太空幽靈——暗物質，是個什麼鬼？看不懂發紅包！
針對本文小編要嘮叨一下：第一是由於小編本身水平有限，第二是本微信公眾賬號是少兒科普，第三是這一篇是寫給文科生的，所以，文中堅決不用專業辭彙，堅決不用枯燥的數據，只講道理！
所以，懇請各位理科學霸手下留情，不要挑刺。
不過呢，本文已經找了中國科學技術大學天文物理系的袁業飛教授備案並斧正過了。袁教授給了本文的點睛之筆，幫本文進行了專業性把關。（此處可以有一些噼里啪啦的掌聲）
我們生活的世界，是這樣的真實。我們之所以覺得世界真實，是因為我們感知了世界。 在遙遠的過去，我們感知世界，主要靠我們五中基本感覺，那就是視覺，聽覺，嗅覺，味覺以及觸覺。
如果有某種東西，超出了我們這五覺而存在，我們就會心生恐怖。
一、我們的恐懼來自哪裡？
在古代，瘟疫來了，我們不知道是病菌病毒在傳播，所以各種宗教或者巫婆大仙都愛用天降災禍，神靈報應來解釋。越這樣神秘的解釋，人們膽子越小，生怕得罪了身邊看不見摸不著的神仙。直到科學家們直到他們是由於病毒和病菌傳播引起的，只要做好消毒，做好滅菌，做好隔離，阻止病毒病菌的傳播途徑即可。
很多恐怖片導演都會得心應手的運用這一手，只不過他們是故弄玄虛。比如，他們會安排一個看不見摸不著寂靜無聲的幽靈，來拉開我們的窗帘，或者推開我們卧室的門。
再比如看不見摸不著的核輻射，可以使人得上怪病，最後死去，如果放在放射性發現之前，那麼最好的解釋就是找個人中了邪，被惡魔纏身，或者遭到了神靈的報應。但是，後來人們發現了某些物質的放射性，會輻射出有害的射線。人們只要做好防護做好隔離就會沒事，人類的恐怖也會隨之消失。這種射線，看不見，摸不著，無法直接感知，但是，我們通過科學儀器，間接地感知他們的存在，比如可以使膠捲曝光，可以再熒光屏留下斑點，或者在科學家的雲室中留下痕迹。但是，總是我們間接地感知了。
但這也帶來一個問題，世界上是不是還存在超出我們感知範圍的物質，甚至我們間接地感知也很困難？答案是：不但存在，而且很多！比我們能直接感知到的物質還多20倍！
二、那我們今天就來聊聊，當今籠罩在物理學的兩個幽靈（兩朵烏雲）之一的暗物質。（另一個幽靈是暗能量）
說暗物質之前，先說說普通物質。從微觀的原子、電子、質子，到地球上動物植物、土壤石頭，以及放眼太空，肉眼看到的太陽月亮，以及望遠鏡觀測到的恆星行星，星雲塵埃。然而，然而這一切我們直接觀測到的物質，只構成了現有宇宙的不足5%……。那剩下的是什麼呢，科學家說就是25%的暗物質，和70%的暗能量。
三、先看看科學怪蜀黍是怎麼說暗物質的！
然而科學家說：我們也不知道暗物質是什麼。因為他們不參與電磁相互作用。不參與電磁相互作用，也就不發光，不反射光，同時也就不會產生彈力，那麼100公斤或100噸的暗物質放在手上，就直接漏過去了，我們卻一點沒感覺。同樣，他們砸到儀器上，儀器也不會發現。
四、那這麼詭異的東西，科學怪蜀黍怎麼會認為他們存在？
因為，他們會產生引力。
事情是這樣的。我們的宇宙中，星系中的恆星受到軌道半徑內所有的物質的引力作用，圍繞星系中心旋轉。就像圖中這位家長。拉著孩子在飛速旋轉。這個遊戲成功的最重要的秘訣，就是中間這位家長要有足夠的力量拉住孩子。轉得越快，需要的拉力越大。不信你可以那一根繩子，另一頭繫上一個大石頭甩甩看，轉的越快，需要的拉力越大。不過，要小心，也不能太快！太快可能拉斷繩子而甩出去，砸到小朋友可就麻煩大了！砸不到小朋友，砸到隔壁老王的勞斯萊斯也賠不起！
