宇宙观察记录

答：暗物质是当今物理学最大的谜团之一。

目前人类描述宇宙运行的主要理论，是广义相对论和万有引力定律，在白矮星那样的致密星体上，描述其引力分布用万有引力定律还拥有很高的精度，但是在描述宇宙的大范围，以及更极端的天体时，万有引力定律就不够精确，需要用广义相对论来描述。

在上世纪，天文学家对系外星系的观察发现，某些星团的运行速度远高于理论值，按照星团实际的运行速度，理论上星团应该土崩瓦解的；天文学家对比了众多星团以及星系，发现几乎所有天体都存在这样的情况。

这种反常的行为，暗示着物理学中还有事物未被发现，对于暗物质的解释，无非下面三种情况：

（1）存在未被发现的事物；

（2）当前的物理理论不完备；

（3）两种情况都存在；

经过几十年的研究，无数科学家试图修正当前理论，但是效果并不理想，不仅大大增加了理论的复杂程度，还额外引入了许多假设，科学家一般都坚信大自然的理论是简洁的、美妙的。

那么最有可能的，就是宇宙中存在未被发现的物质，也就是“暗物质”，当前描述基本粒子的最佳理论是标准模型，但是标准模型也无法解决暗物质的问题。

只要加入暗物质的假设，就能很好地解释星系和星团的运行情况，暗物质的特点有这么几个：

（1）参与引力作用；

（2）不在现有已知基本粒子中；

（3）暗物质不发光，也不与光子发生相互作用；

（4）暗物质的运动速度和普通物质相当；

（5）暗物质的性质非常稳定；

暗物质只在大尺度范围内起作用，至于暗物质的本质，目前还是物理学最大的谜团之一；不过值得一提的事，爱因斯坦当初建立引力场方程时，为了得到静态的宇宙模型，加入了一个宇宙学常数项。

后来天文学家证实宇宙处于膨胀当中，否定了宇宙学常数项，爱因斯坦还因此认为这是他一生中犯下的最大的错误；现在暗物质的引入，有科学家认为，或许就是宇宙学常数项在作祟，当然这只是一个猜测。

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艾伯史密斯

天文学家卡普坦在天文观察中发现很多行星的运动并不符合开普勒定律，于1922年提出星体周围可能存在的不可见物质，并把这种可能存在的物质命名为“暗物质”。后来陆续又有天文学家在观测中发现很多星系运动的规律并不满足开普勒定律，如1939年，天文学家巴布科克（Horace W. Babcock）通过研究仙女座大星云的光谱研究，显示星系外围的区域中星体的旋转运动速度远比通过开普勒定律预期的要大，对应于较大的质光比。

根据万有引力定律的计算，靠外围的天体绕星系中心旋转的运动速度应当比靠中心的天体更慢。然而对大量漩涡星系旋转曲线的测量表明，外围天体的运行速度与内部天体近乎相同，远高于预期。

这就导致现有的理论（万有引力定律、爱伊斯坦引力方程等）体系不能完美的解释现实世界中发生的现象。这种情况下存在两种可能，第一、现有的理论体系错了。第二、观察中我们遗漏了某些重要因素。因为现有理论体系是几乎汇聚了人类所有的智慧，也在以前研究经验，都是因为遗漏了某些因素，比如中微子、反电子、甚至冥王星的发现都是通过理论推算出存在，然后再通过实验观测到的。

（1）暗物质有质量，参与引力相互作用。

（2）暗物质高度稳定。

（3）暗物质不参与电磁相互作用。

（4）运动速度远低于光速。

根据上面的介绍，我们可以得出如下结论：暗物质是科学家们为了解释宇宙中存在的现象与现有理论体系不自洽的情况，推测出来的一种“理论物质”，也许只有那一天通过实验观测到了，才能真正的算物质。

最后谢谢大家，这里是白说世界，用数学的思维，科学的方法跟大家一起对文化知识追本溯源。原创不易，如果大家对我的观点有不同的想法，请在评论区留言交流；你若关注、我必回应，互关互动！

