※ 引述《OxfordGOD (牛津神)》之铭言： : 小弟有个疑问，如果暗物质和暗能量占了整个宇宙的 70% : 那为什麽还要去用非常小的尺度寻找暗物质? : 例如：之前的新闻都用那种发现某某可疑粒子就是所谓的暗物质 : 而且还是几百亿次的捕捉才捉到的 : 那根本不合理阿，占了宇宙70%应该是随处可见才对不是吗? : 会不会有这样的可能是，之前有个乙太学说，整个宇宙都弥漫了乙太 : 能量才能传递，结果到最後根本就是假设错误。根本就没有乙太 : 小弟的想法是，与其要捕捉暗物质，是不是应该要换个角度去想说 : 另外再造一种"仪器"去发现弥漫整个空间的暗物质? : 而不是想办法去捕捉几百亿次才会发生一次的粒子，然後再来宣称快发现这样... : 小弟不是读物理的，不知道我这样的描述大家懂不懂 ...XDD : 如有什麽概念是错的，恳请各位鞭小力一点，感谢 我觉得主要的原因应该是理论粒子物理学家太聪明了XD 暗物质(~28%)的存在应该已经是无庸置疑了 (虽然我还是有听说做星系动力学的老教授坚持MOND才是对的...) 暗物质提供重力 而宇宙初期微小不均匀的密度会因为重力渐渐变大 也就是说密度稍微高一点的地方密度会越来越高 反之亦然 目前的观测 例如说宇宙微波背景辐射 重力透镜 星系巡天大尺度结构 可以测量到在大尺度上的重力效应 如果假设相对论是对的 就可以把重力效应换算成暗物质的多寡 然而在小尺度上 重力系统是非线性的 所以理论很难算 现在主要是靠跑模拟 小尺度的观测也相对比较困难 尤其当重子(一般物质)多的地方 例如说星系 物理会变得很复杂 因为重子除了重力以外还有各种其他作用 当观测只能测量到暗物质某一部分的特性的时候 这就是理论学家大展身手的时候惹 他们只要把模型弄到可以跟"现有"的观测符合 其他要怎样就可以怎样 而因为现在大尺度的观测已经相当完备 所以要分辨不同模型一定要朝不同地方着手 从粒子物理的角度出发 测量暗物质主要是分两种 直接观测：暗物质跟重子交互作用 也就是做个很大的仪器等哪一天暗物质来撞 间接观测：暗物质可能可以跟自己交互作用 它们自己湮灭再放出gamma射线 间接观测两三年前开始红了好一阵子 现在也还是不少人在做 因为Fermi LAT在银河系中心附近找到奇怪的高能光子来源 不过间接观测的缺点是有很多奇怪的天体也会发出高能光子 所以很难分辨到底哪个才是暗物质发出的 所以直接观测还是有它的必要性 毕竟这些仪器是我们自己做的 所以控制变因比较好掌握 (另外我觉得还有心理因素：如果知道暗物质存在 难道不想要直接量到嘛?XD) 不过我有听说直接观测最後的寄望是一个叫DARWIN的仪器 我猜2030年开始 他们的目标是仪器的灵敏度要到重子跟微中子交互作用的强度 宇宙中微中子太多了 如果连这样都还测量不到暗物质的话 就只能放弃直接观测 因为来自微中子的杂讯会很大 (其实这真的满疯狂的 微中子变成杂讯主要来源...) 其他还有一些比较天文的方法测量暗物质的特性 例如说利用强重力透镜效应看星系暗物质晕的密度分布(density profile) 或者是看一个大星系里面有多少矮星系 通常这些方法是用来分辨暗物质是"冷"或"温" (Cold DM or Warm DM) (热暗物质是微中子 已经被证明不能够解释大部分的暗物质了) 冷热不是只温度 而是暗物质粒子的动能 或是单一暗物质粒子的质量 如果动能高的话 它们就比较难被重力拉在一起 所以在中尺度(大约一个星系的尺度)上WDM能够产生的结构会比CDM少 这是模拟CDM跟WDM跑出来的结果 应该不难发现CDM有更多小结构 http://www.clues-project.org/images/darkmatter/LG_CDMvsWDM.avi.jpg (大尺度的观测已经很准确了 所以理论学家在做WDM模型的时候 也会确保在大尺度上其特性会跟CDM一样 现在主流是接受CDM) 推文有提到波粒二象性的说法 台大阙志鸿教授的团队最近就有在Nature发表 (http://arXiv.org/abs/1406.6586) 他们也是做类似WDM的模型 所以在大尺度上就跟主流接受的CDM特性一样 但是这类的研究受到最主要的批评是在中尺度上(单一星系)重子已经很多了 因此除了暗物质也必须考虑重子的物理 (例如活跃星系核 超新星爆炸 恒星形成) 而我们对於重子的物理的了解还不够 (系统太复杂) 所以很难说到底重子比较重要 还是不同的暗物质模型 换句话说 可能暗物质就是CDM 但因为受到重子物理的影响 故某些特性看起来像WDM -- 虽然我也觉得直接侦测暗物质的实验非常昂贵 而且每次都测不到东西感觉很浪费钱 但是希望你看完文章後会同意直接侦测暗物质还是有其必要性 -- 暗能量(~67%)又是另一个故事了... 这连理论学家都搞不太定... -- 很久没有用中文写文章了 不通顺跟写得乱的地方请多包含 --

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