暗物质

不发光的暗物质存在的经验证据，它与普通物质和辐射相互作用从星系尺度到宇宙尺度都有发现。这些测量到的影响只能用已知的万有引力定律和广义相对论的偏差来解释。(如需轻松阅读，请参见黑暗无光r在维基百科)。

在星系尺度上，最令人信服的证据来自于对恒星和气体的圆周速度与它们与星系中心距离的函数关系的观测。从观测到的发光物质的数量来看，它们呈现出一种平坦的状态，而不是减少。这种效应可以用星系中一个看不见的质量光晕来解释。引力势太深，不能由探测到的重子质量和牛顿引力定律引起，在星系团的尺度上也能探测到。最近对暗物质的观测是在一个被称为子弹星团的系统中(arxiv，天体物理杂志通讯)，其中两个星系团的碰撞显然导致重子和暗物质分离。在重子的体积和引力势之间观测到的位移证明了暗物质的存在，这是关于引力行为的最一般假设。

普朗克宇宙飞船(arxiv)进行了最新的宇宙学观测，对宇宙微波背景(CMB)的温度波动进行了精确测量。通过将波动模式分解为球面谐波计算出的功率谱显示，宇宙中84.5%的物质成分是暗物质，在CMB发射的瞬间没有耦合到光子。

从理论上讲，暗物质并不缺乏候选者(arxiv，物理报告第405卷)，其质量超过多个数量级(中微子是观测到的暗物质的一部分，其质量仍然未知)。其中最主要的候选者是弱相互作用大质量粒子(WIMPs)，即与重子物质相互作用的粒子抛出了与弱力相似的力。

这种可能性引发了直接探测实验:如果银河系充满了大质量弱相互作用粒子，那么它们中的许多应该会穿过地球，从而有可能寻找这些粒子与物质的相互作用。超过20个直接暗物质探测实验要么正在运行，要么正在开发中。在这些众多的实验中，已经开发了许多技术来测量暗物质散射产生的核反冲。其中一些方法包括闪烁观测、光子技术和电离。

到目前为止，还没有具体的直接观测到暗物质与普通物质相互作用，这与其他实验的零搜索兼容。

有用的链接:

• 修正牛顿动力学-维基百科，Mordehai Milgrom的网站
• CMB功率谱计算器-显示功率谱随输入参数的变化。