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大量观测证据表明,宇宙中存在大量的“丢失质量”且远远多于可见物质,这些丢失质量往往在子弹星系中与可见物质分离,而发生碰撞与相互作用使可见物质与引力不匹配是暗物质存在的另一个关键证据,因此断定暗物质一定存在。真空具有的动力学特性和基本粒子特性都不是其本身所具有的,都是处于散布于真空的隐身暗物质粒子所赋予的。狄拉克从量子场论角度出发,把真空比喻为起伏不定的电子海,正电子和负电子旋转波包组成的系统实际上就是一种处于隐身态的暗物质。空间不应该具有任何能量,也不应该具有温度特征,这些都是散布于真空的暗物质所赋予的,并且时时刻刻产生自身热辐射,就是所被熟知的宇宙微波背景辐射,是唯一不能被屏蔽的电磁波。
从极大尺度上看,宇宙不同地方的暗物质结构的统计性质几乎一样,是均匀各向同性的,这是由于暗物质因斥力与散布于整个宇宙。从小尺度上看,暗物质分布处处不同,是成团的,隐藏在星系的暗晕中,这是由于暗物质因引力而汇聚于星系周。
暗物质具有一定质量,且电中性。暗物质不能被电磁波直接探测,但可以通过电磁波速度变化和弯折情况确定暗物质的分布。这是暗物质参与电磁作用的直接证据,现在普遍认为暗物质不参与电磁作用是严重错误的,这使暗物质的理论研究与实验研究走进了无法自拔的陷阱,因此必须做出调整,否则会一直徒劳无功。
通过引力透镜效应可以发现由暗物质构成的宇宙桥梁,并可以探测到令人信服的暗物质细丝结构。这些暗物质存在类似“胶水”的属性,连接在多个星系或者星系团之间,扮演着一种大尺度骨架结构的角色,酷似一种神奇的粘合剂,将宇宙星团紧紧联在一起。
一些模型计算表明可见物质的质量占比不到4%,暗物质在宇宙中占绝大多数的物质含量。暗物质具有传递能量的粒子效应,可被极化,是连接星系的“谱带”,分布规律与引力场分布规律基本相同,不同的可见物质与相同暗物质的引力效应可能是万有引力的源泉。
捕获暗物质一直是物理学家和天文学家的最大愿望,然而直到现在他们依旧两手空空。各种暗物质候选者均有一定的合理性,但都还仅仅是候选者。无论是直接探测还是间接探测,目前仍没有捕捉到暗物质。暗物质在宇宙中普遍存在,且质量占比远超可见物质,然而仍无法确定暗物质的组成与结构,因此应该思考其原因并重新审视暗物质的构成。
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