暗物质会产生“影子生命”吗?

我们的宇宙是一个奇妙而又令人困惑的地方。

在过去的几十年里，我们已经意识到这一点宇宙中84.5%的物质是看不见的。考虑到“暗物质”这个相当尴尬的名字，这种物质存在于一种不与“普通”物质相互作用的状态。就像“暗能量”一样，这些东西之所以“暗”，是因为我们不知道它们是什么。

如果我的桌子上有一团暗物质，我根本不知道它在那里。事实上，暗物质块根本不能“坐在”我的桌子上。它会从桌子和地板上掉下来，落到地壳里，加速冲向地球核心的引力阱。或者它可能会莫名其妙地飞向太空。暗物质之间的相互作用非常弱，以至于这个团块会穿过所有普通物质，就好像它根本不存在一样。

在小尺度上，暗物质的引力效应是微乎其微的，但在宇宙距离上，暗物质的存在是可以肯定的——它可以间接地从它对星系团的引力影响和它对星系旋转的影响中观察到。所以我们知道它就在那里，只是我们看不见而已。

18新利最新登入然而，我们不知道“它”是什么，尽管有一些理论。

普通物质——又名重子物质——通过电磁、引力、弱核力和强核力相互作用。这些力传递能量并提供所有物质的结构。另一方面，暗物质通常被视为一种无定形的“物质”云，不能通过电磁、弱力或强力相互作用。因此，人们认为暗物质是非重子的。(尽管有一些理论暗示暗物质的重子来源男子气概，或巨大的致密晕天体。只有当足够多的物质聚集在一起时，才能观察到非重子物质的引力效应。

暗物质搜索的主要候选者是命名恰当的WIMP，这是弱相互作用大质量粒子的首字母缩写。顾名思义，这种假想的粒子不与正常物质相互作用，因此是非重子粒子。

已建立的宇宙学模型预测，暗物质——无论是大质量弱相互作用粒子还是其他形式的“轴子”——给出了我们的宇宙结构，通常被过度简化为将我们的宇宙粘合在一起的“胶水”。暗物质就像一张不断膨胀的3d网一样聚集在一起，影响着星系的演化。就像绳子上的珠子一样，这些暗物质团块在引力作用下将普通物质聚集成星系团，中间有巨大的空洞。

天文学家维拉·鲁宾在观测星系的旋转时，他首先注意到星系中的大多数物质是看不见的。只有一小部分是可见的恒星、气体和尘埃;剩下的部分被一个巨大但看不见的暗物质晕所包围。就好像我们可见的普通物质星系只是一个巨大的暗物质车轮的轮毂盖，远远超出了我们所能看到的范围。

在兰德尔和她的团队在2013年发表了一项研究研究人员探索了暗物质更复杂的观点，并将其应用于这个巨大的“暗星系”，我们可见的星系就嵌入其中。从这个角度来看，我们星系的暗物质晕不仅仅是由一种非晶态的非重子物质组成的。

兰德尔在她的专栏文章中写道:“假设所有的暗物质都只由一种粒子组成，这似乎非常奇怪。”“…一个公正的科学家不应该认为暗物质不像普通物质那样有趣，必然缺乏与我们相似的物质多样性。”

就像我们可见的宇宙是由物理学标准模型-一个经过良好测试的粒子家族(包括著名的希格斯玻色子)和力是否会有丰富多样的暗物质粒子模型和暗力在这个黑暗的星系晕中运作?

这项研究遵循的逻辑路径是假设在黑暗区存在着丰富多样的未知物理，是否存在一个宇宙——让我们称之为“影子宇宙”——与我们的宇宙平行存在，并拥有我们可见宇宙所提供的所有复杂性?

天体物理学家过去曾假设，黑暗的星星——由暗物质组成的恒星——可能存在于我们的原始宇宙中，并可能持续到今天。兰德尔认为，如果是这样的话，也许“暗行星”也可能形成了。然后她将这个想法进一步推进了一步:如果存在一个暗物质粒子家族，由只有在黑暗区才能获得的力控制，那么这个领域是否也有复杂的化学反应?如果是的话，会有生命存在吗?

然而，如果存在与我们的宇宙平行的“影子生命”，你就别指望能探测到它了。18新利最新登入

人们很容易用这个假设来解释日常生活中的谜团，甚至是科学无法证实的超自然现象。万一“鬼”还是莫名其妙的“天空之光”“这些黑暗生物在我们的国土上出现了吗?”

虽然这可能是一个有趣的科幻故事情节，但黑暗生物将生活在与普通物质完全不相容的阴影宇宙中。它们的粒子和力不会对我们的宇宙产生影响。我可以在一个暗物质生态系统中充满生物的暗物质雨林深处写这篇文章，但我没有任何线索。

但当我们与这个影子宇宙共存在同一个时空——不需要额外的维度或多个宇宙——那里是一个可以传递的信号。

引力波在2016年才被发现，而首次探测到这些时空涟漪是由黑洞碰撞引起的。在暗区和我们的宇宙中都能探测到引力波似乎是合理的，但只有在暗区中最强大的宇宙事件才能在这里被探测到。

简而言之，我们几乎肯定无法证明可爱的暗物质生物的存在，但兰德尔提出了一个重要观点。在想象暗物质的来源时，明智的做法是超越我们的偏见，即暗物质是一种简单的粒子;它可能代表了一个复杂的暗物质粒子家族，以及超出我们可能想象的力量。