熟悉粒子物理的同学们都知道粒子物理标准模型这样一个神一般的存在，基于杨-米尔斯规范场论，经过物理学家们不懈努力搭建完善的粒子物理标准模型，成功地预言了一系列当时尚未发现的基本粒子。

随着被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的发现，粒子物理标准模型中预言的42个基本粒子全部找到，包括费米子，玻色子，六味夸克等，可以说非常巧妙地囊括了除引力外的其他三种基本力：电磁力，弱相互作用力和强相互作用力的全部基本相互作用粒子。遗憾的是，粒子物理标准模型中并不包含引力子，现有的科学结论也还不能很好的对引力子作出预言。除了引力子以外，物理学界还有一类东西也游离在粒子物理标准模型之外，令科学家们头疼不已。今天我们来说一说看不见的东西：“暗物质”。

顾名思义，“暗物质”也就是看不见的物质，是天体物理学家们在研究星系运动时提出来的概念。天体物理学家们发现几乎所有的星系团中星系的速度弥散度太高，远远超过了理论预测值，仅仅是星系团中可见物质的质量是远远无法产生这么高的引力来维持星系团稳定的。

通俗地讲就是星系团中恒星距离星系中心不同的距离上的速度分布规律，简单点说吧，以旋涡星系为例，靠近旋涡中心位置的星体运动速度是很高的，而在远离旋涡中心的旋臂上的星体运动速度会小很多，随着离旋涡中心的距离越来越远，星体的运动速度也会越来远慢。

天体物理学家们对旋涡星系的观测结果却让人大感意外：旋涡星系中旋臂上的星体，并没有因为旋转而被抛洒出去，相反旋臂外围上的星体的运动速度相比靠近旋涡中心的星体的运动速度相差无几。为了解释这一反常的现象，天体物理学家们提出了“暗物质”假说。认为存在一种看不见摸不着的物质充斥了星系团，使得整个星系存在足够的质量来产生引力束缚住星体。通过对星系旋转的曲线和星系弥散速度的分布规律，以及对星系X射线和引力透镜效应的研究，再加上“暗物质”理论也刚好能解释为什么宇宙大爆炸之后能形成稳定的大尺度结构的问题，“暗物质”理论越来越受到物理学家们的认可和重视。

在深入研究宇宙大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射的分布后，物理学家们还计算出来“暗物质”的总质量大约占宇宙总质量的27%，而我们可见的所有物质的质量之和占宇宙总质量不到区区5%，不得不让人为之惊叹，更让人震惊的是还有68%的总质量不见了，而这也被物理学家们命名为“暗能量”。根据已有的观测和科研结论，物理学家总结了暗物质粒子的几个特点，试图将“暗物质粒子”纳入到粒子物理标准模型当中来。

暗物质粒子包含了如下的一些特性：因为暗物质参与了星系团的引力相互作用，所以暗物质粒子是具有质量的基本粒子；暗物质粒子基本不参与电磁相互作用，不然的话它就不是看不见的了；暗物质粒子应该是比较慢的，否则在宇宙大爆炸之后无法形成目前我们所观测到的大尺度宇宙结构；在宇宙大爆炸理论研究中，各个时期的宇宙模型中都能找到暗物质的影子，说明暗物质应该是非常稳定的。

综合这些特性，物理学家们一下就傻眼了：粒子物理标准模型中根本就没有这种类型的基本粒子，“暗物质粒子”已经超然于标准模型之外了。物理学家们也提出了很多猜想，一来由于“暗物质”本身还没有直接的观测证据，二来也由于很多猜想也还没有很好的实验数据支持，这也成了物理学中的一大挑战。

期待着科学家们能尽早揭开暗物质之谜，当我们再次仰望星空时，也能少一点的疑惑！