特别策划
无论过去还是现在，没有暗物质的宇宙模型都是无法成立的。
无论用什么样的望远镜都看不到它的真容，但它却一直通过引力极大地影响着周围天体的运动。宇宙中存在着这样一种“看不见的统治者”，通常被称作“暗物质”，它对于恒星、星系等天体的诞生起着重要的作用。
另外，暗物质与掌握着宇宙未来命运的“暗能量”，两者加在一起几乎占据了宇宙组分的全部，但人们还不知道它们的真面目。本文将对“暗物质”进行详细的介绍。
序言 宇宙中谜一样的物质
在宇宙中充满着“看不见的某种东西”
假如你自己在家，客人前来拜访，进门就说“这屋里挤满了人啊！”，你一定觉得他是在开玩笑，因为根本就没有其他人。可是，如果你没看到人，却感觉到有人在挤你的话，你大概就笑不出来了。实际上，这种不可思议的事情，就正在宇宙中发生着。
80多年来，天文学家们始终对观测到的奇特宇宙现象困惑不已。在宇宙中有各种各样明亮的天体，它们的行为就好像受到了不知从何而来的力的牵引，但无论用什么样的望远镜去观测，却都看不到任何东西。
这些虽然看不见，但确实存在着的神秘物质，就被称为“暗物质”（dark matter）。虽然被称为暗物质，但其实它既不是黑色的，也不是什么邪恶的东西。虽然到现在还不知道暗物质到底是什么，但一般认为，宇宙中这种看不见的物质数量巨大，是 “看得见的物质”的5倍左右。
暗物质明明在宇宙中大量存在，却一点也看不见，这实在是不可思议！为了查明它到底是什么，世界各地的科学家们正忙着进行各种观测和实验。
瑞士天文学家打开了研究暗物质之门
天文学家们是从20世纪30年代开始意识到宇宙中存在着看不见的暗物质。
1933年，瑞士的天文学家弗里茨·兹威基（Fritz Zwicky，1898～1974）对距地球3.2亿光年的“后发座星系团”进行了观测。后发座星系团由超过3000个星系组成，直径约有2000万光年。兹威基尝试使用两种完全不同的方法，来测量整个星系团的质量。
第一种方法是研究星系团内的星系运动。星系团中的各个星系都被整个星系团的质量产生的力（引力）拉拽着，如果没有被拉住的话，高速运动的星系就会径直冲出星系团。兹威基就是通过对大量星系的运动速度的分析，间接地估计出星系团的质量。用这个方法求出的质量被称为“力学质量”。
兹威基使用的另一种方法，则是通过星系团内的各星系的亮度来估计质量。实际上，恒星的亮度与质量之间是相互关联的，亮的恒星质量大，因此通过亮度就可以求得质量。兹威基就是用星系内的恒星的亮度来推测星系的质量。这样求出的质量，就被称作“光度质量”。
用上述两种方法去测量同一个东西时，兹威基发现了出人意料的现象。
（更多精彩图片及完整内容请阅览《科学世界》2012年第11期）
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