暗物質是一類物質的總稱還是只是一種「物質」?

時間 2021-10-24 14:23:14

1樓:大灰狼

答案:總稱。

暗物質是為了解釋觀測結果:宇宙加速膨脹的,等於給已知的宇宙加了個穩定的引力源來解釋觀測到的天體運動。

而已知的宇宙是基於現有的觀測儀器的,目前人類只有通過電磁相互作用來進行遠端觀測的儀器(比如各種望遠鏡雷達,唯一的例外是LIGO及其同類實驗觀測引力波,目前這類裝置只能粗略地看引力波存不存在而已。而剩下的強、弱兩種相互作用的距離太短,不可能有基於這兩類作用的宇宙觀測儀器)。

所以暗物質的定義就是不產生電磁作用的穩定物質。目前已知的中微子就是暗物質的一種,但它質量近似於0,無法用來解釋宇宙加速膨脹,所以叫它熱暗物質,熱暗物質不是我們想要的暗物質,我們要的是冷暗物質。

冷暗物質原則上可以是任何東西,只要能參加引力相互作用就行,它本質上是人類受限於觀測能力而提出的一種很實用的理論模型。

流行的暗物質模型很多都是大質量弱相互作用粒子(比如惰性中微子,超對稱粒子)。這類模型對現有理論改動不大,容易被高能物理實驗證實/證偽。更複雜的弦理論也能解釋這個問題,但是沒有實驗可以驗證。

注:更頭疼的問題是為了解釋宇宙加速膨脹,除了多餘的引力,還要多餘的排斥力,所以有了暗能量。目前對暗能量理解估計還是不夠,都沒聽說有什麼靠譜的模型了。

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