Dark Matter
Visible Matter
rays. Lastly, dark matter does not refer to black
holes, the latter of which cannot be scattered
(whereas dark matter can be). So, if we are unable
to observe dark matter directly, how do we know
that it exists? In layman’s terms, there is so much
gravity in the Universe that is unaccounted for
based on the matter that we can observe, so the
remainder “stuff” is defined as dark matter.
There is much we have yet to find out about the
Universe and with each step toward uncovering
these mysteries more questions are revealed in
the process. But this process is what drives science
forward, the curiosity to push the boundaries of
the known and the perseverance to piece the
unending puzzle of the Universe into a picture that
we can understand.
常
聽聞人們以「眼觀為實」作為自已懷疑（或相信）鬼
神或宗教的理據。部份科學確實是可以通過「眼觀」和證據
得到證實，但大部份還得依靠理論和模型。至於宇宙的奧義，
更是需要豐富的想像力才能破譯，有許多問題只能憑臆測作
答，且由此產生更多的問題。「暗能量」和「暗物質」就是這
類情況。
早在90年代，就有一個有趣的觀察讓物理學家費解。眾
所週知宇宙是由物質組成的，而所有物質都具有引力。曾幾
何時，普遍認為引力拉扯會減慢、甚至停止宇宙的膨脹。然
而，哈勃太空望遠鏡在1998年取得的觀測結果指出：宇宙不
僅繼續擴大，而且在加速進行。這意外發現挑起對被稱為「暗
能量」的神秘能量的研究。另一方面，單憑太空中可見的物
質，實在不能提供足夠的引力維繫宇宙，應該還有所謂「暗物
質」存在。
普朗克太空任務於2009年展開，目標是要掃描宇宙微
波背景，製作詳細的宇宙地圖。結果揭示「暗能量」佔宇宙
68%，而「暗物質」則佔27％。可見的「常規」物質其實只佔
宇宙約5％，讓人反思是否應該視「正常」物質為正常。
科學家之間還未有共識如何解釋「暗能量」。目前有幾家
學說。第一個假設來自愛因斯坦關於引力的其中一套理論，
指出我們以為是虛空的太空其實擁有能量，確保宇宙即使膨
脹也不會被攤薄。這概念被稱為宇宙常數。這種能量可能導
致宇宙加速膨脹，解釋了哈勃太空望遠鏡的觀測。第二個可
能的假設是有一種新型能量，對宇宙膨脹有著與正常的物質
和能量相反的效果。最後，有人建議撇開愛因斯坦的引力理
論；如此一來，就會推翻我們對太陽系的一切認知，重新審視
宇宙。目前我們唯一比較肯定的是，「暗能量」造成宇宙膨脹
加速。
「暗物質」也同樣是難以捉摸。我們只能分㸤什麼不是
「暗物質」，對「暗物質」的本質知之甚少。與可見的星體
不同，我們無法直接觀察到「暗物質」。暗物質也有別於反
物質，反物質會與正常物質發生反應，產生伽馬射線。最後，
「暗物質」亦不是黑洞，後者不像「暗物質」可以被散射。既
然我們無法直接觀察到「暗物質」，又如何知道它的存在？簡
單而言，宇宙間存在的引力不能全歸因於可見的物質，其它物
質就被稱為「暗物質」。
宇宙有許多未解之謎，有待我們去偵破。每當前行一步，
又會出現更多的問題。不過，正因為有開拓新知的好奇心，以
及將宇宙種種謎團拼湊全貌的毅力，科學才能不斷進步。
Further Reading
延伸閱讀
• Dark Energy, Dark Matter. NASA Science | Astrophysics. Retrieved from
energy/
• Scharf, C. A., This Is What We Don’t Know About The Universe (2014).
Scientific American
. Retrieved from
7
