我们知道，暗物质约占宇宙物质总量的25%，暗物质能形成黑洞吗?(暗物质在宇宙中起到什么作用)

暗物质能形成黑洞吗？

♛在宇宙中，宇宙天体之间有着错综复杂的关系。暗物质是指那些自身不具备发射电磁辐射，也不与电磁波相互作用的一种物质。对于暗物质，天文学家只能通过引力产生的效应得知宇宙中大量的暗物质存在暗物质的存在最早证据来源于对球形状星系旋转的速度观测到的。

♛ 暗物质的发现大约是 65 年前，第一次发现了暗物质存在的证据。当时，瑞士天文学家弗里兹·扎维奇发现，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，除非星系团的质根据其中恒星数量计算所得到的100 倍以上，否则星系团根本无法束缚住这些星系。之后几十年的观测证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知，但是到了 80年代，占宇宙能量密度大约20％的暗物质已被科学家们广泛接受。

♛暗物质永远不会形成黑洞，这是毫无疑问的。这里我们再来了解一下黑洞到底是怎么形成的?黑洞是什么?

♛其实,在几个世纪以前 法国物理学家拉普拉斯就预言过黑洞，他的根据是牛顿的万有引力理论。我们知道，在地球上我们能够感受到自己的重量，这是地球对我们产生的万有引力。我们要想逃出地球，就必须以所谓的第二宇宙速度，也就是每秒十几千米，才能逃离地球的引力。速度跟引力之间有个关系，速度越大，才能克服越大的引力。同样，要想从太阳表面逃离太阳，就要有更快的速度。那么,我们要想从地球逃出太阳系，就要达到第三宇宙速度。如果引力变得越来越大,那么逃离的速度就要越来越快，快到最后有可能达到了光速,因为光是世界上速度最快的东西，每秒30 万千米。达到了光速，才能克服这个巨大的引力，才能逃出去。

●如果这引力再大，连光速都逃不出去了，那么这个世界上就再也没有一个物体可以逃出黑洞，逃出万有引力，就像拉普拉斯当年想象的那样:如果把一个天体的质量增大到一定程度，就再也逃不出去了。但是，这并不意味着质量大到一定程度就会变成黑洞，比如银河系质量质量很大，它有上千亿个太阳甚至是几千亿个太阳那么重，其中还包含质量更重的暗物质，但银河系并不是黑洞，因为银河系太大了，无法形成黑洞。这是为什么呢?因为仅仅满足质量和引力方面的条件是不够的,还要满足尺寸方面的条件，尺寸小，万有引力才会大。我们知道牛顿的万有引力定律，其中既包含了质量条件，也包含了尺寸条件，万有引力的大小跟尺寸大小的平方成反比，我们计算一下就可以知道黑洞在什么样的情况下才能形成。

●举个例子，太阳不是黑洞，它的表面温度高达 6000 摄氏度，我们自然无法在太阳上生活。我们假设对这个温度忽略不计，即便如此，人在太阳上面也很难生活，因为太阳的万有引力太大了，我们人类到了那里会感觉重量太重了，就连弯着腰、弓着背都站不住。太阳的质量相当于地球的几十万倍，如果我们把太阳的尺寸压缩到直径3 千米左右，那么这时候太阳表面的引力就强大到连光都逃不出去，黑洞就形成了。美国激光干涉引力波LIGO团队探测到两个黑洞合并辐射引力波,这些引力波的形成需要两个条件:一是质量足够巨大，二是黑洞比较小。只有足够小的黑洞才具有强大的万有引力，才能产生强大的引力波。

●在宇宙中，通常是十几个太阳质量的黑洞比较多，为什么是这样呢?这里又要谈到黑洞是怎么形成的问题了。黑洞是怎么形成的呢？一开始，有一颗很大的恒星，通常有二十个太阳质量那么重，它燃烧到最后，抛射出大量的物质，但是总有一部分抛射不出去，这部分的物质在万有引力的作用下持续变小，一直小到十几千米、二十几千米或者三十几千米的尺寸，这样一来，就形成黑洞，所以在宇宙中，像恒星一样质量的黑洞比比皆是。LIGO 团队探测到的是两个黑洞在一起，当然，单黑洞就更多了，但单黑洞本身并不辐射引力波，所以LIGO团队探测引力波的方式无法直接看到黑洞。