宇宙中的星系也是這樣。比如，太陽必須有足夠的吸引力，來拉住地球等九大行星。如果引力過大，則地球被吸引到太陽裡邊去了，如果引力過小，地球就脫離現在的軌道飛走了。
那這些引力是怎麼產生的呢？牛頓告訴我們，引力的大小，跟太陽地球的質量以及他們兩者間的距離有關係。因此太陽的質量是地球的33萬倍，才鞏固了太陽在太陽系的老大地位（核心地位），九大行星以及才能平穩的年復一年的圍繞著太陽旋轉。
當老大還得有硬實力！
然而，如果你看到的是下邊這個圖，你就會蒙圈了！（下圖就是蒙圈的你）
一個小朋友，怎麼能拉的住兩個小朋友呢？
你肯定會堅定的認為：小編又PS造假！（小編你開···開··開玩笑吧！）
然而
天文學家卻在1932年發了跟這個類似的詭異的現象。1932年，美國加州工學院的瑞士天文學家弗里茲·扎維奇觀測螺旋星系旋轉速度時，發現星系外側的旋轉速度比預期的快。
理論上，這個星系團必定會四處飛散，很快就被徹底摧毀。如果用繩子旋轉的例子來說，就是繩子無法承受這樣的速度而被甩斷！如果按旋轉孩子的遊戲來說，中間的孩子拉不住旋轉的小孩，旋轉的小孩會被甩飛！
五、難道我們真的見鬼了嗎？
我們可以說真是見鬼了！
然而，有鬼的說法，科學家並不滿意。
於是，茲威基作出了一個有根據的推測：后髮星系團中一定充滿了某種「暗物質」，它們的引力足夠強，可以把星系團束縛在一起。
這就像是稱體重一樣，本來我們根據一姑娘的體型估測她體重是50kg，結果體重秤卻顯示有200kg。在檢查了體重秤、引力都沒有問題後，我們只能猜測姑娘身上有著某種我們看不見的東西佔著很大一部分體重（鬼附身啦）。
繼續回到旋轉遊戲這張圖，也就是這個中間的小朋友，如有神助拉著另外兩個小朋友，如果小編沒有ps的話，那就是見鬼了。對，真的見鬼了，科學家最煩見鬼的解釋，於是，科學家說，有一種看不見、摸不著的物質，幫著小姑娘拉著兩個小朋友，這個看不見摸不著的鬼，就被科學家稱為暗物質。
六、既然看不見摸不著，不能被感知，那科學家為什麼說暗物質存在？
這麼說吧，科學家們也曾經面臨兩個艱難的選擇：要麼放棄愛因斯坦的廣義相對論，要麼相信暗物質的存在。然而愛因斯坦是這樣的偉大，到引力波被證實，他的所有關於宇宙的預言都被證實了（除了一些細節末梢）。而且，只要相對論沒有被證明錯誤（證偽），也沒有推翻的必要。因此，我們要繼續努力尋找暗物質，就如同一個世紀以前尋找以太一樣。
而且，暗物質縱然秉性古怪孤僻，社交圈子非常小（不與其他物質發生電磁相互作用），神龍見首不見尾，但還是留下了一些蛛絲馬跡，那就是暗物質存在引力效應。遙遠宇宙的光線，穿過物質或暗物質附近的時候，會由於物質和暗物質的引力作用，光線發生彎曲。就像光線通過透鏡一樣。
哈勃望遠鏡曾拍到一個超新星爆炸，但是照片上卻有四個成像。
通過引力透鏡，根據光線彎曲的程度，科學怪蜀黍們可以計算出物質和暗物質的分布，去掉直接觀察到的物質，剩下的就是暗物質的分布了。
另外，暗物質存在證據還有宇宙學上的證據：由於暗物質瀰漫分布在宇宙空間，它們會影響宇宙的膨脹。
七、說了半天，還是沒搞明白，暗物質到底是什麼？
這個，雖然小編不好回答，但我一點都不羞愧，因為，科學家對暗物質了解的也少。目前，關於暗物質有三點是可以確定的：
（1）宇宙中存在暗物質。
（2）它們能產生引力。
（3）它們大量存在。是普通物質的4倍還多！暗物質是瀰漫在星系中的，或者，星系是埋在暗物質暈之中。
關於他們，可能是什麼，有下邊的說法要等待證實：暗物質很可能由某些和光線不發生任何作用的特殊粒子構成，他們的性質還不為我們所知道。
八、排除法：暗物質不是什麼？
