E虽然我们知道普通物质只占宇宙能量的1 / 20，占物质所携带总能量的1 / 6(剩下的是暗能量)，但我们仍然认为普通物质是真正重要的组成部分。除了宇宙学家，几乎每个人的注意力都集中在普通的物质成分上，你可能会认为，根据能量计算，这在很大程度上是微不足道的。
我们当然更关心普通的物质，因为我们是由物质构成的——我们生活的有形世界也是如此。但我们关注的另一个原因是它的互动丰富多彩。普通物质通过电磁、弱核力和强核力相互作用，帮助我们世界上的可见物质形成复杂、密集的系统。不仅是恒星，还有岩石、海洋、植物和动物，它们的存在都归功于自然的非引力作用，普通物质通过这种引力相互作用。就像啤酒的酒精含量对狂欢者的影响远远大于其他饮料一样，普通物质，虽然只携带一小部分能量密度，但对自身和周围环境的影响要比仅仅通过的东西明显得多。
熟悉的可见物质可以被认为是物质的特权百分比——实际上更像是15%。在商业和政治领域，相互影响的1%人口主导着决策和政策，而其余99%的人口则提供较少被认可的基础设施和支持——维护建筑、维持城市运转、为人们提供食物。同样地，普通物质几乎支配着我们所注意到的一切，而暗物质，由于其丰富和无处不在，帮助创建了星团和星系，促进了恒星的形成，但对我们今天的直接环境只有有限的影响。
对于附近的结构，普通物质起作用。它负责我们身体的运动，驱动我们经济的能源来源，你阅读这篇文章的电脑屏幕或纸张，以及基本上任何你能想到或关心的东西。如果某物具有可测量的交互作用，那么它就值得关注，因为它将对周围的任何事物产生更直接的影响。
在通常的情况下，暗物质缺乏这种有趣的影响和结构。通常的假设是，暗物质是将星系和星系团凝聚在一起的“粘合剂”，但只存在于它们周围无定形的云中。但如果这个假设不是真的，只是我们的偏见和无知，这毕竟是大多数偏见的根源，导致我们走上这条潜在的误导性的道路呢?
标准模型包含六种夸克，三种带电轻子(包括电子)，三种中微子，所有对力起作用的粒子，以及新发现的希格斯玻色子。如果暗物质的世界——如果不是同样富裕的话——也相当富裕呢?在这种情况下，大多数暗物质的相互作用微不足道，但有一小部分暗物质会在类似于普通物质的作用力下相互作用。标准模型的粒子和力的丰富而复杂的结构产生了许多世界上有趣的现象。如果暗物质有相互作用的成分，那么这部分也可能有影响。
没有人考虑到一种非常简单的可能性，即尽管大多数暗物质不会相互作用，但有一小部分可能。
如果我们是由暗物质组成的生物，我们就会大错特错地认为我们普通物质区的粒子都是同一类型的。也许我们普通人也犯了同样的错误。粒子物理的标准模型描述了我们所知道的最基本的物质成分，考虑到它的复杂性，假设所有暗物质只由一种类型的粒子组成，似乎非常奇怪。为什么不假设一些暗物质经历了它自己的力量呢?
在这种情况下，就像普通物质由不同类型的粒子组成，这些基本组成部分通过不同的电荷组合相互作用一样，暗物质也会有不同的组成部分——至少这些不同的新粒子类型中的一种会经历非引力相互作用。标准模型中的中微子不会在强或电的作用下相互作用，但六种夸克会。
类似地，也许有一种暗物质粒子除了引力之外，没有或只有微弱的相互作用，但有一小部分——也许是5%——有。基于我们在普通物质世界中所看到的，也许这种情况比通常假设的一个非常微弱或不相互作用的暗物质粒子更有可能出现。
从事外交关系的人在把其他国家的文化混为一谈时犯了一个错误——假设他们没有展现出我们国家明显的社会多样性。就像一个好的谈判者不承担一个部门的主导地位的社会在另一个当试图将不同文化平等,公正的科学家不应该假定暗物质不一样有趣的普通物质,必然缺乏多样性的物质类似于我们自己的。
科学作家科里·s·鲍威尔在报道我们的研究时发现杂志的一篇文章开篇就宣称他是一个“光物质沙文主义者”，并指出几乎每个人都是这样。他的意思是，我们把我们所熟悉的物质看作是迄今为止最重要的，因此也是最复杂和最有趣的物质。你可能会认为这种信仰已经被哥白尼革命颠覆了。然而，大多数人坚持认为，他们的观点和他们对我们重要性的信念是与外部世界保持一致的。
普通物质的许多组成部分有不同的相互作用，并以不同的方式对世界作出贡献。暗物质也可能有不同的粒子，它们有不同的行为，可能会以可测量的方式影响宇宙的结构。
W当我第一次研究部分相互作用的暗物质时，我惊讶地发现，实际上没有人考虑过潜在的谬论和傲慢——假设只有普通物质具有不同的粒子类型和相互作用。一些物理学家曾试图分析模型，如“镜像暗物质”模型，该模型以暗物质为特征，模拟了与普通物质有关的一切。但像这样的例子是相当具体和奇异的。他们的影响很难与我们所知道的一切相一致。
一小群物理学家研究了暗物质相互作用的更一般的模型。但即使是他们也假设所有的暗物质都是一样的，因此受到的作用力也是一样的。没有人考虑到一种非常简单的可能性，即尽管大多数暗物质不会相互作用，但有一小部分可能。
