暗物质

亲爱的老师、同学们，早上好！

       我是初一1班的童嘉年。我今天讲话的题目是一个科学话题——《暗物质》，英语叫dark matter。你知道什么是暗物质吗？

       普通物质是那些在一般情况下能用眼睛或借助工具看得着的东西，近如身边的一草一木，远如夜空的繁星点点，都是人们所熟知的。而在65年前，科学家通过天文观测和理论研究发现：宇宙中，还存在着神秘的不可视的暗物质。普通物质能与光发生相互作用，或者在一定的条件下自身就能发光。也就是说，即使普通物质藏身于最黑暗的角落，只要人们拿上手电筒照上一照，总能发现它们。但暗物质恰恰相反，它根本不与光发生作用，更不会发光。电磁波、无线电，红外射线、伽马射线、X射线等都不能感知到暗物质。但引力能捕捉到暗物质。暗物质的研究也许可以解释宇宙的形成。

       目前科学家只能通过引力产生的效应得知宇宙中有大量暗物质存在。暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。几十年前，暗物质刚被提出来时仅仅是不被大多数人认可的理论，但是现在我们已经知道暗物质成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质质量的6.3倍，在宇宙的能量密度中占了1/4，同时更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜，但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话，那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。不过，最近对所有星系结构的分析显示，这一假设和观测结果之间存在着差异，这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地。通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型，为暗物质本性的研究带来新的曙光。没错，这就是从目前来看对暗物质正确的解释。它并不通俗易懂，没有进行研究过的人肯定很难理解。但我相信，在将来，暗物质会在各位科学家的不懈奋斗下为大家所熟知。

       在世界科学界，目前研究暗物质最有成果的是美籍华裔科学家、诺贝尔奖获得者丁肇中教授和他的团队，他为世界的暗物质研究作出了极大的贡献。日内瓦时间2013年4月3日下午5点（北京时间2013年4月4日零点），丁肇中教授在日内瓦欧洲核子中心，首次公布其领导的阿尔法磁谱仪（AMS）项目18年之后的第一个实验结果——已发现的40万个正电子可能来自一个共同之源，即脉冲星或人们一直寻找的暗物质。这一研究成果让人类在认识暗物质的道路上迈出重要一步。

       丁肇中团队的报告当天发表在《物理评论快报》上。这份著名的学术刊物同时刊发署名评论说，新成果具有“史无前例的灵敏度”，尽管现在还不能排除其他可能性，但它“强烈暗示”人们已捕捉到了暗物质的痕迹。

       中国首个可以用于暗物质研究的极深地下实验室也于2010年12月12日在四川雅砻江锦屏水电站投入使用，清华大学、上海交通大学已有科学家进入实验室开展工作。而这次丁肇中教授团队的研究成果也有我们中山大学的18名师生的贡献。现代科学研究的项目单靠一个人很难完成，越来越多强调团队合作。说不定我们中的某些对物理学、对宇宙感兴趣的的同学将来也能会加入到对暗物质的探索中。

       我的讲话到此，谢谢大家。