科学家怎么证明暗物质存在？

怎么解释“我们所看到的宇宙必须有暗物质和暗能量”？暗物质和暗能量是观测误差吗？目前已观测到的宇宙现象，必须要通过暗物质和暗能量才能解释吗？这个观点是否已经被科学家广泛接受？     

“火眼金睛”揭示宇宙奥秘——悟空号卫星取得七大科技成果

<正>1引言天文观测表明,宇宙中广泛存在暗物质,约占宇宙总质能的1/4，是我们已知普通物质的5倍。然而自20世纪30年代以来，科学家仅能通过引力在宏观尺度观测暗物质，其物理性质至今仍不为人所知。另一个世纪谜题是高能宇宙射线的起源、加速机制，宇宙线所关联的极端加速和极端相互作用等问题使其在物理学中备受关注。这两大科学问题都被列为美国国家研究委员会（NRC）遴选出的21世纪11个宇宙物理学重大科学问题之中[1]。除此之外，     

神秘的物质世界

物质是宇宙的基本形态，是时间的盟友和空间的宠儿。在大宇宙中，物质的确称得上是光怪陆离、千变万化，但万变不离其宗，不管宇宙中形形色色的星球、星云、星系和暗物质的数量有多庞大，其基本的建筑材料也十分有限，即便把它们全部加到一起，也未超过门氏周期表上那些化学元素。     

宇宙的七成是暗能

大多数宇宙学家直到20世纪90年代才相信宇宙是由普通物质和看不见的暗物质所组成．宇宙深处的星体爆炸显示一种字宙力正在导致宇宙分离．天文学家把这种力称为暗能。宇宙中70％是暗能，15％是传统的暗物质，仅仅5％是像构成地球和星体这样的普通物质。也可以说，是暗能量统治着宇宙，而我们能够看得见摸得着的物质完全是一个弱势群体。     

时空之间

宇宙是一个物质有限而空间无限、周期有限而寿命无限的复合体。物质有限，是指宇宙包含的具有宏观和微观形态的物质是有限的，包括可观测的宏观低速物质与暗物质，微观低速物质与暗物质。宇宙演化的历程，也是根据有限物质的不断变化来判定的。空间无限，是指宇宙在三维空间中是无限的，换言之，宇宙中有限的物质可以在无限的空间中自由运动而不会受到空间的约束。我们根据宇宙物质在运动变化过程中所表现出的特征，可以定义宇宙的生命周期，但由于空间的无限性，宇宙寿命也是无限的。     

宇宙中最怪异的东西

科学家相信，宇宙中的大部分物质都是暗物质，但是利用当前的技术，既无法看到也无法探测到暗物质。     

扑朔迷离的暗物质

<正>在茫茫宇宙中,恒星间相互作用,进行着各种各样有规则的轨道运动。但是,有些运动我们却找不着使其相互作用的物质。因此,人们设想在宇宙中也许存着我们看不见的物质,并将这种物质称之为暗物质。在宇宙学中,暗物质是指那些自身不发射电磁辐射,也不与电磁波相互作用的一种物质。人类无法通过现有的任何观测工具来直接观测到它们,只能通过引力产生的效应来得知它们的存在。     

众眼看宇宙

作为探寻星系演化过程的一部分,天文学家正利用哈勃空间望远镜针对宇宙中某个最大的结构进行仔细研究。哈勃镜能够提供一种间接的证据,证明在这几百个星系组成的超大质量星系团拥挤、混乱的内部充斥着不可见的暗物质。暗物质是一种占据着宇宙大部分质量却又无法观测到的物质。哈勃镜的高级巡天照相仪绘制了超大星系团Abell 901／902中的暗物质分布图,以及植入其中的大量星系的位置。照片中遍布的紫色团块反映了星系团中暗物质的分布情况。该星系团正浸淫在一大丛暗物质的团块中。     

控制宇宙的神秘能量

最近几年的发现表明，我们的宇宙越来越像由一个高明的巫婆用暗能量、暗物质和正常物质调制成的鸡尾酒。天文学家发现了一种控制宇宙的神秘能量——暗能量。其最新证据表明这种暗能量可能占宇宙总能量的2／3，它正在把宇宙中的星系及星系中的一切以史无前例的速度相互分离。     

失踪的彗星

最近,天文学家们发现一个令人费解的现象,成千上万颗彗星销声匿迹,失去了踪影。墨尔本大学物理学家罗伯特·福特博士认为,这些彗星可能仍然存在,只是我们无法观测到它们而已,其中有些彗星正朝地球飞来,并有可能与之相撞。福特还指出,这些失踪的彗星可能由一种被称为镜像物质的奇特物质构成。这是一种科学家新近发现的隐形物质,少数物理学家认为它可能就是那种飘忽不定的暗物质。暗物质被科学家们描述为宇宙中普遍存在的“死刑台”,不过,尚未有人确认这一物质。“如果镜像物质确实存在,那么,也就应该存在着镜像恒星、镜像行星,甚至镜像生命。…     

中国空间站的高能宇宙辐射探测设施

大量的天文观测证据表明,暗物质不但存在,而且主导宇宙的物质分布。但是目前人类对于暗物质粒子的性质还几乎一无所知,关键就在于还没有探测到暗物质粒子,这是人类对宇宙认识的重大缺憾之一。现代物理学理论的有些模型预言了种类繁多的候选暗物质粒子,但是无法明确说明哪种粒子就是暗物质粒子,所以最终探测到并且测量暗物质粒子的性质将能够对于基础物理学理论的发展起到巨大的推动作用。     

