第419章 暗物質猜想

宇宙的邊緣世界 第419章 暗物質猜想

（這章理論偏多，讓大家費神了。）

神秘的暗物質和暗能量究竟是什么？

自從暗物質理論被科學家們提出以來，不乏各種各樣對暗物質粒子的推測。科學家們雖然還不知道暗物質是什么，但他們已經選出了許多候選者（包括：惰性中微子、中性微子、非對稱暗物質、鏡像世界中的物質、其他維度的物質），并試圖一一甄別。

“在地球時代，星際探索聯盟的科學家們就曾經提出多種假設，其中之一：暗物質是由“弱互作用大質量粒子”構成的，該粒子的質量是質子的100倍，但他們的相互作用的方式和中微子類似。這樣的粒子產生自熾熱致密的早期宇宙，且把質量和密度一直保持到了今天。”

原晧宸望著手中的黑寶綠隕石，又隨手在空中敲響虛擬計算機的按鈕，順便給人工智能瓦力介紹道。

“那么，IEA的科學團隊究竟取得了什么進展？”瓦力詢問道。

“根據超對稱理論，弱互作用大質量粒子會相互湮滅，并產生一系列的粒子和輻射，包括中等強度的伽瑪射線。但是，IEA，包括晧日星系的科學團隊并無法在實驗中找到這類粒子存在的任何具體證據。無論是使用強大的粒子對撞機進行直接檢測，還是在鄰近星系和星系團中，也無法尋找這類粒子發生湮滅時產生的線索（如伽瑪射線，中微子和宇宙射線）。”原晧宸說。

“那就是一點進展也沒有？”瓦力的虛影在空中一攤手，模擬出失望的神情。

“總而言之，在幾百年的研究過程中，科學家們付出了大量心血，利用各種實驗手段來尋找暗物質粒子，最終都一無所獲，因此，這一理論一直受到多數學者的質疑。”原晧宸補充道，“但就目前的科研狀況進展而言，人類文明的宇宙科學團隊還不能排除暗物質是‘弱互作用大質量粒子’這樣的可能性。”

對此，瓦力不知道該說些什么。

“為什么人類已知的粒子都那么輕？尤其是相對于大自然的引力尺度（備注1）而言。”原晧宸繼續擺弄著手上的晧宸隕石，自問自答道，“科學家們推測，如果暗物質粒子的質量存在于普朗克尺度附近，就不會帶來層次結構問題，這也能夠解釋為什么我們看不到任何與‘弱互作用大質量粒子’有關的跡象。”

曾經的IEA天體物理研究院特別項目組，分別建立了多種新的數學新模型，來探索暗物質質量的上限。

在普朗克尺度上，一個質量單元等于2.17645×108千克，即大致相當于1微克，或是質子質量的1019倍。以此計算，每個“普朗克互作用暗物質”基本單元的質量都接近于粒子質量的極限，再重它們就要變成迷你黑洞了。

“抱歉老板，這些理論，我并不很理解。”瓦力有些扭捏地說道。

“沒有關系，你可以慢慢去解讀這些猜想和理論模型。”原晧宸不以為意地說，“還有一些科學團隊認為，在宇宙時間線上，這些暗物質大批形成于宇宙的極早期—“再熱期”。這一時期發生在“暴脹期”結束時，大致上是“大爆炸”后的1036秒至1033秒之間。”

“再熱期？”瓦力反問。

“這一時期之所以被稱為再熱，是因為在暴脹期間，宇宙的溫度下跌了10萬倍左右。暴脹一旦結束，溫度便開始回升到暴脹前的水平（大約1027K）。此刻，暴脹場中的巨大潛在能量開始衰減為遍布整個宇宙的標準模型粒子，而暗物質可能就包含其中。”原晧宸一邊審閱著虛擬計算機屏幕上的資料，一邊介紹。

“假如暗物質的確存在于普朗克尺度上，暴脹必然發生在極高的能量級上，也就是說它不但能夠在早期宇宙的溫度中產生漲落，還能夠使時空本身發生漲落，產生引力波。其次，它告訴我們暴脹能量必然會極快地衰減為物質，因為如果持續時間太長，宇宙的冷卻便會使得存在于普朗克尺度上的暗物質難以產生。”

“老板，您這段話的意思是，未來對宇宙微波背景的研究，可能會告訴我們暗物質的真相？”人工智能瓦力詢問道。

“這類引力波存在與否，我們確實可以在未來對宇宙微波背景的研究中加以證實或排除。”原晧宸停頓了片刻，后又繼續說，“實際上，這樣的研究不會有什么壞處。假如我們發現了這類引力波，那便是皆大歡喜的結果，宇宙學中最大的謎團就會被解開；假如我們沒有看到，那么，我們就會知道暗物質并不是這種東西，一定是其他的未知物質與普通物質發生了作用，這同樣會給我們帶來許多期待。”

“老板，您的話讓我意識到，我們對宇宙的認知真是十分有限，還有很多秘密等待著我們去發掘！”瓦力說。

“事實本就如此！”原晧宸淡然回答。

“為了解決這些難以捉摸的問題，物理學家已經設想出了很多種可能性。”此刻，瓦力的計算機系統已經接收到了原晧宸傳送給他的信息。

“是的，誰都不知道哪個實驗模型最終能解決暗物質和暗能量的問題。”原晧宸點頭說。

“老板，惰性中微子、中性微子等粒子我都可以理解。但是，您覺得暗物質真的可能是存在于鏡像世界（一個與我們當前宇宙完全孤立的世界，而暗物質就是這個世界的物質。這些“暗質子”“暗中子”除了通過引力幾乎不與我們的空間發生相互作用，所以在我們看來幾乎毫無痕跡）中的物質，或者是存在于高維度空間的物質嗎？”瓦力有些難以置信地詢問。

“我們已經接觸初步接觸到了高緯空間，但是，在四維空間中仍然無法觀測到它們，或許暗物質還存在于更高緯度的空間之中。”

“而鏡像世界或者多元宇宙在目前看來還是虛無縹緲的.......”

原晧宸并沒有，也無法正面回答這個問題。