為什么還如此確定它存在？

我們是如何觀測

我們都知道暗物質是無法直接觀測得到的，可是為什么科學家還如此堅信它的存在呢？

這個其實就要從我們的“觀測”自身說起。科學家發現，在宇宙存在著四種作用，分別是：強相互作用力、弱相互作用力、電磁相互作用力、引力。

這四種力中，引力和電磁力其實是我們比較熟悉。引力使得地球可以繞著太陽轉。而我們日常生活中接觸到的除了引力，剩余的都是電磁力。比如：摩擦力，彈力，支持力，其本質其實都是電磁力。

也就是說，我們觀測物體其實也是依靠電磁力。具體來說是這樣的，我們人之所以能看到東西，首先需要物體自身發光或者反射光到人眼。

當然，光線進入到眼睛里的晶狀體，這個晶狀體就類似于一個凸透鏡。晶狀體會把物體的像呈現到視網膜上，最后通過視錐細胞和視覺神經的處理，我們就看到了物體。整個過程其實都是利用電磁相互作用。

而我們利用望遠鏡進行觀測時，也是類似的道理，同樣都是利用電磁相互作用力。

其實這也很好理解，在19世紀中葉，麥克斯韋在法拉第提出的理論的基礎之上建立了麥克斯韋方程，統一了“電”和“磁”，并且預言了電磁波的存在，光就是一種電磁波。所以，我們看到的光其實是可以參與電磁相互作用的。

而我們之所以觀測不到暗物質，本質上就是因為暗物質并不參與電磁相互作用。因此，我們沒辦法用常規地手段去觀測暗物質。

雖然沒有辦法利用常規地手段觀測暗物質，但我們其實可以確信暗物質是存在地。具體來說是這樣的，上世紀30年代，有兩位天文學家的大咖陸續發現了星系周圍的恒星跑得很快。

這種“快”其實是相對于牛頓理論而言的。我們都知道，牛頓提出萬有引力定律，解釋了天體運動得的規律。通過牛頓力學我們其實可以算出星系周圍恒星的運動速度。就拿太陽來說，銅鼓哦理論計算，太陽繞銀河系質心的速度應該是160km/s。可是實際上觀測得到的結果卻是太陽繞著銀河系質心的速度是240km/s。

我們來想象一下，如果你有個帶線的耳機，你把這個耳機甩起來，當你越甩越快的時候，其實你要拽住這個耳機所用到的力就會增加，如果你甩到足夠快，快到你拽不住時，耳機就會沿著切線飛出去。而太陽在銀河系內的運動其實就是這樣，如果僅僅依靠可見物質的引力，那太陽就會飛出去，必須得有東西提供額外的引力，才有可能把太陽拽住，而且通過計算可以知道，這個東西提供的額外引力要遠比可見物質大得多。但是就像上文所說的那樣，我們并無法看到它，它是不參與電磁相互作用的。因此，科學家才將它命名為暗物質。

基于以上的認知，許多科學家提出了關于暗物質的很多理論。而目前比較主流的理論是冷暗物質模型。所謂的“冷”其實就是在表述暗物質應該是移動很緩慢的那種物質。而“暗”其實體現的就是暗物質看不到，不參與電磁相互作用。

暗物質不參與電磁相互作用的特性，使得暗物質粒子可以直接穿過我們的身體，而我們不得而知。類似的其實還有中微子，也同樣是不參與電磁相互作用，據估算每秒鐘有10萬億個中微子穿過我們的身體，我們根本感受不到。

實際上，暗物質其實還不是一個成形的理論，它只是特指這類“引力現象的異常”，它具體是什么，我們還不得而知。因此，也不會存在所謂的替代理論。我們通過一些手段，諸如：引力透鏡等，也可以觀測到暗物質存在的證據。

在許多國家也陸續開展了許多關于觀測暗物質的項目，我們國家除了悟空探測器之外，還有錦屏極深地下暗物質實驗室。

目前，科學家甚至可以計算出暗物質目前所占宇宙總量的比例，比可見物質的5倍還要多。

所以，關于暗物質，我們知道得很多，同時不知道的更多。只能寄希望于往來，各國對于觀測暗物質的投入能得到回報，并且期許科學家能夠依照觀測的結果得出相關理論。