哈勃探测到已知最小的暗物质团块

NASA网站2020年1月9日报道,利用哈勃空间望远镜和一种新型观测技术,发现暗物质能够形成比此前已知小得多的团块,证实了被广泛认可的冷暗物质(CDM)理论的基本预言之一。暗物质是一种看不见的物质形式,其占据了宇宙大部分质量,并基于此形成星系的骨架。可以通过测量暗物质的引力如何影响恒星和星系来间接探测其存在。由于嵌入小型暗物质团块内的恒星数量很少,因此通过搜寻恒星来探测最小暗物质团块的形成非常困难。     

探索加速膨胀的宇宙

正宇宙是由什么组成的?物理学家认为宇宙是由两种物质构成的,一种是可见的发光物质,另一种是不可见的暗物质。发光物质是每个人都可以看见的物质,而暗物质则需要通过探测其自身引力存在才能被意识到的物质,如星系或星系族的旋转曲线。辐射是宇宙的一种能量之一,光子辐射穿过宇宙,科学家最新研究发现暗能量使宇宙加速膨胀。目前天文学家还不了解暗能量,只能通过宇宙     

连天文学家都不知道如何回答宇宙谜题(四)

十、银河系的旋转速度 看不见的物质——“暗物质”如何分布？ 我们由银河系中看得见的恒星分布情形类推，求出银河系的旋转速度可以发现内恻的旋转速度比外侧快，但是经由观测却发现，银河系内侧与外侧的旋转速度大致相同。要解释银河系内侧与外侧旋转速度大致相同，我们必须考虑：银河系中除了恒星气体等看得见的物质以外，还有质量高达这些物质全体质量10倍以上的看不见物质——“暗物质”这些看不见物质的原形是什么呢？它们在银河系中如何分布？     

众眼看宇宙

天文学家使用哈勃空间望远镜发现一个朦胧的暗物质环，这团暗物质是很久以前由两个大质量星系团猛烈撞击而形成。这个环状结构的发现为暗物质的存在提供了有力的证据。作为将星系团凝聚在一起的额外引力源，天文学家们长时间以来一直在怀疑这种不可见物质的存在。但如果星系团仅仅是依靠他们可见成员星的引力来维持，早就崩溃瓦解了。尽管天文学家不知道暗物质是由什么组成的，但他们假设那是一种遍布宇宙的基本粒子。     

“教条”已经影响了对暗物质的研究?

正当今学术界的主流观念认为宇宙的主要物质是不为人眼所见的暗物质,组成宇宙的暗物质颗粒不和辐射发生相互作用,使用任何望远镜都看不到它们。暗物质是如此强大的一个概念,而且大多报道认为它的存在已是事实。但是最近人们对暗物质的存在产生了一丝怀疑。2013年7月,在南达科他州进行的寻找暗物质的LUX实验一无所获——这是人类几十年来在浩瀚宇宙中苦苦寻找暗物质的又一次失败。更有一些调查认为宇宙中根本没有暗     

宇宙探索100问

79宇宙中有哪些暗物质?宇宙中有哪些暗物质?广义的暗物质是指不发可见光的物质。那么,除主序恒星外的其它天体都是暗物质,其中包括已死亡的恒星,如白矮星、中子星、黑洞;质量只有太阳质量的百分之几,内部不能发生核聚变反应的小恒星,如褐矮星,棕褐显以及行星、彗星等。宇宙尘埃     

中微子有质量

美国《科学》杂志评选１９９８年世界十大科学进展，其中一项是中微子有质量的发现。这一发现有可能推翻某些物理学定律，其结果引起了激烈的争论：是否需要建立一个新的粒子理论？中微子是否是形成宇宙大部分质量的“暗物质”的一部分？在烦恼着宇宙论学者的众多难题中，最令他们苦恼的问题就是：宇宙的最终命运会怎样？是一直膨胀上去最后稳定下来呢，还是收缩成一个灾难性的火球而告终？答案取决于宇宙中物质的总量，也就是引力的大小。如果引力不够大，宇宙会无限制地膨胀下去；反之，如果引力过大，宇宙会以一种天体物理学家称为“大坍…     

星尘谜踪——宇宙中的尘埃之谜

宇宙中的灰尘是一些极为细小的颗粒，由非晶质碳、碳酸盐和硅酸盐等物质组成。直径仅为1微米的几分之一，名为星尘。假如没有它们，我们的夜空一定会明亮很多，因为我们会看到更多的恒星：但假如真的没有它们。天上的恒星又会难以产生。因为正是它们冷却星际云，才促成星际云坍塌成恒星。与此同时。它们还促使一些微小的分子结合成更复杂的化学物质。引发一系列更神奇的化学变化。天文学家说。星尘是星球诞生的起点，是生命形成的材料，也是我们理解宇宙的关键。然而，星尘来自哪里？它们的作用如何体现？     

黑洞 : 遍布宇宙的“陷阱”

黑洞：遍布宇宙的“陷阱”○傅民杰广义相对论认为，黑洞就是宇宙中这样一种区域，进入那里的一切物质将被高度凝聚，那里的引力惊人之大，任何物质都无法逃逸，甚至连光和时间也不例外，譬如：在黑洞中，宇宙尺度相当于人类太阳系大小的宇宙空间里，所凝聚的质量则相当于...