白说世界

没有答案

现在来要暗物质的答案，有点早了，科学家们还没有一点靠谱的答案。如果现在头条上有人能说清楚暗物质是啥，那么他就有机会获得诺贝尔奖了。

暗物质是在100年前，在观察星系的运转时发现的。从引力计算上，星系的质量好像并不是我们观测的结果，也不误差测量能解释的，因为数值相差很多。所以，天文学家将这些看不到的物质称为暗物质。暗物质的质量很大，甚至大概是星系中恒星质量的一二倍。

不要误会暗物质

开始，有人怀疑暗物质是普通物质中的不容易观察的物质，比如星际尘埃，流浪小行星，但是考虑进去后发现，还是相差很多。

暗物质并不是黑洞，黑洞是常规物质，而且黑洞在今天的宇宙里，其实观察并不难。暗物质也不是中微子，中微子尽管无法观察，但质量很小。

暗物质的特点

暗物质是一种只有引力作用，而没有电磁作用的物质。也就是它完全不发光，也不反射光。暗物质与我们的常规物质相遇，互不干扰。现在我们通过暗物质的引力效应，能够知道它的位置分布和质量大小。下图是借助计算机推测的某区域暗物质的分布。

暗物质分布极广，但密度低。就太阳系来说，我们身边就有暗物质，但完全感觉不到。所以太阳系的天文，不需要考虑暗物质的影响。我们太阳系就是在暗物质中穿行的。好像飞机在空中的穿越一个云团一样。

如果用银河系的范围来观察，暗物质的影响就很可观了。比如太阳等恒星绕银河的银心运动，按照质量和轨道半径计算，这个速 度太快，应该飞出银河才对。因为有暗物质的质量，太阳这些恒星才被引力束缚在银河里。

如果看星系间的相互作用，暗物质的影响就更大了。不考虑暗物质，运动轨迹都不对了。很多星系的质心与观测的图像型心不重合，就是因为有暗物质，而暗物质的质心与常规物质的质心不一致。

暗物质到处弥漫，在大尺度上比较均匀，因为它很难结块。但并不是完全平坦。当观测到星系群，超星系群时，主要相互作用已经是暗物质唱主角，超星系群甚至开始有暗能量参与进来，常规物质价值已经无关痛痒。

在星系群以上的结构里，暗物质是宇宙的框架，我们的常规物质组成的星系只是镶嵌其中的芝麻粒。

写到这里说明什么？就是我们除了引力效应无法发现暗物质，而要发现引力效应，必须用星系以上的尺度去观察。

想想看，现在人类最远只到过月球，无人飞船还没飞出太阳系，怎么可能知道暗物质是啥呢？就像一个幼儿园的孩子，看到天上的云，他怎么研究那是啥呢？即不能到云端去，也没有足够的基础知识。

暗物质的探索

相比暗能量，暗物质毕竟发现比较早，理论物理也根据最新的粒子物质知识研究过暗物质很长时间，并提出几种设想。

目前比较有希望的是，认为暗物质是一种叫WIMP的粒子组成的，这种粒子比较重，性能与我们已知的各种粒子不一样，指标相互矛盾。寻找这种粒子，往往是在地下深井的实验室里，全球已经有几十个这样的地下实验室。

另一种说法是，暗物质是一种叫axion的粒子组成的，这种粒子很轻。科学家主要在太空中，用卫星争取捕捉各种宇宙粒子，希望能发现新的未知粒子。

海螺008

对暗物质我们已经了如指掌了，再说＂我们还不知道暗物质究竟由什么构成。＂就不对了，在这里，我愿为大家不厌其烦的再说一遍：暗物质，暗能量，黑洞，白洞和奇点等都是由真物质构成。都是真物质的杰作，都是真物质展现的物理现象，真物质是万物的真正的基本粒子的自由体，宇宙中客观存在的物质总共有三种，常物质，真物质和轻子，轻子比较少，世界基本上被常物质和真物质所瓜分，真物质占据着半壁江山，真物质之所以能操控着银河系千亿颗恒星步调一致地旋转，皆因为它是黑洞的外围层部分，真物质之所以至今没有找到，是因为它的物质颗粒太小了，比中微子还要小10^30倍，与光子的大小相当。暗物质的身世就是这样，它属于真物质。

