【正見新聞網2016年05月11日】
哈勃照片拍到的若隱若現的暗物質環。
據英國《每日電訊報》報導，暗物質被認為是宇宙研究中最具挑戰性的課題，它代表了宇宙中90%以上的物質含量，而人類可以看到的物質只占宇宙總物質量的不到10%。美國科學家稱，他們通過一種最新的理論研究發現，地球和月球之間其實隱藏著大量神秘的暗物質。
暗物質無法被人類直接觀測得到，但它卻能干擾星體發出的光波或引力，其存在能被明顯地感受到。科學家曾對暗物質的特性提出了多種假設，但直到目前還沒有得到充分的證明。新理論認為，在地球與月球之間存在著大量神秘的暗物質。這一觀點也許可以用來解釋所謂的“飛行異常”奇怪現象。當太空飛行器進入太空之前、尚在地球周圍不斷加速的過程中，所有飛行器都曾有過奇怪的速率變化過程。而根據已知的萬有引力定律，不應該出現這種現象。於是有些科學家認為，這種飛行異常表明現有物理定律以及萬有引力定律存在問題，愛因斯坦的廣義相對論需要修正。當然這只是一種較為激進的看法。
對此，美國普林斯頓高等研究院理論家史蒂芬-阿德勒博士持有不同的看法，他認為飛行異常現象是由一種看不見的暗物質所造成。阿德勒解釋，飛行器在穿越暗物質的過程中，受到了來自暗物質引力作用，於是就引起了飛行器速率的不規則變化。美國宇航局近日發表的一份分析報告也認為，衛星或太空探測器在飛離或返回地球的過程中，其往返軌道越不對稱，飛行異常現象也就越明顯。美國“近地小行星交會”“舒梅克”號探測器的飛行速度就比預計的要快得多。在許多太空探測器近地4小時的飛行期間，有的出現減速現象，有的出現加速現象。
基於此，阿德勒的觀點是地球周圍存在著大量的暗物質。阿德勒估計，地球周邊的暗物質應該位於月球的公轉軌道與低空衛星的軌道之間，其總質量肯定不超過地球質量的十億分之四。這一質量限度使得地球周圍可以存在高密度的暗物質。他認為，這一觀點雖然仍存在爭議，但卻是對此前關於宇宙存在暗物質證據的有力補充。阿德勒解釋，地球周邊暗物質應該集中於地球周圍半徑大約為7萬公裡的空間內，其密度遠遠高於此前天文學家們所估算的密度。“這些暗物質主要局限於月球公轉軌道之內，最終衰竭於地球表面附近。它的密度極高，比銀暈密度高出2000億倍。”
當然，暗物質可以用來解釋飛行異常現象，但同時又引出了一個新的謎團。這些暗物質是如何匯集於地球周圍的呢？阿德勒認為，要達到如此高的密度，肯定存在一種層疊堆積的機制。科學家們認為，正是暗物質促成了宇宙結構的形成，如果沒有暗物質就不會形成星系、恆星和行星，也就更談不上今天的人類了。宇宙儘管在極大的尺度上表現出均勻和各向同性，但是在小一些的尺度上則存在著恆星、星系、星系團、巨洞以及星系長城。而在大尺度上能過促使物質運動的力就只有引力了。但是均勻分布的物質不會產生引力，因此今天所有的宇宙結構必然源自於宇宙極早期物質分布的微小漲落，而這些漲落會在宇宙微波背景輻射(CMB)中留下痕跡。
幾十年前，暗物質剛被提出來時僅僅是理論的產物，但是現在我們知道暗物質已經成為了宇宙的重要組成部分。暗物質的總質量是普通物質的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同時更重要的是，暗物質主導了宇宙結構的形成。暗物質的本質現在還是個謎，但是如果假設它是一種弱相互作用亞原子粒子的話，那麼由此形成的宇宙大尺度結構與觀測相一致。不過，最近對星系以及亞星繫結構的分析顯示，這一假設和觀測結果之間存在著差異，這同時為多種可能的暗物質理論提供了用武之地。通過對小尺度結構密度、分布、演化以及其環境的研究可以區分這些潛在的暗物質模型，為暗物質本性的研究帶來新的曙光。
在引入宇宙膨脹理論之後，許多宇宙學家相信宇宙是平直的，而且宇宙總能量密度必定是等於臨界值的(這一臨界值用於區分宇宙是封閉的還是開放的)。與此同時，宇宙學家們也傾向於一個簡單的宇宙，其中能量密度都以物質的形式出現。如果人類不了解暗物質的性質，就不能說我們已經了解了宇宙。現在已經知道了兩種暗物質--中微子和黑洞，但是它們對暗物質總量的貢獻是非常微小的，暗物質中的絕大部分現在還不清楚。