暗物质

想象你在看一座旋转木马，转得飞快，外圈的孩子按理该被甩出去——可他们却稳稳抓着，仿佛有看不见的手拽住了他们。星系也在做同样怪异的事。星系外缘的恒星和气体绕转得极快，快到所有看得见的恒星和气体加在一起产生的引力，远远不足以把它们拉在轨道上。要么引力在这种巨大尺度上行为不同，要么就存在大量我们根本看不见的额外质量。后一种想法叫暗物质：一种有引力、却既不发光也不吸光的物质，望远镜直接穿过它。

暗物质不是单一一项观测，而是一张彼此独立、却都指向同一结论的证据网。星系自转得太快，靠看得见的质量撑不住；星系团靠远超其恒星和气体所能提供的引力才聚在一起；引力使光线弯曲（引力透镜）暴露出没有任何光的地方藏着质量；而宇宙微波背景中微弱的涟漪，以及星系在全宇宙的成团方式，都只有在大部分物质是暗的时才说得通。把这一切加总：普通原子只占宇宙成分的约 5%，暗物质约 27%，其余是暗能量。所以暗物质的总量，大约是我们能看见的一切的五倍。

对这个名字的含义，值得诚实一些。「暗物质」是给一处知识空白贴的标签：我们有把握确实有看不见的质量在拽动万物，却还不知道它由什么构成。它几乎肯定不是普通原子（是非重子的），它运动缓慢（是冷的），而且除引力外几乎不与任何东西作用。候选者包括 WIMP、轴子、惰性中微子等假想粒子，但搜寻了几十年，一个也没逮到。少数物理学家主张应当改的是引力理论（MOND）。多数宇宙学家更倾向真实的粒子，因为暗物质能一举解释许多修改引力难以处理的现象——但这道谜题确实仍未有定论。