为什么区分“真暗物质”和“假暗物质”？
  对“真暗物质”和“假暗物质”的寻思已经有几年的时间，一直没有一个完整而明确的认识框架，中国科学家近日发布的暗物质探索阶段性成果激发了本作者将“真暗物质”和“假暗物质”的划分“和盘托出”的愿望，表述一下对“暗物质哲学”阶段性的认识成果。“暗物质”概念不是物理学家首先提出的，所谓的“暗物质”既不吸收、也不发射光线，它们躲避了肉眼的观测和光电仪器的检测。暗物质就像中微一样，几乎不与任何的普通物质发生作用，或者“暗物质”和中微在不与普通物质粒发生碰撞的几率上符合自然哲学的“等效原理”，暗物质粒和中微数量级也符合自然哲学“等效关系”的描述，暗物质粒是一种“暗”粒，而中微是一种“明”粒，它们弥漫了整个宇宙空间，甚至在我们的身体中“悠闲自得”地“你来我往”。暗物质粒的数目甚至比中微高出了若干个数量级，属于宇宙粒“大数据中的大数据”，科学家认为“暗物质”的质量大约相当于普通物质的5倍。“暗物质”概念是由天文学家、而不是由物理学家首先提出的，1933年，“暗物质天文学”的奠基人、瑞士天文学家兹威基发现，大星系团中的星系运转速度超过了预期，用星系团中所有看得见的物质提供的引力不足以束缚这些星系，用万有引力定律计算的星系团的总质量远远高于用光学观测手段所发现的星体质量的总和，理论计算和天文观测的星系质量形成了“差额质量”，它们是宇宙中“迷失的物质”，这部分失踪的、不知去哪儿的物质被科学家形象地称之为“暗物质”。

  从上个世纪的七十年代以来，维拉·鲁宾等天文学家通过对“样板星系”的详细研究，发现像银河系一类漩涡星系的自转速度超过了预期，如果没有额外的引力、或“暗引力”的束缚，漩涡星系必然将星系外围的物质逐渐抛射到周围的太空，随着行星和恒星，气体和尘埃物质从星系内抛射到外太空，漩涡星系注定崩塌解体，这与实际观测的稳定的星系结构不符，存在天文学家未有发现的“暗物质”，它们提供的“暗引力”平衡了星系运转的离心力。从上个世纪的八十年代以来，天文学家不断地声称，他们在银河系和其它星系的中心、内部和外围发现了“暗物质晕”，甚至在太阳、月球和地球的内部和周围发现了“暗物质体”。暗物质的准确定义是指在星系团和星系、甚至在整个宇宙空间存在超过理论预期的不发光物质，肉眼和光学仪器不能直接观测暗物质，却能通过引力作用间接地发现它们。通过身体的“五官”能够看到、听到、闻到、舔到、触摸到的物质都是普通物质，或者通过电磁波手段检测到的物质都是普通物质，存在固态、液态和气态等的普通物质，像行星和恒星、中星和黑洞、气体和尘埃一类的普通物质只占整个宇宙成分的大约百分之五，物理学家用“冰山一角”来形容它们在宇宙总成分中的“稀缺性”。宇宙的主体成分是暗物质和暗能量构成的“暗世界”，那么，什么是暗物质？暗物质有哪些属性？如何发现它们的存在？

  从二十一世纪开始，中国、日本、欧美纷纷制定新一轮暗物质探索的“大科学计划”，中国科学家不仅没有缺失“暗物理学”和“暗天文学”的世纪性研究，而且以“大干快上”的态势迅速赶上、甚至超越发达国家的“暗科学”研究实力。2009年3月18日，暗物质、暗能量理论和实验研究的国家级“973计划”正式启动，中科院下属的多家研究所、国家天文台、北京大学、清华大学、中国科技大学、复旦大学等机构的研究人员在二十一世纪“物理学革命”、“物理学的挑战与机遇”的召唤下“为了一个共同的目标走到一起来”，向二十一世纪物理学晴朗天空上的“两朵乌云”发起了“定点清除”行动。超大的中国项目组分成理论和实验“两队人马”，理论组负责处理与“暗科学”有关的理论问题，涉及到粒物理学、引力物理学、统一场论、弦理论和超弦理论等，如何开发“暗科学”的理论模型是一个世界级的科学难题，不是“一朝一夕”能够攻克的难关，更不是办一场“科学大咖”云集的“夜宴”能够奏效的。实验组负责处理与“暗科学”有关的实验问题，对暗物质的直接和间接探测是“重中之重”的使命，需要理论组与实验组的交叉和融合，需要开展地面和空间的联合探测行动，获得有效和可靠的探测数据，中科院“牵头”，建成了四川锦屏国家深部地下实验室、南极洲国家天文望远镜观测基地、发射了“慧眼”号硬X—射线太空望远镜和“悟空”号暗物质探测卫星。

