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難道是暗物質創造出我們這個世界?

一個重要的證據也許能夠證明暗物質的存在:生命。這可能會讓人吃驚,暗物質不但可以用來解釋星系自轉、星系團的運動和相撞之類的天體物理學現象,還能夠用來解釋生命的起源。

太陽佔據了我們太陽系99.8%的質量,天文學也已經向我們傳授了許多關於恆星運作原理的知識。因此我們也許可以通過測量每個可見星系的全部星光來獲知它們的質量。

同時我們也已知道引力運作的法則,知道天體在引力作用下的運動方式,取決於天體系統的總質量及其內部的質量分布情況。因此,我們也可以通過分析星系及其內部恆星的運行方式,和星系在星系團中的運動方式,來獲知它們的質量。但當我們把上面兩種測量方式的結果進行比較後,就會發現一個令人震驚的事實:通過星光測量法測得的質量只佔引力測量法測得質量的五十分之一。

宇宙中除了恆星外還有大量不同的物質形式,質子、中子和電子確實為宇宙作出了巨大貢獻,尤其是氣體和等離子體,它們各自的總質量都比宇宙中恆星的總質量還要多。但即使把所有這一切加起來,也只佔我們通過引力測量法測得的可觀測宇宙總質量的15-17%。要解釋我們觀測到的天體運動方式,就需要假想存在著一種新的物質形式,這種物質不但與質子、中子和電子不同,而且也與標準模型中的所有已知粒子不同。我們需要一種看不見的物質。

宇宙起源於宇宙大爆炸,如今的一切,都是從那個幾乎完全一致、完全分離、完全自由的高能粒子海洋中產生的。隨著宇宙的擴張和冷卻,質子、中子和最輕的原子核(氫、氘、氦和微量的鋰)逐漸產生,但除此之外,別無它物。直到數千萬甚至數億年後,物質才坍縮成密度足夠大的區域,恆星、星系才得以從中產生。

不論有沒有暗物質,這一切都會發生,儘管細節上可能有所不同。但是要產生足夠多的碳、氧、氮、磷、硫這樣的生命必須元素,它們必須在宇宙間最大的恆星內核中進行鍛造。要形成岩石行星、有機分子和生命,這些重原子必須被拋射到星際介質內,在那裡,它們可被下一代恆星循環利用。

暗物質對於生命的起源十分重要,沒有暗物質,依賴重元素、複雜元素等原材料的生物化學作用可能就永遠也不會發生。

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