眾所周知，科學(xué)家們目前只發(fā)現(xiàn)了宇宙中四種力量，我們的世界被目前四種已知的力量所拉伸、拉扯、擠壓和撕裂，這四種已知的力量構(gòu)成了我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑簩⒃雍死壴谝黄鸬谋┡暗膹?qiáng)大核力量；神秘而又悄無(wú)聲息的弱核力，它控制著放射性衰變，并與被稱為中微子的亞原子粒子有關(guān)聯(lián)；無(wú)處不在的電磁力支配著我們的生活；以及微妙的引力，它目前為止是四種力中最弱的。
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問(wèn)題來(lái)了，既然有了四種力量，那么是否存在第五種力呢？如果它存在，又如何能對(duì)我們隱藏如此之久呢？但是無(wú)論他們?cè)谀睦铮稽c(diǎn)顯而易見(jiàn)的是：他們都很善于躲藏。而這一點(diǎn)很像一種物質(zhì)：暗物質(zhì)。
我們知道利用四種基本力，物理學(xué)家能夠描繪出我們的亞原子和宏觀世界，任何活動(dòng)都離不開(kāi)這四個(gè)角色中的一個(gè)。然而，在我們的宇宙中，特別是在最大的尺度上，關(guān)于相互作用的謎團(tuán)仍然很多。當(dāng)我們縮小到星系或更遠(yuǎn)的尺度時(shí)，一些可疑的事情發(fā)生了，科學(xué)家猜測(cè)暗物質(zhì)就是這些神秘事件的始作俑者，而第五種力的關(guān)鍵可能就在暗物質(zhì)身上。并且他們進(jìn)一步猜測(cè)，如果宇宙有第五種力量，那么暗光子可能是它的粘合劑，這些光子將在所有正常物質(zhì)和被稱為暗物質(zhì)的無(wú)形物質(zhì)之間進(jìn)行相互作用。
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那么暗物質(zhì)是簡(jiǎn)單樸素的呢，亦或是隱藏著許多未知的力量？現(xiàn)在，一個(gè)由物理學(xué)家組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一場(chǎng)革命性的研究，他們使用了來(lái)自世界上最大的原子加速器——大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)來(lái)尋找宇宙第五種力。但是目前，他們的搜索結(jié)果是空的，這是好事，因?yàn)檫@意味著我們已知的物理定律仍然成立，但同時(shí)又讓人失望，因?yàn)槲覀內(nèi)匀粺o(wú)法解釋暗物質(zhì)。
暗物質(zhì)是一種假想的物質(zhì)，據(jù)說(shuō)占宇宙總質(zhì)量的80%左右。我們并不知道是什么造成了這些額外的無(wú)形物質(zhì)，但我們知道它的存在，我們最大的線索是重力。通過(guò)研究星系內(nèi)恒星的運(yùn)動(dòng)和星團(tuán)內(nèi)星系的運(yùn)動(dòng)，以及宇宙中最大結(jié)構(gòu)的演化，天文學(xué)家們幾乎一致得出了這樣的結(jié)論：宇宙中存在著比肉眼看到的更多的無(wú)形存在。
暗物質(zhì)是看不見(jiàn)的物質(zhì)，它根本不與光相互作用。我們之所以知道這一點(diǎn)，是因?yàn)槿绻滴镔|(zhì)確實(shí)與光相互作用(或者至少，如果它與光的相互作用方式與我們熟悉的物質(zhì)相同)，我們現(xiàn)在就已經(jīng)看到了這種神秘的物質(zhì)。但就我們所知，暗物質(zhì)不吸收光，反射光，折射光，散射光或發(fā)射光。對(duì)于暗物質(zhì)，光只是不受歡迎的角色，所以它甚至可能不存在。
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因此現(xiàn)在很有可能有大量的暗物質(zhì)粒子正在穿過(guò)你的身體。這條無(wú)窮無(wú)盡的無(wú)形存在通過(guò)引力的影響塑造星系的命運(yùn)，甚至就這樣肆無(wú)忌憚地穿過(guò)了正常物質(zhì)，就像中微子一樣。因?yàn)槲覀儾恢腊滴镔|(zhì)是由什么構(gòu)成的，所以我們可以自由地編造各種各樣的場(chǎng)景，既有世俗的，也有幻想的。暗物質(zhì)構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的絕大部分，但它只由一個(gè)單一的，高度數(shù)量的粒子組成，除了引力什么也不做。這意味著這種物質(zhì)可以通過(guò)引力使自己為人所知，但除此之外，它不會(huì)通過(guò)任何其他力相互作用。我們永遠(yuǎn)永遠(yuǎn)也看不到暗物質(zhì)在做別的事情。當(dāng)然，這一切都是臆想。
當(dāng)科學(xué)家們感到無(wú)聊的時(shí)候，他們就會(huì)為暗物質(zhì)可能是什么以及如何才能探測(cè)到它編造一些奇怪的想法。曾有一個(gè)有趣的想法認(rèn)為，這種物質(zhì)偶爾可以通過(guò)弱核力與正常物質(zhì)作用。這個(gè)想法激發(fā)了當(dāng)今世界各地的暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)和探測(cè)器，但至今未果。
暗光子的出現(xiàn)
隨后，一個(gè)被提議的光與暗領(lǐng)域之間的通訊關(guān)鍵出現(xiàn)了，它是一種叫做暗光子的東西（當(dāng)然，也是假設(shè)），類似于我們熟悉的(光)電磁力光子。我們不能直接看到、品嘗或聞到暗光子，但它們可能會(huì)與我們的世界混合。在這種情況下，暗物質(zhì)會(huì)發(fā)射出暗光子，這是一種質(zhì)量相對(duì)較大的粒子。這意味著它們只在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生影響，這與它們的輕質(zhì)同類產(chǎn)品大不相同。但有時(shí)，一個(gè)暗光子可以與一個(gè)普通光子相互作用，可以改變它的能量和軌道。這將是一個(gè)非常罕見(jiàn)的事件，但是很顯然到目前為止，我們并沒(méi)有注意到類似電磁學(xué)的一些奇怪現(xiàn)象。
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所以，即使有暗光子，我們也不能直接看到暗物質(zhì)，但我們可以通過(guò)檢測(cè)電磁相互作用的過(guò)程來(lái)抓出暗光子的存在。
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在一項(xiàng)研究中，物理學(xué)家們對(duì)歐洲核子研究中心(CERN)第二大粒子加速器——超級(jí)質(zhì)子同步加速器(Super Proton Synchrotron) 3年的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，然后報(bào)告了他們的研究結(jié)果。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家們用質(zhì)子撞擊相當(dāng)于一堵磚墻的亞原子，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后觀察所有的碎片。
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在這些殘骸中，研究人員發(fā)現(xiàn)了很多電子。在三年的時(shí)間里，科學(xué)家們計(jì)算出超過(guò)200億個(gè)電子的能量超過(guò)了100gev。因?yàn)殡娮邮菐щ娏Ｗ樱⑶蚁矚g相互作用，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的高能電子也產(chǎn)生了大量的光子。如果暗光子存在，那么它們有時(shí)會(huì)與普通光子相互作用，并從其中一個(gè)光子那里竊取能量，這種現(xiàn)象會(huì)在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)為光的缺乏，但最后對(duì)暗光子的搜索仍然功虧一簣，然而，對(duì)暗光子的研究仍在繼續(xù)，未來(lái)的實(shí)驗(yàn)將進(jìn)一步深入這個(gè)亞原子世界的生物。
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