湮滅後產(chan) 生的普通物質信號；3、人工製造，即通過粒子對撞機等設備，製造出新粒子，篩選出暗物質。

可以預見，暗物質現身之日，就是人類對宇宙認識的重大突破，人類文明或許將升級到一個(ge) 更高層次。那麽(me) 人類能盡快找到暗物質嗎，還要多久？

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