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「暗物质」（dark matter）是一种看不见的物质。当物体之间存在电磁相互作用时，我们总可以通过电磁波来探测这种相互作用，例如我们的「观察」就是通过「光」这样一种特殊的电磁波来进行的。如果存在着某种物质，它们之间不存在电磁相互作用，我们就不能用电磁波来探测这样的物质，通俗一点来说，就是我们「看不到」这样的物质。这种看不见的物质即为暗物质。 暗物质并不是一种「黑暗」的物质，因为如果颜色漆黑，那么这样的物体会不断吸收外界的辐射，我们也就有了用电磁波探测它的方法。所以准确地说，暗物质是一种看不见的物质，它更像是物质世界的「小透明」。可这种看不见的小透明，为什么物理学家知道它们还在那呢？这是因为引力的作用。天文学家薇拉·鲁宾（Vera Rubin）最早观察到了暗物质存在的证据，她在 20 世纪 60 年代时，对仙女座中的恒星们绕着星系中心的运行速度（线速度）进行了测量。测量的结果却匪夷所思。理论上来说，根据能量守恒定律，越是靠近星系的中心，重力势能转化为动能，恒星的运行速度应该越快，可薇拉等人的实验结果却表明，对于星系中的恒星而言，随着距离星系中心的距离增加，其线速度几乎不变。薇拉等人后来还观测了大量其它星系中恒星的运动，结果都非常类似。这种奇怪的结果说明要不是引力出现了问题，要不就是在空间中还存在大量具有质量但无法「看不见」的暗物质。 物理学家目前仍然不清楚暗物质到底是由怎样的粒子所构成。一种观点认为，暗物质就是那些晕族大质量致密天体（MACHOs: MAssive Compact Halo Objects），这些致密的天体跟我们熟悉的物质世界没有什么组成成分上的差别，MACHOs 可能是黑洞、中子星、褐矮星甚至大质量的孤立行星等，但更多的观测表面这样的解释是非常不充分的，这类物质不足以解释多余的质量。因此，物理学家们转而开始关注那些与我们常见的普通物质的构成不同的那些物质。理论上预言存在着这样一种大质量弱相互作用粒子（WIMP：Weakly Interacting Massive Particle），顾名思义，WIMP 的质量较大，不但可能有引力的相互作用，还具有弱相互作用。很多物理学家就认为，WIMP 就存在于我们周围，只是我们从来没有被探测到过。 |
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