在我們生活的這個地球上，我們能看到最遠的就是銀河系的邊緣，關於宇宙學還有很多未解之謎，比如什麼才是暗物質？比如對反物質的研究，還有猶如惡魔一般的黑洞，今天筆者想跟大家聊一聊，什麼叫暗物質？它和黑洞有關係嗎？

既然是謎題，那麼真正什麼是暗物質？我們又從何去了解呢？我們首先了解一下暗物質的發展史，說到這，不得不提及2個人，一位是茲威基，一位是魯賓。

暗物質的發現

在1933年在美國加州理工學院有一位叫做茲威基的年輕天文學家，正在著迷的研究後發作星系團，這是一個位於獅子座附近由差不多幾萬個小星系組成的巨大的星系團，這位天文學家試圖測算出這個星系團中星系的平均質量，他用了兩種測量方法，一種稱之為「動力學質量」，它要用到一個定理的公式，先測出星系團中心系之間的相對運動速度，然後呢就套這個公式，最後，就能估算出該星系團中星系的平均質量了。還有一種方法稱為「光度學質量」，就是先測量一下星系的總亮度，然後就可以估算大約需要多少物質才能發出這樣的亮度來，我們知道用這兩種方法測算出來的心系平均質量，結果應該是在同一個數量級上的，但是，動力學質量測出的結果比光度學質量測出的結果大了很多倍。

當茲威基看到自己的計算結果後驚呆了，難道牛頓定理在後發作星系團有其局限性？如果牛頓定律是對的，那麼就是在后髮座星系團中存在著大量不發光的物質。於是茲威基就在論文中猜測，在後發作星系團中包含著大量的暗物質或者不發光的物質，要不然光能學測出的質量怎麼會比動力學測出的質量要小很多呢，由於宇宙中存在著很多的暗物質，導致了光度學測量質量出現了問題，這是暗物質這個詞第一次出現在學術論文中。

到了上世紀的60年代，美國有一位女天文學家叫魯賓，她在研究銀河系的轉動的時候也產生了一個巨大的困惑，就是銀河系外側的恆星繞銀河系中心轉動的速度，比用理論推算出的數值大了太多。大家都知道當一個物體沿著中心軸在轉動的時候，就會有一定的離心力，當這個離心力大於其本身的引力的時候，這個物體就會散架，而魯賓計算出的結果正是這樣，但銀河系目前還是完好無損的啊，所以她認為這個計算是有問題的，一定是少了某種物質沒有計算，要不然銀河系，所有的天體圍繞著銀河系中心轉動的這個平衡就會被打破。但現實狀態並非如此，她更加確信是少計算了某種質量。而後在1980年她和同事發表了一篇論文，詳細描述了她們的發現。這是天文學史上第一篇有關暗物質的重量級論文，並且影響深遠。

雖然魯賓和茲威基都發現了暗物質的間接證據，但是直接的證據是在2006年，美國天文學家利用錢德拉x射線望遠鏡對一個星系團進行觀測時，無意間觀測到心系碰撞的過程，在觀察中發現，星系團碰撞之猛烈使得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，到了這個時候，暗物質在科學界已經是一個非常熱門的研究話題了。

起初的時候人們還是挺樂觀的，覺得很快就能把暗物質給搞清楚，以為暗物質就是一些不發光的天體，宇宙中還有很多不發光的天體，就比如地球，還有各種矮星，因為距離比較遙遠，所以在我們地球上根本觀測不到。這些不發光或者發出很暗淡的光暈的天體，在天文學上就是大質量緻密暈天體，而後科學家們展開了暗物質的搜索，但以失敗告終。

天文學家的失敗，觸動了科學界，粒子物理學家對此表示不服，並且對暗物質提出了另外一種猜想，並且給暗物質重新命名，叫做弱相互作用大質量粒子，為什麼這麼稱呼呢？因為他們覺得暗物質是充滿在宇宙中的一種微觀粒子，這種粒子質量很大，但是卻不與電磁波發生相互作用，不管是在可見光波段還是在非可見光波段，我們都看不到。他們用了粒子加速器，地下探測器和空間望遠鏡搜尋了幾十年，都沒有找到暗物質存在的證據，到這時候，粒子物理學家也開始焦慮了，那麼究竟誰會尋找出這種隱藏著的暗物質呢？於是出現了各種各樣的猜想？也包括很多的太空計劃出現，更是砸了無數的金錢，結果對暗物質的理解更進了一步，如果暗物質有100種選擇，那麼目前至少已經排除了30種錯誤的選擇，但究竟什麼才是真正的暗物質呢？

這時候就有人提出了暗物質其實是原初始黑洞，結果真的在2015年9月份探測到了兩個太陽質量30倍左右的黑洞合併而發出的引力波，人類首次探測到了來自宇宙中的真實引力波，並且與廣義相對論的計算值吻合的非常完美。這個就給我們尋找暗物質，造成了更多的便利，總之，我們目前觀測的結果都不能排除暗物質大部分由原初黑洞組成的可能性。科學家在宇宙早期的內心體和大質量星系的中心觀察到了它們，並且觀察表明，幾乎每一個大的旋渦星系和棒旋星系的中心，都有一個超大質量的黑洞，而原黑洞可能是傳統恆星質量黑洞和超大質量黑洞之間缺失的一環，儘管如此，大質量元素黑洞可以解決暗物質之謎和許多由來已久的宇宙，但目前依然只是一個猜想，只不過證據越來越有趨向性。

對於科學研究來說，特別是對於天文學和宇宙學來說，最重要的還是證據，理論再完美沒有觀測證據的支撐，那都是行雲流水，從目前的觀測證據表明，原初黑洞並不完全是暗物質，所以我們需要更多的理論支撐和觀測證據，我們需要更高級別的觀測工具。

關於暗物質的定義，目前主流科學界比較認可的定義是：有質量，但不與電磁波發生相互作用的物質。關於暗物質是否存在，在主流的科學界是沒有任何爭議的，存在只是沒有找到足夠的證據，當然在一個新事物發現的過程中，總會出現不同的聲音，這些都實屬自然。那麼你會認為暗物質是什麼？

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