暗物质是什么？暗物质到底在哪里？谈论暗物质的前世

暗物质是什么？这个问题说起来挺复杂的。我们像鱼一样生活在水中，我们生活在暗物质中；鱼不知道什么是水，我们也不知道什么是空间。

暗物质是什么？目前标准的解释是暗物质是一种可能存在于宇宙中的不可见物质。它可能是宇宙物质的主要成分，但不属于任何已知的构成可见天体的物质。在大量天文观测中发现的疑似违反牛顿引力的现象，可以在假设暗物质存在的前提下得到很好的解释。现代天文学通过天体运动、牛顿引力现象、引力透镜效应、宇宙大尺度结构的形成和微波背景辐射的观测结果表明，暗物质可能存在于大量的星系、星团和宇宙中，其质量远大于宇宙中所有可见天体的总和。问题是，为什么太空中无处不在的物质不能确定它们是什么？我们必须从头开始。

早在1922年，天文学家就发现，根据牛顿万有引力定律和开普勒定律，如果一个星系的质量主要集中在星系核心的可见恒星上，那么星系外恒星的速度(利用高精度光谱测量技术，可以探测到远离星系核心的外围恒星的自转速度与距离的关系。)会随着距离而减少。然而，观测结果表明，星系外围区域恒星的旋转速度比开普勒定律预期的要快得多，并对应着星系较大的质光比(星系的质光比，通常以太阳质量和光度为单位)。通过对双星系，如星系团的观测，可以得到各种类型星系的质光比。这意味着星系的质量比“可见”发光恒星的总质量大很多倍。如果仅靠星系中可见恒星的质量所产生的引力无法将恒星束缚在星系团中，那么按照目前星系的旋转速度，星系会因为离心力(不包括暗能量的排斥力)而分崩离析。

简单来说，根据星系中发光恒星的质量(质光比估计)，星系会以目前的速度被分割，所以要么是牛顿引力定律错了，要么是星系的实际质量比目前估计的质量大100倍。这些“看不见”的物质不发光，无法被观察到，所以被称为暗物质。不包括不发光的恒星(如黑洞、中子星、衰老的白矮星、褐矮星和行星)，估计宇宙约94%是暗物质。

暗物质长什么样？因为暗物质没有被直接探测到，所以只有间接证据:

1.星系自转曲线和弥散速度分布，天体绕星系中心的速度应该比绕中心的速度慢，这暗示着这些星系中存在巨大的不可见物质。

2.引力透镜效应。光在穿过大质量星系团时会发生弯曲，类似于光学中的透镜原理。人们怀疑暗物质就是构成这个引力透镜的“物质”。

3.通过仔细观察宇宙中微波背景辐射的各向异性，可以确定宇宙中暗物质的总量。据此推测宇宙总能量的26.8%由暗物质贡献，只有4.9%由天体常规物质和星际气体组成，其余68.3%是促进宇宙加速膨胀的暗能量(请注意有不同意见)。

寻找暗物质的探测方法可以分为三类:

1.直接探测，探测暗物质粒子直接与探测器中的物质相互作用。

2.间接探测，寻找暗物质本身在宇宙中衰变或湮灭产生普通物质的信号。

3.加速器探测，利用粒子对撞机人工生成暗物质粒子。

猜测暗物质的性质:

1暗物质参与引力相互作用，但单个暗物质粒子的质量还不确定。

2.暗物质应该高度稳定。

3.暗物质基本不参与电磁相互作用，也不参与强弱相互作用。与光子的相互作用一定很弱，以至于暗物质基本不发光。

4.暗物质的运动速度应该远低于光速，也就是“冷暗物质”。

根据量子力学的观点，暗物质的候选者包括弱相互作用质量粒子(WIMP)，包括中性伴子、卡鲁扎-克莱因激发态粒子、T奇粒子、惰性中微子、轴子等。

好了，该总结了。

按照目前主流的观点，宇宙主要是由暗物质构成的！哎~？不要惊讶，这是事实。暗物质占宇宙总质量的85%~90%(众说纷纭)，可见物质只占一小部分，所以结论是宇宙主体是由“不可见暗物质”构成的。是不是觉得很讽刺？更令人惊讶的是，宇宙中应该无处不在的物质(还有引力子、中微子等。)到处都找不到。怎么了?

现在的情况很奇怪。一方面，认为空间充满了无处不在的暗物质是矛盾的。其实现在的主流物理理论都是质点理论，换句话说，现在的主流理论都认为空间是一个空的真空(至少，这些理论在成立之初都认为空间是真空)。

问题是暗物质就在那里，不管你信不信，它就在那里，既不跑也不躲。

我们能改变主意吗？有没有基于非真空的理论？当然，这个理论是现代科技仍然依赖的经典物理学。

1801年，托马斯·杨的双缝干涉实验奠定了波动理论的基础。第二次波粒之争胜利后，以太作为绝对参照系(绝对空间)存在，物质相对于以太空间绝对运动，电磁波是以太的横向振动，经典电动力学以以太为基础。请注意，经典物理的空间是三维绝对空间加上一维独立时间，即三位一体时空。绝对空间(以太)、绝对运动和绝对时间构成了经典物理学的逻辑基础。