  悟空号暗物质探测卫星于2015年12月17日发射升空，经过530天的轨道巡游和数据收集，中国科学家获得了迄今国际上能谱最宽、精度最高的电宇宙射线图谱，他们的阶段性研究成果发表在2017年11月30日出版的《自然》杂志上，最令人瞩目的成果是在能谱图的1Tev和1.41Tev处发现了反常的电行为，其中1Tev处的反常电现象指向了理论预言的暗物质粒。一些传统的、络的媒体以中国科学家发现了暗物质为标题进行了大篇幅的报道，应该中国科学家发现了新的暗物质现象，找到了暗物质存在的“蛛丝马迹”，他们没有声称发现了“翘首以盼”的暗物质。悟空号卫星发现的奇异电信号和之前由费米卫星在银心发现的过量伽马射线、由国际空间站搭载的质谱仪探测器发现的过量正电都“不约而同”地支持了暗物质存在的合理性。中国、美国、欧洲的暗物质搜索团队由于证据不足都没有抢先发布暗物质发现的消息，中国、美国、欧洲的太空暗物质粒搜索的阶段性成果符合自然哲学发现论的“等效原理”。中外科学家在暗物质发现领域展开的“接力赛”受到了哲学“测不准”、“认不准”原理的约束，然而，暗物质“重见光明”的日不远了，科学家对暗物质的探索持续了八十多年，他们对揭示暗物质的奥秘从来没有像现在这么乐观和信心十足，比如：丁肇中的国际团队声称2024年是发现暗物质的“关键节点”。

  为什么将暗物质划分为“真暗物质”和“假暗物质”两种相辅相成的概念？这是因为目前对暗物质的探测和认识能力受到了“广义测不准原理”的限制，既可以用“真暗物质”解释暗物质现象，也可以用“假暗物质”解释，甚至可以用“修正引力”理论来解读暗物质现象，或者“真暗物质”、“假暗物质”、“修正引力”理论在解释暗物质现象的原因上符合自然哲学逻辑论的“等效原理”。凡是用“真暗物质”解释暗物质现象的科学家和科学爱好者组成“真暗物质学派”；凡是用“假暗物质”解释暗物质现象的组成“假暗物质学派”；凡是用“修正引力”解释暗物质现象的科学家和科学爱好者组成“修正引力学派”。什么是“假暗物质”？它们是一种发光的、却是昏暗、甚至极其昏暗的普通物质，比如：黑洞发出了极其微弱的“霍金辐射”，现有的“高、精、尖”探测器不能发现黑洞播撒的“光辉”。如果天文学家发现了比普通物质更多的“假暗物质”，那么足够多的假暗物质能够弥补宇宙中“迷失的物质”。什么是“真暗物质”？它们是一种大多数科学家认定的完全不发光的非普通物质，真暗物质的候选对象有很多，比如：大质量弱相互作用的粒（WIMP），它们和中微的幽灵性和穿透性符合自然哲学的“等效原理”，WIMP被认为几乎不与普通物质粒发生任何的相互作用，它们能够在星系和我们的身体中“鬼鬼祟祟”地穿越，人们根本感觉不到它们的移动，却能用“理性的器官”探知它们的运动。迄今为止，位于中国四川锦屏和位于意大利格兰萨索的两个暗物质地下实验室都没有找到理论预言的WIMP。

  （邓如山2017-12-6邮箱：deepmind_123@163.）

  （WhyshouldbedividedtwokindsofDarkmatter:“Truedarkmatter”and“Falsedarkmatter”?）

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