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暗物质在宇宙中算什么物质？答案是：暗物质是宇宙中最普遍的物质，暗物质和人类称为物质的质量比同样符合黄金比例。

不过由于研究方向走入歧途，造成对暗物质的研究至今没有成果，现在只是给出了盲人摸象的片面之词。

所谓的研究走入歧途，比如光子没有静质量，那么光子那里去了，不再研究。核聚变产生质量损失，又不再研究。其实那些暂时找不到的静质量，都是物质的另一种存在形式，而且所有的物质小到电子，大到星球，当然也包括人，都在释放、辐射那种暂时得不到静质量的物质，这是研究更初级物质的最好方向，偏偏止步不前了。

当一个外国人提出暗物质后，却全部追风般的研究起暗物质，其实也没有错，错就错在把暗物质割裂开来，大海捞针般的东拼西凑，这样有什么成果让人心服口服呢？

正确的研究方法是，根据物质的组成和消失，从中找到规律、线索，那么暗物质就会浮出水面来了。

比如在物质世界里，无处不存在的电子、质子、中子、介子等等基本粒子，无论它们的质量体积悬殊多大，无论它们是否正负电荷，还是中性，它们都是物质世界的一个层次里的物质，由于相对于人来说比较微小，应该称它们是微观物质。

质子和电子结合成最小的元素一一氢原子，当然微观物质世界的粒子在有序的结合下，就形成了元素周期表中的各种元素，然后由元素组成了这个包罗万象的世界，可见小到元素，大到星球，包括人本身，都是比微观物质高一个层次的物质世界里物质。应该称之为宏观物质。

微观物质的死亡产物只有目前没有静质量的物质，宏观物质的死亡产物既有微观物质，还有目前没有静质量的物质，可见，比微观物质还有一个更渺小的物质层次，称之为缈观物质，光子就是缈观物质，所谓的暗物质也是缈观物质。

这样物质存在着往复循环的三观物质结构，由缈观物质结合成微观物质，再由微观物质结合成宏观物质，反过来，宏观物质产生微观物质和缈观物质，微观物质产生缈观物质。

缈观物质和微观物质宏观物质的质量比是黄金比例，微观物质和宏观物质的质量比也是黄金比例。

可见，目前所谓探测到的暗物质都是缈观物质，当然缈观物质也和微观物质、宏观物质一样存在各式各样，所以探测到的暗物质各有特色也不足为奇了。

不过所有的暗物质都和光子一样，由于科技水平问题，暂时测不到静质量，如果测到静质量，那就是还没发现的微观物质。

所以说目前的暗物质无法明确具体是什么物质，但它不神秘，而且人就置身其中。

诗人的眼睛83314

从宏观上说，我们的地球在太阳系中，不仅仅受到万有引力的作用，绕着太阳运动旋转，还受到另外一种，不明物质力的推动造成的，这种不明物质我们崭时叫它“暗物质”；用简单的、好理解的讲，“地球”这一物体，收到万有引力的作用，理论上应该是不变的力，按照圆形轨迹绕太阳旋转，实际上就是收到这种“暗物质”的作用，轨迹才变成“椭圆形”，地球才有了一年四季春夏秋冬的变化，地球上的生物才不断变化成长；而太阳系本身也受到这种力的作用，在银河系里运动变化。就好象有一个无形的巨大的手，在主宰者银河系中所有天体运动。从微观上讲，我们的身体内部也受到这种“暗物质”的作用

，在中国聪明、智慧的人有很多，大家是否想过，我们从小长到大，每天吃的食物，吸收的各种营养是如何分配到心、肝、脾、肺、肾、手和腿的？我们能够用意识控制 自己的喜乐悲恐等情绪，为什么不能用意识控制各个营养的分配利用和排泄这些基本的功能呐？我想让我的肾脏、肝脏多分一点营养，让肾脏、肝脏功能强一些，又该如何做呐？我们自己无法控制，那又是谁在控制？谁在分配？谁在主宰我们的身体让它从小长到大呐？这不正是有一种不明物质“暗物质”在主宰着我们的身体吗？这只是人类生活、成长的基本问题，也是个常识问题！我国无数的教授、专家、科学院士都在努力钻研，已经有了发现，大家看看我以前发表的文章就有答案了！

