普通物质是那些在一般情况下能用眼睛或借助工具看得着的东西，近如身边的一草一木，远如夜空的繁星点点，都是人们所熟知的。而在65年前，科学家通过天文观测和理论研究发现，其实在宇宙中，除了普通物质之外还存在着神秘的不可视的暗物质。普通物质总是能与光发生相互作用，抑或在一定的条件下自身就能发光。也就是说，即使普通物质藏身于最黑暗的角落，只要人们拿上手电筒照上一照，总能发现它们。但暗物质恰恰相反，它根本不与光发生作用，更不会发光。因为不发光、与光不发生作用，所以在天文上用光的手段绝对看不到暗物质，不管是电磁波、无线电，还是红外射线、伽马射线、X射线，统统这些光的方法都毫无用处。但是暗物质能感觉到，不是靠光，而是靠引力。
现在人们对暗物质的认识是，它起到的惟一的作用就是引力作用。万物之间存在万有引力，暗物质就是通过物质的这一特性才被发现的。赵永恒说，太阳系有九大行星围绕太阳旋转，越往外其转动的速度越低，比如地球绕日速度是每秒30公里，高于火星，而火星的速度又高于位于它之外的木星，这是典型的中间有一颗大恒星的行星系表现。但科学家在观测宇宙其他一些星系(包括银河系)中的恒星运行速度时，发现越往外，围绕中心的速度并不都是衰减下去，而是和内圈恒星的速度差不多。这与越往外，物质越少，引力也越小，速度也应该越低的常规不符。由此可以反推，此时虽然外圈的那些能被直接观测到、数出来的星星数目变少了，但其实内部的物质数量并没有减少，引力也没有变小，只不过观测不到而已，因此这些物质被称为“暗物质”。
那暗物质的物理组成到底是什么？这一问题是目前研究的热点之一。科学家们早先推测它可能由一种不带电的、质量很轻的、数目繁多的中微子构成，中微子的运动速度很快，可称之热暗物质；相对的，候选者还有可能是种质量大的、运动慢、引力大的冷暗物质粒子。天文学家后来在实际的观测和计算当中发现，答案更倾向于后者。冷暗物质粒子很可能是宇宙早期遗留下来的稳定、弱作用的重粒子(WIMP)。 |
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