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寻找暗物质

2018-07-13章江

青少年科技博览(中学版) 2018年5期

章 江

酷似幽灵难现身

我们仰望星空时发现,除了太阳、月亮和星星,宇宙是空荡荡的。但实际上,这只是一种错觉。科学家的研究表明,宇宙的密度由约4.9%的普通物质、26.8%的暗物质和68.3%的暗能量组成。也就是说在整个宇宙中我们能看到的普通物质只占不到5%,剩下绝大部分都看不见。不是仅用肉眼在可见光波段看不见它们,而是不论探测什么波段的电磁波,比如无线电、红外线、紫外线、X射线等,都看不到它们。

我们之所以能够见到这个世界,遥望空中的日月星辰,看到身边的桌椅板凳,是因为这些东西或者说这些物质,要么能够与光互动,被光照亮,要么能够自己发出光亮。

分子和原子是普通物质构成的基石,这些基石能够组装在一起,本质上是它们之间的电磁力在发挥作用。也正是通过这样的电磁作用,我们才能够触摸到这个大千世界。

暗物质指的是看不见的物质,不是因为没有光照亮它们,而是因为光照不亮它们。暗物质不发射光子,不吸收、不散射光子,也不参与电磁作用,人们目前只能通过引力产生的效应感受它们的存在。

这种神秘的物质穿透力出奇的强。一个暗物质粒子,可以在地球的这一端很轻松地跑到地球的另一端,也可以很轻松地穿过太阳,因此不可能用个瓶子装起来。

暗物质被称为“世纪之谜”,国际粒子物理学界将每年的10月31日定为“国际暗物质日”,以有效地推动开展暗物质的探索。暗物质是什么,以何种形式存在,和人类又会产生怎样的联系等谜底的揭开,或许会与牛顿力学、爱因斯坦相对论一样,开启人类新的物理时代。……

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