暗物质是什么？占据8成宇宙却无法被观测

　　暗物质（Dark Matter）是一种比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是数量庞大，因此它的总质量很大，它们代表了宇宙中84.5%的物质含量，其中人类可见的只占宇宙总物质量的10%不到（约5%）。暗物质无法直接观测得到，但它能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。

　　我们常常说世界是由原子组成的。无论是银河系里的恒星，还是有智慧的人类概莫能外。现代科学将原子细分为多种不同类型的基本粒子，然后又根据它们的基本相互作用类型进行分类。也就是说，物理学家眼中的世界是基本粒子+基本相互作用。假如世界上有一种新的未知现象，物理学家首先会想到在已知的模型中寻找对应解释。如果实在找不到，就想办法对已有的理论修修补补，以期能解释新的发现。

　　暗物质的概念就是这样来的。首先，天文学家发现许多星系中都存在额外的看不见的引力源。其次，宇宙学家把宇宙的膨胀速度的大小，跟所有观测到的星系、尘埃、辐射等等物质的总质量放进广义相对论方程里比较。结果发现宇宙的总质量应该远远大于已知物质的总质量。第三，物理学家曾经在计算机中模拟一团原始物质在引力和宇宙膨胀的共同作用下，逐渐聚集成星系的过程。如果假设宇宙中不存在额外的物质，那么模拟结果就和实际的观测对不上。如果假设存在一种大质量的粒子，只参与弱相互作用和引力，不参与其它相互作用的话，并且占宇宙的总质量的比例大概在20%多时，模拟结果就比较理想了。