耀中Superstar

暗物质为什么物质？问法表明谁也答出。

据个人经验及文化水平的标准而言，

农村妇女用酵母做馒头，面膨胀只知用而难言，而科学答而极易。

地球引力，万有引力定律。物理学家。能够答出。极易。

人有三魂七魄。死而入狱为鬼，上天为仙。佛祖能晓。

止于上面，现观只为现象。专研之者。并不为难。再往下思。宇宙奥妙。无穷无尽。随着认识才能答出。暗物质是什么物质。总称吧。无识物质。

蔚蔚姥爷219

物质原本有一个定义就好了，暗物质，是一个无所谓有的定义。暗物质就是基础物质，也就是古物理学说的以太，以太没了，结果冒出一堆和以太名字不一样但是都是那么回事的东西，这挺有意思的。

要想明白所谓暗物质，那必须弄清楚物质，质量，物体的准确解读。

物体是物质在不同条件下表现出来的形态，这是任何宏观物质微观物质都遵循的原则。

质量是物体含有基础物质的量，绝对守恒。

基础物质的形态并不相同，物体是基础物质在不同条件下的表象，粒子是基础物质在高密度状态下的形态表现，即可以用有限体积承载更大质量的特性。 场物质是基础物质的原本形态，即可以用有限质量占据更大空间的特性，思想建模，可理解为稳定均一的一种“真空”介质

场物质和粒子可以互相转化原则。

即场物质在能量波动下，可以聚合呈现粒子形态，即所谓波粒二象性，但是单粒子行不成波，所谓单粒子形成波，是单粒子转换为场物质状态时的场物质波动，基础粒子“闪现”是场物质在能量波动下形态的转变，不是能量质量互相转化，质能方程记得质量，是相对质量，不是常规意义上的质量。

如果上述观点认可了，那我们再去解读暗物质。

为什么说基础物质就是暗物质？因为基础物质就是占据宇宙大部分质量的东西，但是我们无法测量。

比如场物质，宇宙里有没有场的地方吗？未知也不可知，比如金星周围几乎检测不到磁场，但是金星引力场我们却容易检测的到，不同的场我们现在无法解读其本质，同样这些场里有多少质量没法检测，传统物理学告诉我们场物质没有质量，那么再多场物质也没有质量，这个说法是错误的，没有质量的物质，不是物质。

真空场里不是什么东西没有，这是早已经证明过了的问题，卡西米尔效应告诉我们，真空场在微弱的能量波动下，就可以闪现出基础粒子，闪现的基础粒子就是场物质在能量下聚合出的，那么，广阔空间的场物质能有多大质量，其实是未解之谜。场物质质量可以多大呢？远超过我们的认知。

场物质的本领过于厉害，无限叠加的场，因为稳定均一，没有粒子的热运动，没有温度，无法对其做功，就无法以粒子甚至宏观物体的形态出现，就如袁老师说的，几十吨的物质从我们身上穿过，我们却无法知道他存在，电磁波穿过他，无非让他闪现出一些基础粒子，光可以自由穿过他，几乎没有能量损耗也没有折射，但是他就在那里，几乎对我们不会产生影响。

这就是所谓暗物质，而且是占据宇宙绝大部分质量的物质！

但是他不是莫须有的存在，笔者相信，我们说的万有引力，就起源于它，期待我们慢慢找到他。本来，想依靠几位朋友的帮助，努力解读一下万有引力的起源，完成我最崇拜的科学家牛顿的夙愿，但是这个很难，最近也没有时间了，很高兴的是，今天和另一位头条好有通话了，收益良多，谢谢

解读一下为什么光这种电磁波穿过真空场能量损耗极低，光波将真空场的场物质聚合出一些基础粒子，各基础粒子以横波形式传递下的光波，就会出现偏振。而且在基础粒子在开放状态下，匀速湮灭，能量守恒，湮灭的能量继续传递光波。

