【暗物质是什么意思】暗物质的作用是什么，解决大爆炸理论中的不自洽性

相信对于天文学比较好奇的朋友们都知道暗物质，暗物质是什么呢?简单来说就是宇宙中人们看不见的一种物质，也有人说是科学家们设想出来为了“填坑”的，因为暗物质捕鱼电磁产生作用，那么暗物质的作用是什么呢?下面世界之最笔者就来为你揭秘。

要想了解暗物质的作用的话，首先还是要来了解一下暗物质是什么，要了解暗物质，需要先从宇宙说起。宇宙是由什么组成的?你可能会想到星球、尘埃以及广阔无垠的空间。但是这些只是人类对于宇宙组成所理解的一小部分，我们可以从三个部分来概括宇宙的组成部分：正常物质，暗物质，还有暗能量。正常物质只占宇宙所有能量的4%，暗物质占26%，而余下的70%左右的宇宙能量则都是暗能量。

虽然暗物质在整体宇宙能量中所占的比重巨大，但现在却还不知道它由什么组成，未知大于已知。正常的物质，包括了中子、质子、电子、中微子以及其他粒子。而暗物质，只知道它是一种新的、不发光、不在人们现在所理解范畴内的物质。比起宇宙全景图还要更为神秘，暗物质的作用又是什么呢?

暗物质的作用是什么呢?暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性，对结构形成也非常地关键。暗物质很有可能是一种(或几种)粒子物理标准模型以外的新粒子所构成。对暗物质(和暗能量)的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。

简单来说，暗物质就是科学家设想的用来填坑的，填的是许多无法解释的天文现象。1933年瑞士物理学家弗里茨-兹威基(Fritz Zwichy)分别用两种方法来计算后发座星系团(距离太阳系大约3.2亿光年)的质量，一是“根据各星系运动速度来计算其质量”，二是“根据各星系内的恒星亮度来计算其质量”。但前者所得质量是后者的400倍。为解释这一矛盾，他提出星系中存在“无法看到的质量”。而这个质量就是暗物质的质量。

那么，到哪里去寻找暗物质呢?天体物理的证据表明暗物质在银河系里面普遍存在。按照目前的主流观点，银河系的银盘就嵌在一个球形的暗物质“晕”当中，这个晕的质量占了银河系总质量的95%以上。地球则和太阳一起，在这个暗物质的晕当中穿行。无时不刻，大量的暗物质就像暴雨一样打在我们身上。换句话说，在地球上就能找到暗物质!

暗物质不参与电磁相互作用，这意味着无法使用任何波段的光来观测它，也就是说，我们在地球上无法通过常规手段“看”到暗物质。幸运的是，传说中的WIMP粒子参与弱相互作用，它们如果存在的话，能够和原子核里面的夸克发生碰撞，从而把一部分动能转递给原子核。这些能量又可能转化为热、光、或者电离信号，从而被探测器捕捉到。

寻找暗物质的方法有点像守株待兔。科学家用纯净的材料制作出一个大型的靶子，在微观上，这个大型的靶子就像一系列的树桩，暗物质WIMP从靶子中间穿过时，可能撞在“树桩”上，从而产生信号，布置在靶子周围的探测器会把这个碰撞给“拍摄”下来，就像公路上拍摄超速的摄像头一样。当然，发生碰撞的不仅仅是暗物质，其它的放射性本底也会发生碰撞。接下来，科学家就要借助计算机的帮助，把真正属于暗物质的碰撞给挑出来。

但这事有相当的难度。实际的计算表明，预言中的暗物质粒子和原子核发生碰撞的概率极其微小。按照目前的天文学数据进行估算的话，每秒钟穿过一个人的身体的暗物质粒子有上亿个，但是在一天之内，发生的碰撞平均还不到一次!