暗能量研究實驗裝置有哪些

起初，暗物質僅僅作為一個猜想被提出，但是在接下來的幾十年裡，科學家們通過數據和事實證明了暗物質的確存在。到了20世紀80年代，雖然人們仍然不了解暗物質的性質，但是已經能夠基本認定，宇宙中的暗物質大約占宇宙總能量密度的20%。

關於暗物質是否存在，科學家們直到1978年才通過測量物質繞著星系的運行速度提出可信的證據。我們在計算太陽的質量時，是通過日地距離以及地球圍繞太陽進行公轉的速度來測算的。按照這一方法，如果我們知道了一個物體距離星系中心的距離，並且知道它圍繞星系運轉的速度，就能計算出整個星系的質量。在使用這樣的方法進行計算時，得出的星系質量比我們能夠觀測的星系中所有星體的總質量要大得多。

盡管科學家們對暗物質進行了許多觀測，但是直到2011年，人們還是無法了解它的全部成分。關於暗物質的早期理論主要認為暗物質就是無法觀測到的一般物質，比如生命走到盡頭的恆星以及黑洞等。這些星體通常屬於大質量緻密天體，但是直到現在，人們仍然沒有找到足夠多的這種天體來解釋暗物質造成的影響。

在很長一段時間里，只存在於假說中的基本暗性粒子被認為是最有可能的暗物質粒子。這種粒子的壽命很長，而且具有溫度低和無碰撞等特性。由於這種粒子的溫度很低，所以在脫耦時屬於非相對論粒子，並且能夠在引力的作用下迅速結合在一起。它們的壽命與當今宇宙的年齡一樣，或者比宇宙的年齡更大。

因為這些粒子是在一個比哈勃視界還要小的范圍內開始結合的，因此與整個宇宙的尺度相比，這個范圍顯得非常小。最先形成的暗物質聚集體或者暗暈與銀河系相比要小得多，而且質量也更小。宇宙開始向外膨脹，哈勃視界也隨之增大，早期的暗物質聚合體會漸漸合並成更大的規模，這些尺度較大的結構經過互相合並，變得越來越大。這樣造成的結果是形成各種形狀的暗物質聚合體，具有不同的質量，與觀測保持一致。

但是對相對論粒子來說，發生的情況正好相反。比如中微子在引力作用下結合成一團時，因為本身具有過快的速度，因此不能組成我們觀測到的結構。從這一點來看，中微子對暗物質密度的形成起到的作用可以忽略不計。對太陽的中微子質量測量得出的結果與這個結論是一致的。

暗物質粒子的無碰撞特性是指暗物質之間或暗物質與普通物質之間存在的相互作用十分微小，甚至可以被忽略。它們單純靠引力把彼此約束在身邊，在整個暗物質暈中做軌道運動，該軌道很寬並且具有很小的偏心率。

英國科學家裡斯認為，暗物質有幾種可能的存在方式。一種可能是之前提到過的小質量的恆星;一種可能是超大質量恆星在很久之前坍縮形成的相當於太陽質量200萬倍的超大黑洞;還有一種可能是一些特殊的粒子，比如我們提到過的中微子、軸子，以及其他一些科學家們認為可能存在的粒子。

粒子物理學家伊利斯認為，星系團和矮星系的暗物質暈中的暗物質最有可能的組成部分是S粒子。這種粒子來自超對稱理論，該理論稱，所有粒子的基本粒子都存在和它對應的粒子，比如光子對應著光微子。伊利斯認為組成暗物質的粒子可能是光微子、中微子、希格斯微子和引力粒子。同時科學家也認為，這些粒子可能組成了星系團之間的廣袤空間中的冷暗物質。暗物質之間也存在引力，星系團中的數十億顆恆星就是在暗物質的引力作用下形成了各個星系。

到目前為止，人類能夠在實驗室環境中發現的唯一的暗物質粒子就是中微子，這種粒子的質量幾乎為零，而且在全部暗物質中占的比例非常小。科學家們認為，餘下的大多數暗物質粒子是由大質量弱相互作用粒子構成的，這些粒子比質子的能量大10～1000倍。當兩個暗物質粒子相撞時，就會發生湮滅現象，並釋放出γ射線。

當一個星體的生命發展到某個階段時，溫度開始降低，無法向外釋放能夠被觀測到的能量信號，所以不能被人類觀測到，這時就表現為暗物質。這些暗物質也被稱作重子物質。還有一種暗物質，是由中性穩定粒子構成的，它們具有靜止質量。這種粒子形成的星體無法向外釋放電磁信號。這種暗物質就被稱為非重子物質。

還有人認為低溫無碰撞物質是暗物質可能的組成部分。一個原因是，通過模型計算出的這種物質的結構與實際觀測的結果是一致的。另一個原因是，大質量弱相互作用粒子能夠對這些物質在宇宙中的豐度做出合理的解釋。當粒子間具有弱相互作用時，宇宙誕生的最初一瞬間，這些粒子之間會形成熱平衡。在這之後，它們彼此碰撞並發生湮滅，平衡被打破了。通過對離子間相互作用的截面來計算，這些物質在宇宙佔全部能量密度的20%～30%，這一結果與觀測事實是相符的。