雖然暗物質是什麼，我們知道的還不多，但我們還知道更多暗物質不是什麼。
第一：暗物質不是沒有恆星的分子雲，或星際塵埃團。因為目前我們還探測不到任何物質粒子。
第二：暗物質不是反物質。因為反物質和普通物質接觸，會湮滅，產生特殊的伽馬射線。
第三：暗物質不是黑洞，雖然黑洞也不可見，也有引力。因為黑洞的邊緣會和其他物質發生猛烈作用，比如被黑洞吞噬前的天體會垂死掙扎，這個掙扎過程中因高熱而放出紫外線和X射，從而我們可以獲取黑洞存在的訊息。但我們感受到的暗物質只是在空間中彌散分布。
九、尋找暗物質有什麼用呢？
（1）我可以肯定的說：對於像我一樣的吃貨來講，沒什麼用。對不是吃貨的普通人，也沒啥用。
（2）但，對於科學家而言，他們對暗物質的執著，肯定超過了我對美食的執著。他們對未知世界充滿了好奇心和求知慾。所以他們也代表了人類的未來，而我們不能。在此向他們表示致敬！
（3）對於科學家來說，發現暗物質是繼哥白尼的日心說，牛頓的萬有引力說，愛因斯坦的相對論，量子學說之後，人類認識自然規律的又一次重大飛躍！比引力波還要重大的而發現！因為如果能找到暗物質，將使人類對宇宙的認識向前邁進一大步，了解到更加深遠的物質世界。
（4）另外，在尋找暗物質的過程中，科學家們要絞盡腦汁去想一切辦法，在這過程中，還會有歪打正著的新發明新發現新技術，作為額外附加的回報。
（5）另外，如果我國率先發現暗物質，那麼得諾貝爾獎是肯定的了。另外，科學上的領先，也是國際上綜合國力競爭的主要指標。
十、那目前尋找暗物質的思路有哪些呢？
首先，無論探測什麼物質，一定要讓被探測物質與探測器發生相互作用，一般最終轉化為易測的光電信號。這是最基本的思路。目前，國際上對暗物質探測方式主要分為３類，這也是基於不同的物理模型。
第一類是在加速器上通過兩束高能粒子對撞將暗物質粒子「創造」出來，如歐洲核子中心的大型強子對撞機；
第二類是在地下進行的直接探測，各國有不少這樣的實驗項目，其中我國四川錦屏地下實驗室是目前世界上最深的研究暗物質實驗室。地下的實驗是基於暗物質是一種質量很大的、只參與弱相互作用的粒子，簡單地說，就是質量很大的類中微子粒子。
第三類是在太空進行間接探測，比如我國的悟空號探測衛星。空間的實驗是基於暗物質是一種自身就是自身的反粒子的粒子物理模型，暗物質與暗物質湮滅產生正負電子對。空間實驗其實測量的是正負電子，這些正、負電子的數目可能比我們預想的要多，多到只能用暗物質湮滅來解釋。
大咖簡介
袁業飛教授：
1999年6月獲中國科學技術大學天體物理專業博士學位。2001年1月被破格聘任為中國科學技術大學副教授。2005年12月晉陞為教授。1998年獲中國科學院院長獎學金優秀獎。入選2005度教育部「新世紀優秀人才支持計劃」。現任天文學系執行主任。2002-2003被教育部國家留學基金委以高級訪問學者的身份選派到美國哈佛大學天文系訪問一學年。2001，2004年曾應邀訪問香港大學物理系，並作合作研究。主要承擔高年級大學生和研究生的《天體物理概論》、《熱力學與統計物理》、《廣義相對論》和《相對論天體物理》的教學工作，並從事以相對論天體物理、緻密星物理為主要研究方向的理論天體物理的研究工作。參加的主要學術團體有：國際天文聯合會（IAU）會員，中國天文學會常務理事，中國物理學會引力和相對論天體物理分會理事，安徽省天文學會會員
此文衷心感謝袁教授精心斧正，在此小編有禮啦！
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