物质有大小之分，肉眼能见的为大，借助一切科技发觉的为小。假如科学界定借助仪器见到的东西是暗物质，那么，暗物质就存在。否则，暗物质在目前来说，人类仍然是找不到的。

暗物质不同于暗能量，暗能量在宇宙中无处不在，天体星系与星体之间无时无刻的依靠其维持。暗物质是否存在？占多少比例？还是“没有没有。”（抛光好的玻璃陨石介面）

暗物质连找到都成问题了，何来形成黑洞！不能！

暗物质是我们宇宙中最丰富的质量形式。如果你把所有的恒星、行星、生命体、气体、尘埃、等离子体和更多已知的"正常"物质加起来，它只占我们所看见的总引力的15-17%。剩余质量比正常物质高出5倍，这些质量完全不可见，这意味着它们既不吸收光也不发光。科学家把这样物质称为暗物质。但它必须在引力作用下相互作用，使它能够在宇宙中形成大规模的结构，并将星系凝聚在一起。那么，为什么它不能形成黑洞呢？

• 黑洞的插图，尽管它有多暗，所有黑洞都被认为是由正常物质而不是暗物质形成的。

黑洞不是暗物质唯一不能形成的东西；它也不能产生暗物质恒星、行星或暗原子。想象一下，在黑洞、恒星、行星或原子出现之前，宇宙早期的阶段处在一个黑暗时代。

• 图注：早期的宇宙充满了物质和辐射，而且非常热和稠密，以至于现在的夸克和胶子没有形成单独的质子和中子，而是停留在夸克-胶子等离子体中。

在这个时代，我们所拥有的只是一个热的，稠密的、不断膨胀的“粒子海洋”，里面有各种各样的的物质粒子核辐射。到宇宙已经老化到几分钟的时候，原子核在那里，所有的电子都在那里，所有的中微子和光子都在那里，所有的暗物质也在那里。

当然，它们都以令人难以置信的速度飞来飞去，但它们也相互施加力。的确，它们都感觉到了引力（甚至光子，多亏了爱因斯坦的能量-质量等效），但引力并不是这里唯一重要的东西。

• 图注：在热的，早期的宇宙，在中性原子形成之前，光子以非常高的速率从电子（在较小程度上是质子）中散射，当它们形成时，它们会传递动量。

光子和电子最糟糕的一面：它们非常频繁地通过电磁力相互作用，分散和相互"弹跳"，以惊人的速度交换能量、动量和碰撞。原子核只是稍微好一点：它们的质量要大得多，因此它们的互动率较低，而且每次碰撞时，它们获得（或失去）的动力都较少。

中微子更幸运：它们没有电荷，因此它们根本不通过电磁力相互作用。相反，它们只能通过弱力（除了引力）相互作用，这意味着碰撞非常罕见。但是暗物质在自由方面是最好的：据我们所知，它只能通过引力相互作用。根本没有碰撞，所以所有暗物质都被到其他物质吸引。

你担心，这会使事情变得更糟！虽然正常物质有碰撞和相互作用，阻止它以引力坍塌，形成更密集的团块等，但暗物质密度开始在过密区域增长。但是，这不并不是你想象中的"崩溃"发生的方式。当气体云坍塌形成恒星时，会发生什么？

• 图注：一个巨大的气态星云是宇宙中新恒星诞生的地方。

气体云通过引力相互作用，变得更致密，但构成气体的物质粘在一起，使它达到更稠密的状态。这种"粘性"只有在电磁力的作用下才会发生！这就是为什么会发生坍塌事件，产生像恒星、行星、甚至原子这样的结合天体。

没有这种粘性？你最终只会得到一个漫射的，松散地抱在一起的"蓬松"结构，只有通过引力才结合在一起，这就是为什么你只听说过星系和星团尺度上的暗物质光晕，甚至更大的尺度上的暗物质细丝，而没有其他暗物质结构。