還有一個原因是，在低溫無碰撞物質的理論中，預測了一些有很大可能組成暗物質的其他粒子。還有一種可能組成暗物質的粒子是中性子。這是一種通過超對稱模型得出的粒子。這一理論是超引力和超弦理論的基礎，在這個理論中，每個已知的費米子都需要和一個玻色子伴隨存在，同時，每一個玻色子也伴隨著一個費米子。如果宇宙從誕生之日就保持著超對稱的形態，那麼這些伴隨粒子也將保持相同的質量不變。但是，宇宙在早期發展過程中不再保持超對稱，導致伴隨粒子的質量發生了改變。

而且絕大多數超對稱的伴隨粒子十分不穩定，當宇宙的形態發生變化之後就隨之衰變。但是，其中質量最小的伴隨粒子沒有發生衰變。在最基本的理論模型中，這些粒子表現為電中性，並且彼此之間呈弱相互作用。所以這種粒子也有很大的可能是大質量弱相互作用粒子。

如果中性子組成了暗物質，那麼當地球穿過太陽系中的暗物質時，位於地表以下的探測器能夠搜尋到這種粒子。還有一點需要注意的是，這個探測結果無法證明大質量弱相互作用粒子就是暗物質的主要組成部分，在目前的實驗環境中無法確定這些粒子在暗物質中所佔的比重是大還是小。

另外一種可能構成暗物質的粒子是軸子。這是一種中性粒子，質量非常小。在宇宙的大統一理論中，軸子起到了十分關鍵的作用。在兩個軸子之間，存在十分微弱的相互作用力，所以軸子無法保持熱平衡，並且無法對它在宇宙中的豐度進行合理的解釋。宇宙中的軸子處在低溫玻色子凝聚狀態。目前，科學家們已經建造了用來探測軸子的探測器，研究工作正在展開。

一些科學家開展了一項名為「低溫暗物質搜尋計劃」的科研項目，旨在發現低溫暗物質粒子。來自美國明尼蘇達大學的科學家安吉拉·雷塞特爾參加了這項研究，她認為，我們周圍有一股暗物質粒子，時刻都在發生著相互作用。雷塞特爾在最新發表的論文中說，她和她的團隊成員在最近的實驗中發現了兩起事件，可能是暗物質對探測器撞擊造成的。

但是目前科學家們尚無法確定這兩起事件中觀測到的信號是由什麼粒子造成的，可能是暗物質粒子也可能是其他粒子，因為這兩個信號實在是太小了。據參與研究的科學家說，他們實現建立的模型對這種情況有準確的預測，認為可能會出現疑似暗物質的假信號。這個「低溫暗物質搜尋計劃」在未來將繼續進行，希望能夠發現更多有實際意義的事件和信號。

還有一些科學家通過粒子加速器來嘗試在地球上搜尋暗物質。利用強大的粒子加速器，我們能夠把粒子加速到接近光速，並讓它們彼此碰撞。通過這樣的高速對撞，科學家渴望找到新的粒子，比如暗物質粒子。

但是，即便科學家們已經使用功能最強大的粒子加速器來進行實驗，到目前為止也沒有發現更多暗物質存在的跡象。人們可能會追問造成這一現象的原因，在宇宙中占據大多數的物質為什麼無法被觀測到?美國科學家薩拉表示，可能是因為人類目前為止製造的加速器仍然不夠強大。因為科學家們不能確定暗物質的粒子到底有怎樣的體積和密度，需要使用多大的能量才足以觀測到它們的痕跡。也許，利用加速器無法發現暗物質。薩拉認為，可能科學家並未意識到一個殘酷的事實，那就是我們無法人為地製造或者觀測到暗物質粒子。

到2006年初，人類對暗物質的研究取得了新的進展。劍橋大學天文研究所的科學家們有史以來第一次確定了一些暗物質的物理性質。同一年，美國科學家在使用錢德拉X射線望遠鏡觀測一個星系團時，意外地觀測到了兩個星系發生碰撞的過程。這樣的大規模碰撞具有強大的威力，把普通的宇宙物質與暗物質撞開了，藉此我們能夠直接觀測到暗物質，這為暗物質的存在提供了直接證據。

2007年，科學家公布了史上第一份暗物質分布圖。70多名研究人員歷經4年的不懈努力，終於製作出了一幅三維圖像。在這份圖中，科學家們描繪了以地球的視角出發觀察天空時，8個滿月在天空所佔空域范圍內的暗物質分布輪廓。科學家們使用引力透鏡的原理繪制出了這張圖。一位來自馬賽天文物理實驗室的科學家也參加了暗物質分布圖的研究和製作，據他說，這張圖表現出的圖景在過去的25億年間基本沒有發生過改變，能夠認為這片宇宙中的暗物質就呈現出這樣的形態。