1887年迈克尔逊-莫雷实验表明，光速和两束光在垂直和水平方向的传播方向没有变化，这现在意味着空间不是绝对静止的。但是在相对论提出之前，以太并没有因为这个实验而被抛弃，因为除了实验设计不完善，重要的是当时有三种不同的以太假说，绝对静止的以太假说只是其中之一。

1.“以太拖曳假说”，又称“以太漂移假说”。以太作为一个绝对的参照系而存在。以太无处不在，没有重量，绝对静止。以太空间会和运动的恒星有相对运动。所以，每秒30公里的“以太风”应该是在地球上测到的。

2.“以太网部分牵引假说”。菲涅尔认为以太是绝对静止的，但当一个物体相对于以太的参照系运动时，只有它内部超出真空的那部分以太受到物体的驱动。

3.“以太完全拖曳假说”。英国物理学家乔治·斯托克斯认为，与其假设恒星可以完全拖动一部分以太，靠近物体表面的以太有一个逐渐减速的区域，恒星拖动周围部分以太一起运动，而远离恒星的空间中的以太完全静止，不如将以太分为固定的(以太漂移假说)和可移动的(以太部分牵引假说)两部分。即在地球表面，以太与地球速度相同，即地球完全拉动这部分以太。只有在离地球表面一定高度的地方，以太才能被认为是静止的。【爱因斯坦狭义和广义相对论简介，第17页】因此，地球表面附近的以太空间与地球之间不存在相对运动(请注意！)。

问题是，为什么迈克尔逊-莫雷实验对现行教材中的以太进行了证伪？

人性很有意思。人们总是相信他们想相信的，而不是事实。这是证实性偏见。证实性偏见是指包括学者在内的个体倾向于寻找能够支持自己原有观点的信息，而忽略对自己不利或矛盾的信息来支持自己观点的现象。例如:

1.迈克尔逊-莫雷实验是以斐索实验为基础的。1859年斐索实验结果证明，光速和空间介质运动速度是叠加或递减的。因此，迈克尔逊-莫雷实验将通过测量两条平行和垂直光束的光速差异来判断地球表面与空间之间是否存在相对运动。如果光速不与空间介质的运动速度重叠或降低，那么迈克尔逊-莫雷实验就不能得出不存在“以太风”的结论。然而，人们完全忽视了斐索实验的结论。原因在于，如果我们承认斐索实验的结论，即证明光速会与空间介质的运动速度重叠或降低，那么我们就直接证伪了光速不变原理！！！所以斐索实验现在模糊了，只说斐索实验验证了菲涅尔的“以太部分牵引假说”，结论并没有解释光速是否会与空间介质的运动速度重叠或降低。大多数人不知道这个实验的结论是什么。

2.迈克尔逊-莫雷实验在美国凯斯理工学院的地下室进行，学生们惊讶吗？除非地球像托马斯·杨认为的那样是一个空心结构，以太“像风穿过小树林一样穿过地球的空心结构”到达地下室，否则无法测量地下室是否存在“以太风”，这就像测量密封的罐子里有没有风一样可笑。其实大多数人根本不知道迈克尔逊-莫雷实验的实验地点是在地下室进行的，所以很难让人相信他们没有刻意隐瞒真相。

3.迈克尔逊的莫射线实验只能证伪“以太牵引假说”，不能证伪菲涅耳的“以太部分牵引假说”，更不能证伪斯托克斯的“以太完全牵引假说”。但是，斯托克斯和他的“以太全牵引假说”已经被遗忘，仿佛“以太全牵引假说”从来不存在。在大多数相关书籍中，只有“以太牵引假说”而没有“以太全牵引假说”。

为什么有人认为以太一定是错的？

众所周知，粒子理论和波动理论已经争论了300多年。波动论的波必然有振动介质，引力、电磁力、弱核力、强核力都需要空间介质来传递。而粒子论的理论只能建立在空的真空之上，因为任何惯性粒子在非真空空间都不可能因为阻力而保持匀速。所以，粒子论和波动论争论的焦点是空间是空无一物的真空还是由物质——以太构成的，这关系到粒子论(相对论和量子力学)和波动论(现在还有基于真空的弦论)谁对谁错的问题，也关系到两个学派的生死论的大问题。

经典物理学的经典电动力学理论是以以太为基础的，电磁波是以太的横向振动。目前人类的一切科技都是建立在经典物理的基础上，经典物理对客观自然的解释已经成为我们的科学常识。经典物理的伽利略变换是一个物体相当于空间运动，以太就是这个绝对空间。爱因斯坦认为空间是一个空无一物的真空，物体(惯性系)只是以彼此为参照物运动，而不是以(绝对)空间为参照物。这就是所谓的洛伦兹变换，是建立在真空基础上的(其实和洛伦兹没有关系，洛伦兹是以太空间的支持者)。如果空间是以太，那么相对运动只能是伽利略变换，而不是基于真空的洛伦兹变换。所以对于粒子理论的理论来说，空间一定是空的。如果空间是由任何物质构成的，那么粒子理论就不可能自洽！所有基于真空的粒子理论都会土崩瓦解。

