关于暗物质的9大悬而未决的问题
在20世纪30年代，一位名叫Fritz Zwicky的瑞士天文学家注意到，一个遥远星团中的星系相互绕轨道飞行的速度远远快于他们应有的可见质量。他提出是不是存在一种看不见的物质，他称之为暗物质。
从那以后，科学家已经证实，这种神秘的物质可能遍布整个宇宙，并且它比构成星星和人类等普通物质的正常物质丰富六倍。然而，尽管整个宇宙充满了暗物质，但科学家们对它仍然充满疑问。
以下是有关暗物质的几个最大的未解问题。
1.什么是暗物质？
最令人困惑的是，科学家仍然不确定究竟是什么暗物质。最初，一些科学家推测，宇宙中缺失的质量是由微弱的小星星和黑洞组成的，但之后详细的观察结果中并没有发现这样的物体来解释暗物质的影响。
2.我们可以探测暗物质吗？
华裔物理学家丁肇中提出暗物质的WIMP模型（弱相互作用大质量粒子，Weakly Interacting Massive Particle），但如果这个模型是正确的，那么为什么我们还没找到呢？虽然它们不会与普通物质非常相互作用，但是当物质穿过太空时，暗物质粒子可能会碰到质子或电子等正常粒子。因此，研究人员建立了实验，研究大量地下深处的普通粒子，它们可以屏蔽干扰辐射，模拟暗物质粒子碰撞。但经过数十年的搜索，这些探测器中没有一个能够做出可信的发现。
3.暗物质是否由多个粒子组成？
普通物质由质子和电子等粒子组成，因此，有科学家推测，构成宇宙中85％物质的暗物质是否也有类似的组成。科学家推测，暗质子可以与暗电子结合形成暗原子，产生的结构与可见世界中发现的结构一样多样和有趣。虽然在物理实验室中已经越来越多地想往这个方向进行，但到目前为止，找出暗质子和暗电子的方法却让科学家们望而却步。
4.暗物质有什么特性？
天文学家通过与普通物质的引力相互作用发现了暗物质，这表明它在宇宙中是存在的。但是当试图了解暗物质的本质时，研究人员几乎没有什么可继续的。根据一些理论，暗物质粒子应该是它们自己的反粒子，这意味着两个暗物质粒子在相遇时会相互湮灭。自2011年以来，国际空间站上的阿尔法磁谱仪（AMS）实验一直在寻找这种湮灭的迹象，并且已经发现了数十万个类似事件。但科学家仍然不确定这些是否来自暗物质，而且这种信号也没有帮助他们准确地确定暗物质是什么。
5.每个星系都存在暗物质吗？
因为它大大超过普通物质，所以暗物质通常被认为是组成大型结构（如星系和星系团）的控制力。因此，今年早些时候天文学家宣布他们发现了一个名为NGC 1052-DF2的星系似乎几乎没有任何暗物质，这很奇怪。然而，几个月之后，一个独立的团队发布了一项分析，表明之前的发现是错误的，因为错算了银河系的距离。
6.DAMA / LIBRA的结果可信吗？
粒子物理学中一个长期存在的谜团是欧洲实验DAMA / LIBRA令人费解的结果。这个探测器位于意大利的一个地下矿井，它一直在寻找暗物质粒子的周期性振荡。这种振荡应该是在地球围绕太阳运行的同时在太阳系周围的暗物质流中飞行时产生的，有人称为暗物质风。自1997年以来，DAMA / LIBRA声称已经看到了这个信号，但尚没有其他实验看到过类似的事情。
7.暗物质会带电吗？
从一开始就有一个信号导致一些物理学家暗示暗物质可能带有电荷。在大爆炸后仅1.8亿年，宇宙初期的恒星发射出波长为21厘米的辐射，然后它被同时存在的冷氢吸收。在今年2月发现这种辐射时，它的特征表明氢气比科学家预测的要冷得多。哈佛大学的天体物理学家朱利安·穆尼奥斯表示，带电荷的暗物质可能会从无处不在的氢气中吸走热量，但这个猜想尚未得到证实。
8.普通的粒子会变成暗物质吗？
中子是一种常规的粒子，自由中子寿命有限，大约为14.5分钟。一个原子失去一个中子时，会衰变成质子、电子和中微子。但根据7月份的一项研究显示，两种不同的实验装置为这种衰变提供了略微不同的寿命，它们之间的差异大约为9秒。科学家提出，如果有1％的时间，一些中子会变成暗物质粒子，那么就可以解释这种异常现象。
9.暗物质真的存在吗？
考虑到科学家们在试图探测和解释暗物质方面面临的困难，一个合理的提问者可能会怀疑他们是否真的错了。多年来，少数的物理学家已经推动了这样的观点，也许我们的引力理论可能是不正确的，并且基础力学在大质量物体上的作用与我们预期的不同。这些观点通常被称为“改良牛顿动力学”，其中认为暗物质是不存在的。
关于暗物质的一切仍有待于科学家的发现研究。
参考文献：
https://www.livescience.com/64113-dark-matter-mysteries/2.html
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