神秘的暗物质

心海博士

【正见网2002年04月08日】

早在二十世纪三十年代，天文学家就发现，为了使宇宙中的星系团能够高速运动，并且不发生崩溃，它们所拥有的质量必须比科学家们实际所观测到的质量大得多。为了解释这一现象，天文学家提出了暗物质的理论。

暗物质是由一些微小的，并且不可见的基本粒子构成的。这些粒子与其它物质之间有非常弱的相互作用，它们自身有一定的质量，所以又被称作“弱相互作用有质量粒子”( WIMPS， weakly interacting massive particle )。天文学家们普遍相信星系团的主体是由这些探测不到，但又具有质量的暗物质构成的，这也就是为什么所探测到的质量，比星系团真正应该拥有的质量小得多的原因。暗物质不仅仅存在于遥远的星系团中，而且弥漫在我们整个的生存空间。在二十世纪，科学家们估计暗物质的质量占整个宇宙的80%-95%之间，但精确的数字一直在争论之中。2001年9月6日，一个在英国剑桥大学的科研小组在美国华盛顿特区的新闻发布会上公布了他们的最新研究结果。

剑桥大学的天文学家们，利用美国航空航天局(NASA)设于大气层外宇宙空间的钱德勒X-射线观测站( Chandra X-ray Observatory )测量了五个分别在十五亿和四十亿光年以外的星系团的质量，并且将探测其结果与星系团应该具有的质量進行了比较。据小组负责人，斯蒂文・艾伦博士( Steven Allen )说，他们发现，星系团中所有恒星的质量，和此次所测量到的高温气体的质量的总和，只占星系团真正质量的百分之十三。艾伦博士说：“剩下的，必然是以暗物质的形式存在的。”

因为星系团是构成宇宙的主要部份，所以天文学家们认为，暗物质占整个宇宙的百分之八十七左右。正如美国密西根大学的研究人员，乔・伯格曼博士(Joel Bergman )所说，这项最新发现给人们提供了87%这个精确的数字，从而真正解决了长期以来争论不休的问题。

暗物质的存在给现代科学带来了挑战和契机。目前，现代科学主要建立在“实证”的基础上。实证科学要求在“相同”的条件下所做的实验应该得到相同的结果，否则得到的实验结果实证科学往往不予承认。但是要实现“实证”所要求的“相同”条件，就要求实验者对影响实验的各种因素事先有充分的了解，这对于一些复杂的系统几乎是不可能的。宇宙中有大约87%的物质我们根本无法探测，试想如果有些实验的结果受这些暗物质的制约，而我们对这些制约一无所知，那么我们怎么去实现这个“相同”条件？我们怎么能苛求每次的实验都能得到相同的结果？这也许就是科学界长期以来对一些“超自然”现象，如特异功能，修炼中的一些神奇现象显得一筹莫展的原因。如果科学家们能够放下固有的观念和偏见，对这些现象不是一概否认，而是认真探索造成这种不能100%重复背后的原因，也许现代科学就能前進一大步。