• 图注：宇宙网是由暗物质驱动的，但沿着细丝形成的小结构是由正常电磁相互作用的物质的崩溃形成的。

现在，这些漫射的，蓬松的晕非常重要：它们代表了今天宇宙中所有束缚结构的种子。这包括矮星系、普通星系、星系群、星系团、超级星团和细丝，以及构成这些天体的所有亚结构。但是，如果没有这种额外的力——没有某种"粘性"力来支撑它，来交换能量和动力——暗物质注定会停留在这种蓬松、扩散的状态中。正常物质可以形成你习惯的紧密结合的结构，但暗物质没有办法无弹性地碰撞，失去动量或角动量，因此，它必须保持松散束缚和"晕状"。

• 图：虽然恒星可能在圆盘中聚集，而正常物质可能被限制在恒星周围的附近区域，但暗物质在光晕中延伸的程度是发光部分的10倍以上。

认为不是引力导致行星、恒星、黑洞等等形成，这有点令人不安，但引力只是方程式的一部分。要想真正理解这一点，想象一下，你拿着一个某种类型的球，并抛射了它，你知道这个由原子组成的球能做什么？

图注：在引力影响下，球会以抛物后移动，直到它击中其他物质（如地板），防止它进一步移动。

当然，它会在抛物线路径中移动（忽略空气阻力），上升到最高高度，然后下降，直到它最终撞击地球。在更基本尺度上，球在椭圆形轨道上移动，地球的质量中心作为椭圆的一个焦点，但地面会妨碍椭圆，因此我们看到的部分看起来像抛物线。但是，如果你神奇地把那个球变成暗物质的团，你会得到什么？这会大大地让你大吃一惊。

• 图注：正常物质被地球阻挡，但暗物质会直接通过，使椭圆近乎完美。

没有电磁力，就会发生一大堆可怕的事情：

• 除了引力之外，组成球的粒子和地球的原子之间没有相互作用。暗物质团没有形成抛物线，而是穿过地球的层，在中心周围旋转，形成一个几乎完美椭圆（但不完全，由于地球的层和密度不均匀），在它进入的地方附近出现，再次形成抛物线，并继续像那样无休止地绕轨道运行。

• 也没有任何相互作用将这个团聚集在一起！因此，当球中的原子确实有一些随机运动时，它们被电磁力凝聚在一起，保持球状结构不变。但是，如果你去掉电磁力，暗物质粒子的随机运动将其作用，使其不再是一个团，因为团本身的引力不足以将其束缚在一起。

• 这意味着，随着时间的推移（和许多轨道），暗物质被拉伸成一个长椭圆，椭圆越来越漫反射，类似于构成彗星碎片流的粒子，只会发生更多的漫反射！

可能还有一个！暗物质有可能自我相互作用（或与物质或辐射在某种水平上相互作用），但如果是这样，这种相互作用非常弱，但不为零。

• 图注：如果暗物质确实有自相互作用，其横截面就极低，正如直接探测实验所显示的那样。

因此，在最大尺度上，即使我们认为引力是唯一重要的力，但事实是，我们看到的那些发光天体和那些能发光的原子和分子，在其他力与引力协调下，通过某种非弹性、粘性碰撞，最终坍塌成黑洞。而暗物质间缺少某种非弹性、粘性碰撞，没能正确的相互作用来达到这一点。正因如此，暗物质不能形成星系、恒星、行星或黑洞，因为光靠引力远远不够。

宇宙天体品种多，只是我辈费踌躇。

更多不识真面目，眼前一亮未细摸。

文章沉长，矛盾更多，要是把关键句子拿出来对比就马上发现矛盾得很。引力，说明物质的引力把暗物质吸引住了，又说暗物质是明物质5倍多，怎么暗的引又会少于明的引力？就算因其分散而力不集中，那么分散的暗物会绝对均匀于整宇宙？总没有熵的增减？万一出现增减必引发羊群效应，因为地球磁极产生已认为略有风吹草动必定溃堤，所以暗物尘埃均匀分布不凝聚是不可能的，只要一凝聚一定有实体佔据空间，看不见也会把你碰得头破额列，同时物多5倍多，引力同样强5倍多，明引力能吸暗引力，强5倍的会受欺负？

总之以一句一句反驳，不要搞沉长蒙混是明显矛盾的。