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【大紀元1月4日訊】反物質這個概念，聽起來似乎是科幻小說家杜撰出來的。其實，世界上確實存在著反物質，反物質是由反粒子構成的，而反粒子與我們認識的電子、中子和質子等相似，衹是電荷相反。有些科學家猜想，在整個宇宙中，物質和反物質是以同等數量存在的。衹是，反物質集中在遙遠的星系里，與由普通物質組成的星系相距億萬里。
那么暗物質又是什么東西呢?
1915年，愛因斯坦根据他的相對論得出推論﹕宇宙的形狀取決于宇宙質量的多少。他認為，宇宙是有限封閉的。如果是這樣，宇宙中物質的平均密度必須達到每立方厘米5×10的負30次方克。但是，迄今可觀測到的宇宙的密度，卻比這個值小100倍。也就是說，宇宙中的大多數物質“失蹤”了，科學家將這種“失蹤”的物質叫“暗物質”。
一些星体演化到一定階段，溫度降得很低，已經不能再輸出任何可以觀測的電磁信號，不可能被直接觀測到，這樣的星体就會表現為暗物質。這類暗物質可以稱為重子物質的暗物質。
還有另一類暗物質，它的構成成分是一些帶中性的有靜止質量的穩定粒子。這類粒子組成的星体或星際物質，不會放出或吸收電磁信號。這類暗物質可以稱為非重子物質的暗物質。
天文學的觀測表明，宇宙中有大量的暗物質，特別是存在大量的非重子物質的暗物質。据天文學觀測估計，宇宙的總質量中，重子物質約占2%，也就是說，宇宙中可觀測到的各種星際物質、星体、恆星、星團、星云、類星体、星系等的總和衹占宇宙總質量的2%，98%的物質還沒有被直接觀測到。在宇宙中非重子物質的暗物質當中，冷暗物質約占70%，熱暗物質約占30%。
標准模型給出的62種粒子中，能夠穩定地獨立存在的粒子衹有12種，它們是電子、正電子、質子、反質子、光子、3種中微子、3種反中微子和引力子。這12種穩定粒子中，電子、正電子、質子、反質子是帶電的，不能是暗物質粒子，光子和引力子的靜止質量是零，也不能是暗物質粒子。因此，在標准模型給出的62種粒子中，有可能是暗物質粒子的衹有3種中微子和3種反中微子。
20世紀80年代初期，美國天文學家艾倫森發現，距我們30萬光年的天龍座矮星系中，許多碳星(巨大的紅星周圍存在著穩定的暗物質，即這些暗物質受到嚴格的束縛。高能熱粒子和能量适中的暖粒子是難以束縛住的，它們會到處亂竄，衹有運行很慢的“冷粒子”才能束縛住。物理學家認為那是“軸子”，它是一種非常穩定的冷“微子，質量衹有電子質量的數百萬分之一。這就是暗物質的軸子模型。
軸子模型是否成立，最終得由實驗裁決。最近，還有人提出，暗物質可能是一種稱做“宇宙弦”的弦狀物質，它產生于大爆炸后的一秒期間內，直徑為1萬億億億分之一厘米，質量密度大得驚人，每寸長約1億億吨。這種理論是否成立，同樣有待科學家進一步研究。 （中國公眾科技網）(http://www.dajiyuan.com)
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