【科技】百年相对论的未解之谜：宇宙“幽灵”

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原来是一片空白，原来是重力、重力、重力、重力、重力、重力。 原来如此。 桃子

海鸥

不是螃蟹55，比如银河系的恒星都在银河系的中心周围高速运动，根据广义相对论，恒星越远离银河的中心，其运动速度应该越慢。 但是，实验人员观测螺旋银河的旋转速度时，发现银河外侧恒星的旋转速度比预测速度快得多。

这意味着两种可能性。 一是广义相对论在宇宙大尺度上失效，无法正确描述银河范围的重力。 二是这个理论依然成立，银河系等涡旋星系中只是存在人类还不能观测到的物质。 其质量非常大，使银河外侧的恒星高速旋转，离心力过大，以足够大的引力拉这些高速旋转的行星，以免离开银河。

多个物理学家选择了后者的解释，提出宇宙中存在暗物质。 他们和人类已知的物质一样有质量，但不会产生电磁作用和强烈的相互作用。 因为这个人几乎观测不到。 密度很小，但数量庞大。 因为这个总质量惊人地大。 现在物理学家估计银河系暗物质的质量比普通物质多20倍以上。 整个宇宙中，普通物质只占5%左右，暗物质占27%左右，其他68%左右的质量来自暗能量。

关于暗能量，季东解释说，美国天文学家哈勃发现宇宙的其他星系向远离银河的方向移动，移动得越远移动得越快。 这表明了宇宙正在加速膨胀的真相。 根据广义相对论和人类观测到的物质，无法解释是什么样的力量使宇宙越来越大。 如果广义相对论是正确的重力理论，宇宙很可能存在满足空间，增加宇宙膨胀速度的能量形式。 那很难注意到，但实际存在。

暗物质和暗能量的存在具有广义相对论是适用于宇宙大尺度的重力理论的前提条件。 现在大部分物理学家认为相对论是正确的，走上了寻找暗物质和暗能量的道路。

在暗物质的勘探中，我国科学家走在了世界的前列。 作为熊猫计划( pandax )的负责人，季东带领团队在四川锦屏山地下实验室寻找暗物质的痕迹。 理论上，银河的中心部应该聚集了大量的暗物质，扩散到地球上，据估计每秒约有1亿个暗物质原子贯穿我们的身体。 暗物质的原子与物质原子碰撞时，会产生极其微弱的光电信号，但捕获它们是极其困难的。 在地面上，各种宇宙线对这样的光电信号产生很大的背景辐射干扰。 为了防止干扰，实验必须深入地下。

pandax实验在世界上最深的四川锦屏山地下实验室进行。 这个实验室是清华大学和矮江流域的水电开发有限企业年共同开发的，隧道工程建设利用了约2400米深的人工井。 洞穴的上方被深岩石层复盖，屏蔽了外界的信号。 pandax是粒子和天体物理氙检测器的英语缩写，以惰性元素氙( xe )为检测介质。 实验以上海交大为中心组织，合作小组以包括中美6个研究机构和大学在内的第一期约120公里的液体氙为目标，探测了访问地球的暗物质粒子。 去年8月，实验组宣布立项4年来的第一个物理数据检测器记录了约400万个粒子碰撞事例。 有可能产生暗物质的能源领域大约有1万个事例。 探测器中心部的37公里液体氙中，只有46个事例。 与放射源的结垢相比，这46例全部来自放射性背景，没有暗物质留下的痕迹。

据季东介绍，第一期实验主要检测出轻质量的暗物质(粒子质量是质子的数倍)，物理学界认为重质量的暗物质(粒子质量是质子的100倍左右)在增加。 因此，开始了以重质暗物质为目标的二期实验，其探测规模和灵敏度是第一期实验的4倍。 实验分解结果预计明年公布，能检测出暗物质吗？ 让我擦擦眼睛。