天聞?lì)l道
暗物質(zhì)從最初被提出至今已經(jīng)80多年,但其身份仍是個(gè)謎?茖W(xué)家對(duì)它的很多猜測(cè),都尚未得到證實(shí)。比如,科學(xué)家曾假想,暗光子是普通光粒子的“雙胞胎粒子”,是解釋暗物質(zhì)存在的一種方式。但科學(xué)家近日表示,通過對(duì)精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的精確測(cè)量,排除了暗光子存在的可能。
除此之外,最近還有兩項(xiàng)新進(jìn)展為暗物質(zhì)更加增添了幾分神秘。近日,天文學(xué)家稱,首次探測(cè)到一個(gè)沒有暗物質(zhì)的星系。而在不久前,美國(guó)科學(xué)家在《自然》雜志發(fā)表論文稱,他們發(fā)現(xiàn)了宇宙的第一縷曙光——第一代恒星形成時(shí)中性氫吸收微波背景輻射21cm成分的吸收坑。而為了解釋這個(gè)吸收坑,科學(xué)家認(rèn)為暗物質(zhì)和氫原子之間除了引力外還有其它相互作用。
這些新進(jìn)展挑戰(zhàn)了對(duì)暗物質(zhì)的原有認(rèn)知,使其身份更加迷霧重重?茖W(xué)家認(rèn)為,肉眼可見的宇宙只是真實(shí)宇宙的很小一部分而已,在宇宙的組成成分中只有4%是可見物質(zhì),剩下看不見的是24%的暗物質(zhì)和72%的暗能量。此前科學(xué)家認(rèn)為每個(gè)星系都含有暗物質(zhì),并且暗物質(zhì)是星系起源的原因。但最新發(fā)現(xiàn)沒有暗物質(zhì)的星系,無疑挑戰(zhàn)了這一認(rèn)知。
另一個(gè)新聞也是如此。由于實(shí)際觀測(cè)到的吸收坑比之前理論模型期望的要深兩倍,如果要用暗物質(zhì)來解釋,科學(xué)家提出暗物質(zhì)和氫原子之間除了引力相互作用外還有其它相互作用,而且要求它的質(zhì)量比目前最受青睞的暗物質(zhì)粒子候選體要小上百倍!這就讓其它靠暗物質(zhì)吃飯的科學(xué)家尷尬了。因?yàn)橐恢币詠恚茖W(xué)家認(rèn)為暗物質(zhì)除了引力相互作用外沒有或者只有微弱的其它相互作用。
其實(shí),暗物質(zhì)的出身就有點(diǎn)填漏補(bǔ)缺的味道。由于無法解釋觀測(cè)到的星系旋轉(zhuǎn)曲線,科學(xué)家提出星系中存在暗物質(zhì)。雖然看不見摸不著,但它們之間的引力能支撐起星系平坦的旋轉(zhuǎn)曲線。
這個(gè)假設(shè)有著突破性的意義,天文學(xué)家很多撓頭的問題都因?yàn)樗卸狻5搅撕髞,暗物質(zhì)似乎成了“救火隊(duì)長(zhǎng)”,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)解釋不了的東西時(shí),馬上就想起它。
星系形成不了的時(shí)候就給它加點(diǎn)暗物質(zhì);宇宙大尺度結(jié)構(gòu)維持不了的時(shí)候、黑洞長(zhǎng)得沒那么快時(shí)、弱引力透鏡效應(yīng)更強(qiáng)時(shí),統(tǒng)統(tǒng)可以加點(diǎn)暗物質(zhì);看到極高能的粒子,不知道它怎么來的時(shí)候,還是加點(diǎn)暗物質(zhì)。導(dǎo)致暗物質(zhì)的性質(zhì)千奇百怪,甚至可能自相矛盾。這讓科學(xué)家疑惑,“救火隊(duì)長(zhǎng)”的筐有沒有撐破的那一天?
最近,天文學(xué)家似乎開始破除暗物質(zhì)救火隊(duì)長(zhǎng)的神話。比如觀測(cè)表明,銀河系核心存在大量高能伽馬射線,稱之為“銀河核球”。按照一貫邏輯,這種神秘現(xiàn)象自然有人解釋為又是暗物質(zhì)干的!不過,澳大利亞科學(xué)家在一篇?jiǎng)偘l(fā)表的論文中開始說NO了!
其實(shí)在理論界,一直有一批不相信暗物質(zhì)的科學(xué)家,知名度很高的是一種叫修正牛頓動(dòng)力學(xué)理論。筆者相信,暗物質(zhì)到底是無辜的背鍋俠還是真正的救火英雄,隨著物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展,隨著科學(xué)家的努力,一定有真相大白的那一天。