程俊杰70559097

这个我不是很懂，我去百度查了下大概说下吧

暗物质真的存在么？

我们得首先了解暗物质是怎么提出的。1937年，天文学家弗里兹·扎维奇发现，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，然而星系的运行速度远远超出万有引力公式计算出的结果，这表明除了人类已知的星系团核心物质对该星系的引力外，还存在其他引力。天文学家进一步推断，在人类已知的宇宙物质之外，还有一种物质存在。科学家认为这种物质就是暗物质。 近几次通过高能物理搜寻暗物质所发现的“信号”吊起了人们的胃口，而这更有可能是传统天体物理学的结果，并非首次初步探测到宇宙中失踪的质量，持怀疑态度的天体物理学家们说道。 “十年前，如果没有首先进行反复核查，没有人会贸然说信号不可能是源自某种常规的天体。”克利夫兰市凯斯西储大学（Case Western Reserve University）天体物理学家斯特西·麦戈高夫在接受福布斯采访时说道。他说：“可如今的态度似乎是，如果没有马上认出这是什么，那一定就是暗物质；谎报‘狼来了’的行为没有遭到任何惩罚。” ▲ 艺术家眼中的暗物质 即便如此，理论上的可能性仍然很高。 这是因为大半个世纪以来，宇宙学中的“冷暗物质”一直被用来解释许多宇宙可见物质所表现出的引力动力学；其中包括像我们的银河系这样的巨大星系的自转速率。 “星系中直接可见的物质所产生的引力，远远不足以将各个星系聚拢在一起；如果用标准物理定律来计算引力的话，学术界就要引入暗物质来解释那部分额外的引力。”以色列魏兹曼研究所（Weizmann Institute）物理学家莫德采·米尔格若姆（Mordehai Milgrom）告诉福布斯道。 而且“外来的”非重子暗物质在理论上主要是通过引力的形式与常规物质发生作用，因此暗物质的探测本身就是个难题。即便如此，大多数宇宙学家接受这样的观点，即在宇宙失踪质量中常规暗物质可能占到85%之多。 引入暗物质的需要，要么与看不见的外来粒子有关，这种粒子远远超出了已知物理学的范畴，要么是新物理学的产物，该物理学认为在极大尺度结构上引力的表现方式是不同的。然而这两种假设都不容易被证实。 然而，几十年来，实验物理学家在地面和太空，通过实验室观测和天文观测寻找这一失踪的部分。 本月《物理评论快报》（Physical Review Letters）上的一篇文章指出，最近一次观测就涉及英仙座星系团和附近的仙女座星系所发出的X射线。 利用欧洲太空总署的XMM-牛顿X射线太空望远镜，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）粒子物理和宇宙学实验室以及荷兰莱顿大学（Leiden University）的研究人员们报告称，观察到的过量X射线光子可能就是惰性中微子衰变的信号。也就是迄今为止未经证实的、假设的暗物质粒子。 “自2005年以来，我们就一直在搜寻这一信号。”该论文的第一作者、莱顿大学物理学教授阿列克斯·博亚斯基（Alexey Boyarsky）告诉福布斯。他还说：“该信号的强度接近实验设备灵敏度的下限，如果容易发现，我们早就发现了。” 博亚斯基指出，在所有与信号的暗物质解释相一致的模型中，惰性中微子可能是最简单也是最自然的一种。他说，这种粒子仅通过与常规中微子在量子力学上的“搅拌”效应跟常规物质发生作用。 因此，博亚斯基说，它很难“捕捉”。 麻省理工学院（MIT）物理学家保罗·祖肯（Paolo Zuccon）提出了不同看法，认为惰性中微粒子的存在也没被证实。“它的质量、特性、尤其是衰变方式还全是猜测。”祖肯在接受福布斯采访时说道，“总而言之，这一说法有些牵强。” 或者如麦戈高夫所说：“根据这些数据，我不会称已经探测到任何物质。这看起来是对嘈杂的天文数据做出过度解读的一个典型案例。” 