如果我们能看到暗物质,那会怎样?答案或许细思极恐!

可见 , 普通物质只占宇宙的5% , 这包括了所有我们能看到的:天空中所有的恒星、行星 , 所有的人 , 以及所有你吃过的食物……但是未来 , 我们可以观察到这5%以外的物质吗?欢迎来到Unveiled , 今天我们要回答一个非同小可的问题:如果我们能看到暗物质呢?你是否对真相求知若渴 , 你是否充满好奇心?
如果我们能看到暗物质,那会怎样?答案或许细思极恐!
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宇宙中大概有25%的东西被称为“暗物质” , 是由我们不了解的神秘物质组成 。 剩下的70%(既不是暗物质也不是普通物质)是“暗能量” , 在许多方面 , 这是比暗物质还难以解释的东西 。 在这个语境里 , “暗”并不是指暗物质与暗能量有什么关系 , 只是简单地表达他们的未知性 , 所以我们可以分别讲述这两者 。
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我们认为“暗能量”是使宇宙膨胀的物质 , 而“暗物质”是我们根据引力的原理推断出来的:如果没有这种暗物质 , 我们观察到的各种引力效应都不能成立 。 所以我们大概感受到了暗物质的作用与大概位置 , 但它具体是什么 , 我们并不了解 。
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我们所说的引力效应在星系的形成中最为明显 。 星系非常辽阔 , 所以我们一开始认为距星系中心越远的物质会以越慢的轨道速度运行 。 但事实并非如此:远距离物体的轨道速度与近距离的基本相同 。 比如说 , 在仙女座星系 , 这个速度就是每秒250千米 。
暗物质理论由此兴起 , 提出是这个奇特的物质使得星系维持了费解的形态 。 同时 , 我们可以通过引力透镜这一现象轻易标记出暗物质的位置 。 引力透镜是指来自遥远星系的光线会受到其路径上大质量物体引力作用而扭曲的现象 。 某些时候 , 我们观察到了光线被扭曲 , 却无法探测到导致此的物体——由此我们又引入了暗物质 。 所以 , 要么是因为暗物质 , 要么就是我们关于引力的所有理论(爱因斯坦的相对论首当其冲)都是错的 。
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如今 , 暗物质存在的可能性越来越受到重视 , 但我们所有的观测、假设和理论仍然不足以证实它的存在 。 不过 , 世界各地正在进行大量的实验 , 试图通过直接探测暗物质以证明它确实存在 。
萨德伯里微中子观测站实验室(SNOLAB) , 是位于加拿大安大略省的镍矿深处的地下物理实验室 , 配备有暗物质探测器 。 一种名为DAMIC的探测器正在尝试拍摄各种粒子的图像 , 希望有朝一日能够发现“首个暗物质粒子” 。 SNOLAB的另一设施DEAP-3600运用氩气探测暗物质粒子 。
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此外 , 意大利格兰萨索国家实验室的XENON1T暗物质探测装置也在探测“WIMPS”(弱相互作用大质量粒子) 。 该装置装载着液态氙 , 通过监测进入装置的粒子与氙原子碰撞产生的闪光 , 来探测可能存在的粒子 。
截至2019年底 , 世界各地的暗物质探测实验都一无所获 , 物理学家们强调说 , 这不一定是个坏消息 , 至少这些探测和实验为人们排除了不属于暗物质粒子的属性 , 尽管它的特性仍然是未解之谜 。 通过排除和调整各种实验探测 , 人们也许有一天能够“看见”这被倾注了热切关注的暗物质粒子 。
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