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第314章 暗物质与暗能量（第1页）

暗物质（darkatter）详解

暗物质是什么？

暗物质是一种不可见、不光、不与电磁波相互作用的物质，但它通过引力效应影响宇宙中的天体运动。科学家通过观测星系旋转曲线、引力透镜、宇宙大尺度结构等现象，推断其存在。

关键证据

星系旋转曲线异常（verarub，os）：

按照牛顿引力理论，星系外围恒星度应随距离下降，但观测现其度几乎恒定，表明存在额外引力来源——暗物质晕。

引力透镜效应（如子弹星系团eo）：

光经过大质量天体（如星系团）时弯曲，但观测到的引力效应远可见物质的总质量。

宇宙微波背景辐射（b）（duap>b涨落模式显示，普通物质仅占宇宙总质能的约，而暗物质约占。

暗物质的可能组成

暗物质可能由尚未现的非重子粒子（即不包含质子和中子）构成，主要候选理论包括：

duips（弱相互作用大质量粒子）：

如对称理论预言的中性伴随子（neutrao），质量可能是质子的倍。

实验：地下探测器（如xenont、lz、中国锦屏实验室）试图捕捉duips与原子核的碰撞。

轴子（axion）：

极轻的假想粒子，为解决强cp问题提出，可能通过电磁场振荡被探测（如adx实验）。

其他可能：

原初黑洞、惰性中微子（sterieneutro）、奇异暗物质（如qba）等。

暗物质的作用

宇宙结构的“骨架”：

在早期宇宙中，暗物质通过引力率先聚集，形成“宇宙网”，普通物质随后落入其中形成星系。

维持星系稳定性：

暗物质晕防止星系因高旋转而解体（如银河系）。

未解之谜与挑战

直接探测尚未成功：

目前所有地下实验（如xenonnt、pandax）均未现duips的确切信号。

替代理论的可能性：

部分科学家提出修改引力理论（如ond），但无法解释所有观测现象（如子弹星系团）。

暗物质与标准模型的联系：

暗物质粒子是否属于对称理论？还是需要全新物理？

未来研究方向

下一代探测器：

更高灵敏度的暗物质实验（如dardu、supercds）。

对撞机探测：

大型强子对撞机（lhc）可能产生暗物质粒子。

天文观测：