卓然

有一種神秘的物質(zhì)，它就像幽靈一樣彌漫在我們每個(gè)人周圍，它可以輕易穿過每個(gè)人的身體而又不被人察覺，它就是人類至今無法看清和不能摸到的暗物質(zhì)。宇宙中的暗物質(zhì)總質(zhì)量接近普通物質(zhì)的6倍。此外，還有暗能量，它們彼此之間巨大引力作用造就相對(duì)平衡的宇宙與有條不紊運(yùn)行的星系。太陽、地球和月亮作為獨(dú)立的天體，為什么能安靜地懸浮在太空中，其中就有暗物質(zhì)釋放的超級(jí)能量的支撐。

那么，暗物質(zhì)究竟從哪里來，探索它又有什么意義呢？

確認(rèn)暗物質(zhì)的存在

20世紀(jì)30年代，瑞士天文學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：在星系團(tuán)中，能看得見的星系占總質(zhì)量的1/300以下，而99%以上的質(zhì)量是看不見的。這一結(jié)論意味著星系團(tuán)中有某種神秘物質(zhì)被人們忽略了。

眾所周知，一般情況下，憑借肉眼或借助工具就能看到普通物質(zhì)，即使它們藏身于最黑暗的角落，只要有光照總能被發(fā)現(xiàn)，但暗物質(zhì)是個(gè)例外。暗物質(zhì)不發(fā)光，不發(fā)出電磁波，從來沒有被直接“看”到過。

雖然當(dāng)時(shí)多數(shù)人并不認(rèn)同上面瑞士天文學(xué)家關(guān)于暗物質(zhì)的觀點(diǎn)?？墒?，后來的宇宙觀測(cè)結(jié)果越來越驗(yàn)證這一觀點(diǎn)的可信性。后來全世界科學(xué)家基本達(dá)成這樣的共識(shí)：雖然我們從來沒有直接看到宇宙中存在這種物質(zhì)，但我們發(fā)現(xiàn)了由于這種物質(zhì)的引力作用對(duì)于其他可見的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的影響，這是我們斷定宇宙中存在這種物質(zhì)的理由。

暗物質(zhì)從哪里來

暗物質(zhì)的物理組成究竟是什么，它又是怎么來的？科學(xué)家通常認(rèn)為暗物質(zhì)是一種不發(fā)光、不發(fā)出電磁波、不參與電磁相互作用的全新粒子。根據(jù)引力效應(yīng)，天文學(xué)家估算，宇宙大約由27%的暗物質(zhì)、68%的暗能量和5%的普通物質(zhì)組成。這些看不見的“大多數(shù)”就像披上了隱身衣一樣，使得長(zhǎng)期以來，在宇宙中占比最多的東西反而是人類最遲也是最難了解的，至今僅知道它們存在，還不清楚它們的性質(zhì)。這也是暗物質(zhì)讓人感覺如此神秘的原因。

至于暗物質(zhì)是如何產(chǎn)生的，科學(xué)家認(rèn)為，和普通物質(zhì)一樣，暗物質(zhì)應(yīng)該也來自宇宙大爆炸。在宇宙早期某一個(gè)時(shí)刻，宇宙溫度非常高，粒子能量非常強(qiáng)，它們劇烈碰撞，在這種相互作用下，包括暗物質(zhì)在內(nèi)的各種各樣的物質(zhì)由此產(chǎn)生。

暗物質(zhì)很神奇

為了解暗物質(zhì)這種存在于宇宙的隱身神秘“居民”，科學(xué)家做出了一些基于假設(shè)的理論模型，但物理學(xué)界渴望有實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果，特別是直接探測(cè)的結(jié)果，對(duì)這些理論模型進(jìn)行驗(yàn)證。這也正是我們發(fā)射“悟空”上天探索的動(dòng)因。

暗物質(zhì)難以探測(cè)，除了不發(fā)光外，還在于它的速度快，難以捕捉?？茖W(xué)家測(cè)算，暗物質(zhì)粒子每秒的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)220千米，是56式半自動(dòng)步槍子彈出膛速度的300倍。而且它們穿過人體時(shí)，不會(huì)留下任何痕跡，人完全沒有感覺。

暗物質(zhì)具有隱身性，就像作為能量存在紫外光，我們的肉眼是看不見的一樣。暗物質(zhì)粒子必須在相互作用時(shí)，我們才可能觀察到。遺憾的是，它們具體會(huì)以什么樣的形式相互作用，科學(xué)家還不知道。如果能夠測(cè)量到這種相互作用，人類就有望成功地探測(cè)到暗物質(zhì)。

揭開宇宙奧秘

有人不明白，對(duì)這種看不見摸不著的東西，有必要大費(fèi)周章地進(jìn)行探索研究嗎？科學(xué)家的回答當(dāng)然是肯定的，原因很簡(jiǎn)單，支撐人類文明進(jìn)步的自然科學(xué)發(fā)展遇到了無法逾越的瓶頸。簡(jiǎn)單地說，現(xiàn)代物理學(xué)取得了巨大的成就，絕大部分現(xiàn)象可以在粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的框架中得到滿意的解釋。但暗物質(zhì)不適用，這讓物理學(xué)的天空懸著一朵“烏云”，而物理學(xué)卻是現(xiàn)代科學(xué)最重要的支撐。

上升至理論層次解釋，對(duì)暗物質(zhì)的研究是粒子物理和宇宙學(xué)的核心問題之一。尋找暗物質(zhì)粒子、研究暗能量的物理本質(zhì)，與探索宇宙起源及演化的奧秘是息息相關(guān)的，同時(shí)也是21世紀(jì)天文學(xué)和物理學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。

此外，了解暗物質(zhì)的性質(zhì)，對(duì)于我們理解宇宙中星系、星系團(tuán)等如何在宇宙演化過程中形成，具有里程碑式的重要意義。

發(fā)射“悟空”暗物質(zhì)探測(cè)器，使中國科學(xué)家躍身世界自然科學(xué)研究的前沿，與其他國家的頂尖科學(xué)家一起探討交流，所以說這一定是載入中國科學(xué)發(fā)展史的一件大事。