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  • 1 # 溺水小刃

    暗物質(Dark Matter)是一種比電子和光子還要小的物質,不帶電荷,不與電子發生干擾,能夠穿越電磁波和引力場,是宇宙的重要組成部分。暗物質的密度非常小,但是數量龐大,因此它的總質量很大,它們代表了宇宙中26%的物質含量,其中人類可見的只佔宇宙總物質量的5%不到(約4.9%)。暗物質無法直接觀測得到,但它能干擾星體發出的光波或引力,其存在能被明顯地感受到。

    暗物質存在的最早證據來源於對球狀星系旋轉速度的觀測。現代天文學透過引力透鏡、宇宙中大尺度結構形成、天文觀測和膨脹宇宙論研究表明:宇宙的密度可能由約68.3%的暗能量,4.9%的重子物質,26.8%暗物質組成。

    所以簡單來說,暗物質本身是不可見的(即現在的裝置無法探測到),但是卻可以透過觀察被暗物質影響的星體光波引力這些,來佐證它的存在。

    然後呢,在1915年,愛因斯坦根據他的相對論得出推論:宇宙的形狀取決於宇宙質量的多少。他認為:宇宙是有限封閉的。可是科學家們實際觀測到的宇宙密度卻比愛因斯坦的推測值小100倍。也就是說,宇宙中的大多數物質“失蹤”了,科學家將這種“失蹤”的物質叫“暗物質”。

    1932年,美國加州工學院的瑞士天文學家弗里茲·扎維奇最早提出證據並推斷暗物質的存在。

    2006年,美國天文學家利用錢德拉X射線望遠鏡對星系團1E 0657-56進行觀測,無意間觀測到星系碰撞的過程,星系團碰撞威力之猛,使得黑暗物質與正常物質分開,因此發現了暗物質存在的直接證據。天文學家推測,宇宙中最重要的成分是暗物質和暗能量,暗物質佔宇宙25%,暗能量佔70%,通常所觀測到的普通物質只佔宇宙質量的5%。因此,探測和研究暗物質很可能導致物理學界新的革命。

    2007年1月,暗物質分佈圖終於誕生了!經過4年的努力,70位研究人員繪製出這幅三維的“藍圖”,勾勒出相當於從地球上看,8個月亮並排所覆蓋的天空範圍中暗物質的輪廓。

    2007年5月16日出版的《天體物理學雜誌》稱,約翰斯·霍普金斯大學天文學家小組利用哈勃太空望遠鏡,探測到了位於遙遠星系團中呈環狀分佈的暗物質。

    2009年12月21日,科學家在Souden煤礦中發現暗物質,這是迄今為止最有力的發現暗物質證據。其他實驗也在探尋來自暗物質的訊號,比如地下氙(Lux)實驗。美國費米太空望遠鏡則試圖定位暗物質,尋找其在空間湮沒(暗物質發生碰撞時,兩個粒子將生成可以被探測器接收到的γ射線)的證據,但目前沒有任何發現。

    2010年12月12日,中國首個極深地下實驗室——“中國錦屏地下實驗室”於在四川雅礱江錦屏水電站揭牌並投入使用,錦屏地下實驗室垂直岩石覆蓋達2400米,是當前世界岩石覆蓋最深的實驗室。它的建成標誌著中國已經擁有了世界一流的潔淨的低輻射研究平臺,能夠自主開展像暗物質探測這樣的國際最前沿的基礎研究課題。清華大學實驗組的暗物質探測器已經率先進入實驗室,並啟動探測工作,而2012年上海交通大學等研究團隊也將進入這裡開展暗物質的探測研究。

    日內瓦時間2013年4月3日下午5點(臺北時間2013年4月4日零點),諾貝爾物理獎獲得者丁肇中教授在日內瓦歐洲核子中心,首次公佈其領導的阿爾法磁譜儀(AMS)專案18年之後的第一個實驗結果——已發現的40萬個正電子可能來自一個共同之源,即脈衝星或人們一直尋找的暗物質。

    2013年4月,

    丁肇中團隊藉助阿爾法磁譜儀已發現40萬個正電子,這些正電子可能來自人類一直尋找的暗物質(正電子是反物質,和暗物質是完全不同的概念)。

    2017年1月29日,在阿奇夫論文預印本網站上發表報告稱,美國航空航天局的錢德拉X射線天文臺的資料顯示,以特定能量發出的超量X射線令圖表上出現一個隆起。眾所周知,X射線譜線能揭示暗物質的存在。

    科學的道路在不斷髮展,人類探索宇宙的腳步也不會停下。不過還是狹隘的希望中國科學家可以領先世界吧!

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