不过，祖肯自己一直利用架设在国际空间站（ISS）外部的一个光谱仪，参与搜寻这种隐秘物质。 祖肯及其同事分析了阿尔法磁谱仪（AMS）在两年半里所收集到的数据，这一ISS粒子探测器记录了大量来自星系的宇宙射线。他们发现正电子超标，这些正电子的能量在8G电子伏特左右，研究人员称与一些暗物质模型相吻合。 “但我们还不能将暗物质假说和脉冲星等天体物理源区分开来。”祖肯说道，他参与了利用阿尔法磁谱仪搜寻暗物质的工作。“只有当阿尔法磁谱仪或其他测量仪收集到更多数据时才会得出答案。” 不过，正如本月初《自然》新闻（Nature News）所报道，欧洲太空总署的普朗克望远镜（Planck telescope）没能在宇宙微波背景（Cosmic Microwave Background）下发现类似的正电子过量迹象。如果暗物质粒子在本初宇宙中也以相似的速度碰撞和湮灭的话，理应会被发现。 麦戈高夫称，就MIT探测到的正电子信号来说，可能由暗物质所发出的信号将会对应暗物质粒子实际衰变的能量上限。 ▲ 波江星座中MCS J0416.1-2403星系团：长期以来理论上认为，这样的星系团是通过宇宙暗物质聚拢在一起的 “如果他们看到一个这样的（能量）陡沿，对应于貌似存在的暗物质粒子，那会令我很感兴趣，”麦戈高夫说，“到那时，没有什么是天体物理学所不能解释的了。” 长期以来，探寻者提出银河系致密的星系中心就是暗物质的藏匿之处。今年年初，利用美国宇航局（NASA）费米伽马射线太空望远镜所提供的公开数据，研究者发现银河系中心存在过量的高能伽马射线。 对于星系中心地带的研究不断细化，暗物质粒子湮灭释放出伽马射线信号这一说法已经大为巩固。费米实验室（位于伊利诺伊州巴达维亚市）的天体物理学家丹·胡珀（Dan Hooper）说道。 胡珀说，独立验证暗物质信号将需要一系列探测结果，其中包括：来自矮椭球星系的伽马射线；反质子过量；来自暗物质占多数的星系子暗晕（sub-halos）附近的伽马射线；地下实验中的暗物质粒子；或者利用欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机得到暗物质粒子。但他也承认同样的过量问题也可以用脉冲星或宇宙射线爆发的相关现象来加以解释。 “只有在已知的和未预料到的天体物理源均被排除时，所观测到的信号是由暗物质发出这种说法才有最大的可能性。”麦戈高夫说道。 至于博亚斯基和他的同事们呢？ 博亚斯基指出，2015年他的团队获得了更多使用XMM望远镜的时间。博亚斯基说，如果这样行不通，很可能到2016年年中，日本计划发射的Astro-H X射线望远镜应该能够让他的团队再次获得观测时间，并确定这些X射线是否真的是由暗物质发出。 暗物质理论一直具有生命力，部分是因为在大尺度宇宙结构中，看不见的暗物质似乎形成了星系团和超星系团的沿宇宙网格分布。因此，在不引入暗物质或其他引力理论的情况下，这样的结构难以被解释。 “关于暗物质的这种乐观态度已经存在了很长一段时间，”麦戈高夫说，“在过去20年中，每隔五年我就会听到自信满满的声明：‘五年内，我们就会知道暗物质是什么了。’显然，这一天从未到来过。” 我们应该停止探测吗？ 米尔格若姆说探测绝对应该继续下去；只是为了说明暗物质并不存在。 那个与暗物质理论说再见的临界点何时将会出现？ “对有些人来说，永远不会有那样一个时刻。”米尔格若姆说。几年前当他提出修正牛顿引力理论（MOND）时，就与暗物质理论划清了界限，那是另一种引力理论，无需引入暗物质解释什么。 多年前，弱相互作用大质量粒子（WIMP）曾很有希望被认定为暗物质，米尔格若姆说，但未能在大型强子对撞实验中得到。

达古巴

如果存在，也是物质。只不过与我们通过技术手段可以“看得见”的物质不一样，人类暂时还“看不见”它，所以正在努力“看见”他。“看见”了，存在性也解决了，否则永远是悬案。

關鍵字: 暗物质 万有引力 描述