如果僅僅依靠人類已知的物質(zhì)世界，根本不應該是現(xiàn)在這個樣子，一定有別的神秘力量在起作用。我們原來認識的宇宙形態(tài)是星球之間通過萬有引力互相吸引，圍繞著對方旋轉。但后來科學家通過計算星球之間的引力，發(fā)現(xiàn)星球自身的這點引力是遠遠不能維持一個個完整的星系的。

在過去，我們一般認為宇宙是由恒星、行星、星系組成的。但是科學家們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這些物質(zhì)只占宇宙總質(zhì)量的0.4%，即便就算是黑洞以及星際之間的氣體，也不過占宇宙總質(zhì)量的4%左右。剩下的宇宙成分中，神秘物質(zhì)約占23%，而神秘能量約占73%。這些神秘物質(zhì)本身不發(fā)光，也不和光產(chǎn)生作用，不參與電磁力。所以到目前為止，我們沒有發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)，它只存在于理論框架中。所以科學家們把它叫做暗物質(zhì)和暗能量。

最早發(fā)現(xiàn)證據(jù)并推斷出暗物質(zhì)存在的是荷蘭科學家揚·奧爾特。他在1932年根據(jù)銀河系恒星的運動，提出銀河系里邊應該還存在更多的質(zhì)量。1933年，瑞士天文學家弗里茨。茲維基研究后發(fā)系座星系團時，使用維里定律推斷出星團內(nèi)部有看不見的物質(zhì)，但當時沒有把它叫做暗物質(zhì)，而是被稱為“丟失了的質(zhì)量”。

在這之后，還有很多的天文學家在觀測時都發(fā)現(xiàn)了宇宙中存在不明物質(zhì)。2006年，美國天文學家利用錢德拉X射線望遠鏡對星際團1E0657-558進行觀測，無意間觀測到星系碰撞的過程。星系團碰撞威力非常的大，將暗物質(zhì)和正常物質(zhì)分開，因此發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)存在的直接證據(jù)?？茖W家通過計算，要保持現(xiàn)在宇宙的運行秩序，暗物質(zhì)的品質(zhì)必須五倍于我們現(xiàn)在看到的物質(zhì)，但現(xiàn)在還沒有真正的監(jiān)測到暗物質(zhì)，只是發(fā)現(xiàn)光線在經(jīng)過某個區(qū)域時發(fā)生轉彎，但是該區(qū)域沒有我們能看到的物質(zhì)也沒有黑洞。

科學家通過觀測發(fā)現(xiàn)，我們的宇宙正在加速膨脹。如果勻速膨脹，我們還可以理解，但加速膨脹就需要有新的能量的加入。但科學家并不清楚它是什么，所以把它叫做暗能量?？茖W家通過質(zhì)能方程式計算，要維持當前宇宙的這種膨脹速度，暗能量必須是現(xiàn)有物質(zhì)和暗物質(zhì)總和的一倍多。要想理解暗物質(zhì)，先要理解量子糾纏。

什么是量子糾纏呢？科學家實驗發(fā)現(xiàn)，兩個沒有任何關系的量子會在不同的位置出現(xiàn)完全相關的相同的表現(xiàn)。比如相隔幾光年遠的兩個量子之間，一個出現(xiàn)變化，另一個機會同時出現(xiàn)相同的變化。而且這不是巧合。量子糾纏是經(jīng)過實驗證明過的，科學家已經(jīng)實現(xiàn)了6到8個量子的糾纏態(tài)。中國科學家也實現(xiàn)了13公里級的量子糾纏態(tài)的拆分和發(fā)送。我們現(xiàn)在所有的物理學理論都以光速不可超越為基礎。但根據(jù)測定，量子糾纏的傳導速度至少四倍于光速。為什么會出現(xiàn)這種情況呢？科學家們也無法理。于是把這種現(xiàn)象總結為量子的一種糾纏態(tài)。

由于暗物質(zhì)既不釋放任何光線，也不反射任何光線，因此，用目前人類已知的一切也無法直接探索。根據(jù)科學家們的理論，暗物質(zhì)通常也不會和大多數(shù)常規(guī)物質(zhì)結合，但暗物質(zhì)能夠直接穿越人體、房屋，甚至能輕松穿越地球。于是科學家開始在地下建立實驗室，尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)。為什么要把實驗室建在地下呢？因為在足夠深的地下，除了暗物質(zhì)，其他物質(zhì)根本無法到達。探測器的原理是由鍺元素或硅元素組成的小塊，如果鍺或硅原子的原子核被暗物質(zhì)粒子擊中，它就會反彈，并向探測器發(fā)送一個信號。

2009年12月，美國“低溫暗物質(zhì)搜尋計劃”項目組發(fā)表聲明稱，他們在明尼蘇達州地下的一個礦井中捕獲到了暗物質(zhì)粒子。如果這一發(fā)現(xiàn)最終得到證實，他將成為近百年物理學領域最重要的發(fā)現(xiàn)之一。中國四川省錦屏暗物質(zhì)實驗室位于地下2500米，是目前世界上最深的暗物質(zhì)實驗室。該實驗室最核心的裝置就是高純鍺探測器。傳統(tǒng)高純鍺探測器被廣泛應用于基礎研究、核監(jiān)測、核放射性管理等領域。但是檢測暗物質(zhì)對鍺的純度要求非常高，它的純度有多高呢？我們都知道千足金，它的純度是99.9%。但是實驗室需要的鍺純度要達到千足金純度的四倍以上。

地球上另一種探尋暗物質(zhì)的實驗就是粒子加速器，它的全名叫做核荷電粒子加速器，它可以將亞原子粒子加速到接近光速，然后讓它們互相碰撞。科學家們的目的就是希望通過接近光速的高速碰撞，從而產(chǎn)生奇異粒子，其中就包括暗物質(zhì)粒子。2015年12月17號，中國發(fā)射暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星，名叫悟空號，用于探測暗物質(zhì)。它是由中科院研制，是目前世界上觀測能段最寬、能量分辨率最高的空間探測器。它能接收到來自宇宙的高能原子核電子和伽馬射線的信號，觀測能段是阿爾法磁譜儀的十倍，能量分辨率比國際同類探測儀高三倍以上。

因此中國已經(jīng)建成地下、地上和空中三位一體的暗物質(zhì)監(jiān)測實驗室。在暗物質(zhì)方面的研究，在世界范圍內(nèi)已經(jīng)保持了領先地位。進入21世紀以來，全世界的科學家們都達成了一個共識，就是研究暗物質(zhì)是21世紀的重中之重，誰了解了暗物質(zhì)，誰就將引領科學的發(fā)展。在這里，我也希望我的祖國在暗物質(zhì)方面取得巨大的成果。就像探測衛(wèi)星的名字悟空一樣，用火眼金睛發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)，用超強的本領取得真經(jīng)，讓我們拭目以待。好了，今天就分享到這里，我們下期再見。