2007年，約翰斯·霍普金斯大學的天文學家們在《天體物理學雜志》上發表文章，稱他們在用哈勃望遠鏡進行觀測時，在距離地球相當遙遠的星系團中發現了形成環狀的暗物質。科學家們認為，這一結果是目前能夠確定暗物質真實存在的最關鍵的證據。參與了這項研究的天文學家詹姆斯·傑認為，這是有史以來第一次直接觀測到這種環狀分布的暗物質，它與這個星系團內部的其他物質具有完全不同的結構。這個結果能夠讓天文學家們更好地認識普通物質與暗物質之間存在的區別，以及研究引力對暗物質能夠造成怎樣的影響。

科學家們於2009年在位於美國明尼蘇達州的Souden煤礦里發現了暗物質。這一發現是暗物質最有力的實物證據。同時，其他科學家們也在通過實驗來搜尋暗物質留下的痕跡。當暗物質之間發生碰撞時，能夠被觀測到，粒子的碰撞能夠發出γ射線，這一現象被稱為物質湮滅。美國的費米太空望遠鏡就是旨在通過這一現象來觀測暗物質的，但是到目前為止還沒有發現。

義大利科學家在暗物質的研究方面也進行了一些探索。2011年，他們對暗物質的研究與其他類似的研究發生了矛盾。探測結果表明，距離銀河系大約16萬光年的大麥哲倫星系可能正是由於暗物質的幫助，才沒有被銀河系的引力撕碎。

到了2013年，對暗物質和暗能量的探尋以及對宇宙的起源和進化的研究，成了21世紀的天文學和物理學的發展方向。華裔物理學家、諾貝爾獎獲得者李政道博士曾經說過，對於20世紀末和21世紀初的物理學界來說，暗物質是一團最大的疑雲，對它的研究代表著物理學將發生一次新的革命。

2013年4月3日，日內瓦的歐洲核子研究中心傳出了關於暗物質的好消息。諾貝爾獎獲得者丁肇中教授宣布，他帶領的科學家團隊在經過長達18年的研究後產生了第一個實驗結果，這將是人類在探尋暗物質道路上的一個重要里程碑。利用阿爾法磁譜儀，丁肇中團隊發現了40萬個正電子。正電子是一種反物質，它和暗物質是有區別的。但是這些正電子有可能來自同一個地方，那就是脈沖星或者是暗物質。這個實驗結果讓人類對物理學和天文學有了全新的認識和理解，讓人們對這個研究項目的下一個結果有了更多的期待，因為這一結果可能會確定暗物質的真實存在。

半個月之後，美國物理學會發表研究報告，表示他們通過實驗發現了大質量弱相互作用粒子的較強信號，這意味著他們可能發現了暗物質，概率達到99.8%。一年之後的4月18日，來自中國的丁肇中團隊在日內瓦召開了成果發布會，公布了最新研究成果，認為暗物質可能是宇宙射線中存在的大量正電子的來源。在之前的研究中，科學家們認為暗物質具有6個特徵，而這一實驗結果已經確認了其中的5個。

在距離地球38億光年的地方，有一個被稱作子彈星系團的暗物質星系團。科學家們可以通過對這個星系團的研究來分析暗物質對其他物質造成的不可見的影響。這個子彈星系團是兩個星系團發生碰撞造成的結果，普通的宇宙物質在碰撞中損失了能量，運動的速度變得緩慢。但是與此同時，暗物質之間彼此穿過，產生的相互作用幾乎可以忽略不計。

科學家們利用大視場太空望遠鏡，能夠發現亮度低於14星等的矮星，這些矮星的質量還不到太陽的一半。根據太陽在銀河系中的位置，我們能夠計算出這些M型矮星的數量，進而得出這些矮星的質量能夠達到銀河系尚未被觀測到的質量的一半。而且因為這些矮星能夠持續發光幾萬年，所以科學家們推測，銀河系中有很多類似的恆星在生命結束後留下無法被觀測到的殘骸，它們的質量就相當於理論上計

⑧ 下列屬於暗能量研究的實驗裝置有哪些

世界主復要科技強國建立大型巡天制實驗裝置來研究暗能量，下列屬於暗能量研究的實 驗裝置有：
A 普朗克衛星
B 暗能量巡天(DES)
C 大型綜合巡天望遠鏡(LSST)
D 平方公里陣列射電望遠鏡(SKA)

⑨ 中國在暗物質和暗能量研究領域處於領先的嗎

總體來說是屬於領先的。aqui te amo。

⑩ 研究暗物質有什麼用什麼暗物質什麼是暗能量

人類對於產生自己的宇宙的探索 暗物質就是質量是負的 for example 氫的暗物質與回氫相遇會相互答隕滅產生很多能量 貌似日本已經建了一個觀測暗物質的儀器說是想第一個發現暗物質 應該就是這樣吧 挎弧 參考答案挎弧完畢