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暗物质无法探测，为什么还如此确定它存在？就没有其他替代的理论吗？
暗物质,星系,引力暗物质无法探测，为什么还如此确定它存在？就没有其他替代的理论吗？
发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：
按照开普勒的“行星运动定律”，如果行星距离太阳比较远，则它们的运动速度要比内圈更快一些。她却发现，漩涡星系中的很多恒星，它们虽然距离质量核心点比较远，处于漩涡星系的边缘地带，但是它们的运动速率和内圈的恒星基本上没有差异。这显然与开普勒的“行星运动定律”不太符合。
维拉•鲁宾对此迷惑不解，于是她邀请了很多同事对她所观测的几十个漩涡星系团的质量进行了计算。通过一系列的计算，他们发现，如果漩涡星系真的如表面上拥有计算出来的质量，其质量不足以诞生足够强的万有引力，这样的话，那些快速运动的众多恒星应该早就被甩出去了。这意味了什么呢？意味着，这些漩涡星系团的质量，肯定被大大的低估了。只有重新计算漩涡星系团的质量，把质量提升好几倍，才足以控制住快速移动的恒星物质。
维拉•鲁宾做了一个初步的计算，认为至少要提高原先质量估值的十几倍，才能拥有足够强大的万有引力强度，这样才能把星系结构维系在一个稳定状态。
于是，有了一个比较合理的推论，即这部分在观测以外“多出来”的万有引力源，必然是一种不可见的，或者是一种不与光发生作用的黑暗物质存在于星系团的周边。
为什么说这些黑暗物质存在于星系团的周边？
因为只有处于这样的外边沿位置，才能不会与恒星物质发生碰撞，否则我们早就发现其存在了。可以说，星系团的质量分布，不是集中在它们的中间部分，而是集中在其周边位置。我们可以想象成一个发光的电灯泡，这个电灯泡拥有了一圈光晕，而暗物质的质量就分布在光晕处，而不是在电灯泡的里面。
据计算，暗物质的质量，大约是我们所日常熟悉的普通物质的6倍。这是一个很大的质量，但是拥有如此巨大质量的物质，它们到底是什么物理性质，由什么特殊的东西组成，我们还不能得到确凿的结果。虽然科学界也提出了一些假设，比如有中微子、轴子（axion）等等等等，但是迄今为止并没有定论。
物理学家们研究暗物质是很有意义的，因为暗物质的密度和数量将决定宇宙的最终命运。宇宙中物质的质量越大，则万有引力越能发挥效果，将越有可能让宇宙在某一个临界点发生收缩。宇宙如果是收缩状态 则必然会倒退为一个炽热、高密度的奇点。
通过上述的阐述，我们知道，暗物质是存在的，虽然我们看不见它们，但是通过一些对自然现象的观测和计算，我们是可以得到一些确定结果的。只要它们存在，则存在的东西必然对其他存在产生干涉，我们研究这些干涉现象，就可以推导出其存在性。
而玄学家迷信的所谓“灵魂”，则不具备这些性质。我们无法得知“灵魂”与其他物质之间发生任何可以验证的干涉。无论是观测，还是经验，灵魂的存在都是一种多余的假设。这与暗物质是完全不同的概念。
作者：怀疑探索者
回答于 2019-09-11 08:43:50
因为人们观测到引力场发生了不正常的扭曲，又观测不到什么物质使引力场发生扭曲，但一定是物质的作用才能使引力场发生扭曲，因此确定有暗物质存在。从现在我们知道的科学理论分析，不存在其它理论使引力场发生扭曲。
回答于 2019-09-11 08:43:50
暗物质是当今宇宙最重要的组成部分之一。由于暗物质还没有被确认发现，因此暗物质理论并没有像大爆炸那样被广泛的接受，但是暗物质理论确实在解释一些宇宙问题上非常成功，下面我们就说下为什么科学界在没有发现暗物质的情况下还如此肯定它的存在，以及为什么其他的替代理论都站不住脚。
我们认为的宇宙是由什么组成的
当你问“宇宙是由什么构成的”时候，有一部分答案十分明了。那就是原子！进一步讲质子、中子和电子在基本层面上构成了我们在地球上所看到的一切。
在宇宙中我们还有光！来自太阳和恒星的光子不仅处在可见光的波长，而且还有肉眼看不见的波长，从超高能的伽马射线到超低频率的无线电波。
除了这些，宇宙中还有一些不太明显但仍然可以探测到的东西，比如中微子、重不稳定粒子（比如介子和z玻色子），以及聚集在一起形成质子和中子的夸克和胶子。
我们认为的宇宙成分和已知的理论能否对宇宙进行成功的建模
我们知道了宇宙的组成成分，首先想到的就是根据我们已知的电磁学定律、核物理定律、粒子物理定律和万有引力定律，在宇宙组成成分的基础上对宇宙进行建模。如果我们的宇宙遵循已知的物理规律，并且由以上的物质构成，那么我们对宇宙的建模应该和观察到的宇宙是一致的。
但是情况恰恰相反，根据我们已知的理论和物质成分对宇宙的建模不仅仅是失败的，而且在很多层面上都不符合我们观察到的宇宙。
我们十分确信已知的基本物理定律在任何测试中都是正确的。广义相对论、量子场论和经典电磁学理论只要得到合理、正确的应用，这些理论从来没有让我们失望过。然而，这么成功的理论都无法解释像螺旋星系旋转质量缺失这样简单的问题。这一切的证据都指向了宇宙组成成分的问题！
不仅是星系，更大一点的星系团也是如此。在星系团中，单个星系的运动速度太快，我们无法用已知的物质和已知的物理定律相结合来解释星系团中星系运动速度的问题。
宇宙中星系的大规模结构聚集的方式也一样无法解释。虽然我们调整了各种已知粒子的密度，但我们还是无法用已知粒子和已知定律重现观察到的大尺度结构。
而且宇宙微波背景中温度的波动模式与任何已知调整正常物质参数的方法都不符合。但是如果我们不去折腾正常物质，确实有一些其他的办法可以解决质量缺失问题、大尺度结构形成问题以及微波辐射波动不符问题。首先看第一个：
1、暗物质。
如果我们尝试把一些冷的（即：缓慢移动的）暗物质放入宇宙，这样就解决了所有的问题。模拟的星系团（上图）与我们所观察到的一致，微波背景的波动模式突然与理论预测相符。
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