你不知道暗物质生命有多可爱，而且你几乎肯定永远不会知道。
一个潜在的原因可能很明显。大多数人会认为，如果一种新类型的暗物质只占暗物质总量的一小部分，那么它与大多数可测量的现象都无关。甚至还没有观察到暗物质的主要成分，就把注意力放在一个较小的成分上似乎还为时过早。
但是，当你记得普通物质只携带约20%的暗物质能量时，你就会发现这种逻辑可能存在缺陷。通过更强的非引力相互作用的物质可能比大量的弱相互作用的物质更有趣，更有影响力。
我们已经知道这对普通物质是成立的。普通物质由于其有限的丰度而产生了过度的影响，因为它会坍缩成一个致密的物质盘，在那里可以形成恒星、行星、地球，甚至生命。带电的暗物质成分——尽管不一定那么丰富——也可以坍缩成圆盘，就像银河系中可见的圆盘一样。它甚至可能分裂成类似恒星的物体。这种新的圆盘状结构原则上可以观测到，甚至可能被证明比传统的主要冷暗物质成分更容易观测到，后者在一个巨大的球形晕中扩散得更广。
一旦你开始沿着这些思路思考，可能性就会迅速增加。毕竟，电磁力只是标准模型粒子所经历的几种非重力力之一。除了将电子束缚在原子核上的力，我们世界的标准模型粒子还通过弱核力和强核力相互作用。在普通物质的世界中可能还存在更多的力，但它们在可获得的能量下必须是非常弱的，因为到目前为止，没有人观察到它们的任何迹象。但即使有三种非引力的存在，也表明相互作用的黑暗区域可能也会受到非引力的作用，而不仅仅是黑暗的电磁力。
也许除了电磁型的力外，核型的力也作用于暗粒子。在这个更丰富的场景中，暗恒星可能会形成经过核燃烧的结构，其行为甚至比我目前所描述的暗物质更类似于普通物质。在这种情况下，暗盘可能由暗恒星组成，周围环绕着由暗原子组成的暗行星。因此，双盘暗物质可能具有与普通物质相同的复杂性。
部分相互作用的暗物质无疑为推测提供了肥沃的土壤，并鼓励我们考虑其他情况下可能不会有的可能性。编剧和电影观众尤其会发现，在黑暗领域有这种额外力量和后果的场景非常诱人。它们甚至可能暗示黑暗生命与我们共存。在这种情况下，不是通常的动画生物对抗其他动画生物，或在罕见的情况下与它们合作，而是暗物质生物大军可以在屏幕上行进并垄断所有的行动。
但这并不是什么有趣的事情。问题是，电影摄影师将很难拍摄这种黑暗的生活，这对我们当然是看不见的，对他们也是。即使黑暗生物存在(也许曾经存在过)，我们也不知道。你不知道暗物质生命有多可爱，而且你几乎肯定永远不会知道。
假设所有暗物质只由一种类型的粒子组成，这似乎很奇怪。
尽管推测黑暗生命存在的可能性很有趣，但要想找到一种观察它的方法却困难得多，甚至要用更间接的方式来探测它的存在。尽管对太阳系外行星的搜索仍在进行中，而且正在努力，但要找到与我们相同物质构成的生命已经具有足够的挑战性。但是，如果黑暗生命存在的话，其证据将远比遥远领域中普通生命的证据更加难以捉摸。
直到最近，我们才终于看到来自巨大黑洞的引力波。我们几乎没有机会探测到一个黑暗生物的引力效应，甚至是一支黑暗生物大军，不管它们离我们有多近。
理想情况下，我们希望以某种方式与这个新的扇区通信——或者让它以某种独特的方式与我们通信。但如果这个新生命没有经历和我们一样的力量，那就不会发生。即使我们共享重力，一个小物体或生命形式施加的力几乎肯定太弱而无法探测到。只有非常大的黑暗物体，比如一个延伸到银河系平面的圆盘，才会产生可见的后果。
暗物体或暗生命可能非常近——但如果暗物质的净质量不是很大，我们就没有办法知道。即使使用最新的技术，或者任何我们目前能想象到的技术，也只有一些非常特殊的可能性是可测试的。"影子生活"虽然令人兴奋，但并不一定会有任何可见的结果，我们会注意到，这让它成为一种诱人的可能性，但它对观察免疫。说句公道话，黑暗生活是一项艰巨的任务。科幻小说作家创造它可能没有问题，但宇宙有更多的障碍需要克服。在所有可能的化学物质中，我们还不清楚有多少能维持生命，即使在那些可以维持生命的化学物质中，我们也不知道需要什么样的环境。
N然而，黑暗的生命在原则上可能就在当下——甚至就在我们的眼皮底下。但如果没有与我们世界的物质的更强的互动，它可能是聚会或战斗，或活跃或惰性，我们永远不会知道。但有趣的是，如果黑暗世界中存在相互作用——不管它们是否与生命有关——对结构的影响最终可能会被测量出来。然后我们就会对黑暗世界有更多的了解。
丽莎·兰德尔(Lisa Randall)是弗兰克·贝尔德(Frank B. Baird, Jr.)的科学教授，她在哈佛大学研究理论粒子物理和宇宙学。@lirarandall
从书中暗物质和恐龙Lisa Randall。丽莎·兰德尔版权所有@ 2015。重印的许可Ecco，一个HarperCollins出版社的印记。
这篇文章最初发表于鹦鹉螺的宇宙2017年2月。