俗话说，有人的地方就有江湖，有江湖的地方就会有门派。如果有教派，教派的利益就会高于正义。物理学也未能免俗。历史是由胜利者的书书写的。随着狭义相对论和广义相对论被物理学界和普通人接受，特别是同样基于空真空的量子力学的兴起，人们逐渐接受了真空的概念，粒子理论逐渐占据了主导地位。由此，迈克尔逊-莫雷实验证伪了教科书中的以太假说，而不仅仅是证伪了最接近真理的“以太拖曳假说”。

有意思的是，就连“江湖大亨”爱因斯坦也没能翻盘。爱因斯坦在1920年开始反思空间的本质，提出了“广义相对论以太”，但这个“广义相对论以太”遭到了整个物理学界的抵制。虽然魔鬼是爱因斯坦自己放出来的，但是从他推翻自己的观点，提出“广义相对论的以太”来看，爱因斯坦骨子里还是有实事求是，追求真理的信念，他的科学态度值得尊重。可惜他挡不住整个科学的潮流。很多时候，教派利益高于一切。因此，以太必须被放弃，这一指控是“莫须有的”。

真空说赢了吗？当然不是！因为粒子理论有太多的逻辑漏洞，就像一件破大衣，已经破到不能再破的地步了。

我们知道，暗物质也是物质，但是物质会吸引其他物质，也会被其他物质吸引(“暗物质晕”证明暗物质会被大质量恒星引力吸引)。问题是，如果空间充满了暗物质，那么恒星和暗物质的运动就会产生相对运动。我们要测量地球上每秒30公里的“暗物质风”。为什么没人测？如果按照迈克尔逊-莫雷实验方法，实验也会得出不存在暗物质的结论。是不是很有意思？

如果空间是由暗物质或者其他任何物质构成，就会产生空间阻力，恒星的速度会因为与暗物质的摩擦而逐渐变慢！

如果空间不是空无一物的真空，那么这个空间中的任何惯性粒子都会因为阻力而无法保持匀速，比如光子。粒子理论与以太不相容！粒子理论和暗物质一样不相容！

麻烦的是，越来越多的证据证明空间中有东西而不是空空如也的真空，空间是由物质构成的，这对粒子理论来说是一场灾难。怎么做？有很多聪明人。很简单，就是填充空间的物质永远不会被表征。没有定性的东西，就不会有确定的属性。虽然被称为暗物质，但很少有人把它当成真正的物质，这就回避了空间是由物质构成的事实(物质的延伸)。怎么了，聪明不聪明？就问你服气不。

事实上，除了迈克尔逊-莫雷实验可以证伪“以太曳力假说”之外，没有可证实的证据证明以太不存在。如果有其他证据，请举例说明！！！但是，迈克尔逊-莫雷实验并不能否定斯托克斯的“以太完全牵引”假说，更不能否定以太。既然没有证据可以证伪以太，那抛弃以太的理由是什么？我们不应该忘记奥卡姆剃刀原则:除非必要，否则不要添加实体。对已经存在了几百年的以太视而不见，却凭空创造出一种新的物质，只会让简单的事情复杂化，让真相更加扑朔迷离。

人性的弱点告诉我们，让人们承认错误是世界上最难的事情。正如普朗克所说:“一个新的科学真理，照例不能靠说服反对者，等他们发表意见，说自己受益匪浅来实现。”相反，只有当反对者逐渐死去，新的一代开始熟悉真相时，才能实施。“这是普朗克定律。暗物质的存在证明了空间不是空的，暗物质的存在也可以证明粒子理论是错误的假设。偷钟游戏只能在短时间内达到自欺欺人的目的。时间是谎言最大的敌人，逻辑是无知最大的敌人。我们要问为什么量子有波粒二象性！量子什么时候是粒子，什么时候是波？解释了波粒二象性，解开了微观世界的秘密。

尤瓦尔·哈拉里指出:“尊重知识，听取学者的意见是好的，但崇拜任何人，包括学者，都是危险的。一个人一旦被奉为先知或权威，就可能信以为真，进而变得狂妄，甚至疯狂。对于追随者来说，一旦相信某人是权威，就会给自己设限，不再尝试，只期待偶像告诉他们所有问题的答案和解决方法。即使答案不对，方法不好，他们也会全部接受。”智慧始于怀疑，真正的科学精神是怀疑和批判。

先贤们几千年积累的思想成果，滋养了我们的智慧。他们点亮了一座又一座灯塔，指引着人类的发展方向。没有人的观点是对的，也没有人的观点是无用的。有些观点后来被证明是错误的，就是在错误的地方设置了航标灯指引正确的航道。终极理论不会是全新的理论，而是隐藏在已有的理论中。当我们使用客观逻辑作为工具时，我们可以从复杂的观点中找出宇宙的真实背景。

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