暗物质有万有引力吗（科普暗物质）

在许多科幻片中，我们都能听到一种神秘的东西——暗物质。科学家还说超过四分之一的宇宙都是由“暗物质”构成的，正如它的名字所说的那样，“暗物质”看不见，又摸不着，科学家凭什么说它存在？它到底是什么？

“暗物质”的提出是因为科学家在观测宇宙时发现了一种诡异的现象。在宇宙中许多恒星和气体等物质会聚集在一起，进而形成了银河系这样的星系，这些物质都是围绕着星系中心旋转的。根据万有引力定律GMm/r^2=mv2/r^2，恒星等物质围绕星系中心的旋转速度，和星系的质量以及离星系中心的距离有关，超一个范围之后，这些物质离星系中心越远，旋转的速度应该就越慢，画成曲线图的话就是这样。

但问题是科学家们经过观测，发现实际的情况却并非如此。超过一个范围后，不管这些物质离星系中心有多远，它们的旋转速度都差不多在一个范围内，画成曲线图的话是这样。

也就是说根据理论和我们观测到的星系质量，这些物质根本不应该转的那么快。那这种诡异的现象，是如何产生的呢？排除了测量误差之后，大部分科学家都认为，我们的理论是没有错误的，但其中的一个参数出了问题，这个参数就是星系的质量M。也就是说，这些星系真正的质量，应该比我们目前所观测到的物质的质量要大得多。因为只有这样才能拉住高速旋转恒星，正是为了解释这些多出来的质量，科学家们才提出来暗物质的概念。

暗物质不跟电磁波发生作用，也不发出电磁波，所以无论是多么高端的望远镜都完全看不到它们，但暗物质又是确确实实存在的，而且是一种巨量的存在。那么暗物质就完全没法观测了吗？其实我们虽然不能直接看到暗物质，但是可以通过一些办法间接地观测到它。

比如用引力透镜，引力透镜的提出是在上世纪70年代末，两个科研小组用望远镜持续观测大麦哲伦云和银河系中心恒星密集的地方，如果银河系中存在大量看不见的黑洞或者流浪木星，它们的引力透镜效应会使得远处的恒星亮度发生短暂的变化，这种效应被称作微引力透镜。

根据爱因斯坦的广义相对论，大质量的物体会导致时空发生扭曲。集中分布的暗物质质量巨大，经过它附近的光线就会弯曲。所以如果在一个星体的附近，存在着大量的暗物质，那么这个星体所发出的光线就会弯曲，我们观测到的光线就会随之发生变化。通过这种变化我们就可以推测，在看似虚空的黑暗中，其实存在着大量的物体，进而间接的看到暗物质。

那么说到底，暗物质到底是什么组成的呢？很抱歉，这个问题科学家们也不知道，我们只能推测出暗物质的部分物理性质，比如寿命长、质量大、不发光等，却不知道具体是由哪些奇怪的粒子组成的。由于人类至今也没有暗物质的直接观测证据，所以也有小部分科学家认为，星系的自传问题跟暗物质没什么关系，而是我们的理论出了问题，需要修正。

对暗物质的探索是顶尖科学家才有能力做的事，但对于我们这样的普通人来说，了解了暗物质概念的提出过程，也可以一窥物理学的本质。物理学的发展就是在于不断地提出新的概念，来修正理论假设与实际观测之间的出入，最终建立出一套合里的数学模型。

或许在将来的某一天，我们会直接捕捉到暗物质，当然暗物质也可能会在未来被证伪，但无论是哪种情况，都同样是物理学和人类在探索宇宙奥秘上所迈出的一大步。

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