首先暗物质和暗能量这两个说法有什么区别tev？
暗物质由于我们看不到，所以才称之为“暗”，没有发光。但是我们认为暗物质的引力特性还是跟普遍的物质类似，我们猜想它很可能也是一些比如粒子或者其他存在。暗物质是一种我们还没有认识到的一种粒子，当然也有可能是别的可能性。
暗能量有很大不一样，因为它产生的引力效应跟通常物质正好相反，不能说严格完全相反，它是不一样的。这个不一样的引力特性，驱动了宇宙的加速膨胀。我们给它起了一个特别的名字叫做暗能量。
目前我们看到很多很多现象，它表示星系或者星系团里面有很强的引力，这种引力比我们看到的发光物质要多，从这个意义上讲我们认为暗物质是存在的，但是存在说明什么问题，到底它是一种什么东西，我们现在并不知道，需要进一步研究。甚至也有人说，是不是现在推测引力墙是根据牛顿引力或者爱因斯坦引力标准理论推测出来，有没有可能我们对引力的认识本身错了呢？也有这种可能性，这些都是需要去研究的。
我们科学家是靠事实，靠事实来说话。我们有一些大胆猜想，我自己猜想过暗物质有几种可能性，比如说超对称的暗物质，卡鲁差克莱因粒子，也猜想过比如说像轴子，这些我们都提出过猜想。但是我们并不是说非要坚信哪一种，我们是说要用观测来解决这个问题。
作者：陈学雷（中国科学院国家天文台研究员、宇宙暗物质与暗能量研究团组首席科学家）
出品：SELF格致论道讲坛
这个问题和我前面回答的“既然电子/正电子湮灭产生一对伽马，为何一对伽马光子不能反过来变为电子/正电子？”那个问题差不多是一样的。一对伽马光子是可以反过来变为电子和正电子对的，但是必须两个光子的能量足够高才行。要高到什么程度呢？我在回答那个问题的时候说“只要它们的能量加起来超过两个电子的静止质量根据E＝mc²对应的能量，就能够产生一对电子和正电子。不过实际情况要略微复杂一点，要求的是在两个光子的动量中心的参考系里面（在这个参考系里面两个光子的动量之和等于零），它们的能量之和超过两个电子的静止质量根据E＝mc²对应的能量。”
我举例说，“正是由于伽马射线光子的这个性质，我们在地球上无法探测到宇宙很远处的高能伽马射线光子，因为这些光子会和宇宙微波背景辐射光子以及恒星和气体发出的红外光子作用产生电子和正电子对。”但是有一个朋友表示不服：“而实际上，已经在地球的卫星上，探测到了宇宙深处的“γ射线暴”，那些γ射线的能量超过了1.022 MeV。注意，是在地球的卫星上，而不是什么“远离地球”的地方。”
这事我当然知道，我自己的团队造的伽马射线探测器探测到的比这能量高得多的伽马射线暴也不是一个两个了。但是要想探测到能量再高，比如到几个TeV能量的伽马射线暴的光子就是奇迹了（当然至今还没有发生），因为这样的高能伽马射线光子在旅途中很难逃过沿途围追堵截的大量的宇宙微波背景辐射或者红外辐射的低能光子，它们的相遇立刻就会碰撞出火化，产生正反电子对、甚至其它正反粒子对。
那么这个朋友犯了什么错误呢？
错误就在于他太急于想否定别人而显示自己那一知半解了：他根本没有注意或者不理解我进一步解释的“在两个光子的动量中心的参考系里面…”。那么为什么换一个参照系，光子的能量和动量就会不一样呢？假设这个新参照系是迎着能量低的那个光子以高速运动，那么在这个参照系里面的观测者看到的原来的低能光子的能量和动量就增加了，就像你迎着一个高铁快速冲上去，高铁的能量和动量相对于你都会增加，你被撞的会更惨。但是你可能会问了，高铁的例子是由于相对于我的速度增加了，但是光速是不变的啊？光速当然不变，但是你冲着光子跑的时候，由于多普勒效应，光子的频率就增加了，等效于能量和动量增加了。同样的道理，追着你的那个原来高能量的伽马射线光子的能量和动量相对于你就变低了。因此你总是能够找到一个合适的速度，使得两个光子的动量（和能量）都变得一样，你所处的这个参照系就是动量中心参照系。希望那位朋友能够明白这个道理。
那么如果这两个光子不满足这个条件怎么办？那就什么都不发生，这两个光子就像没有看到对方那样擦肩而过！宇宙中的大部分光子都是这样的，所以大部分的宇宙背景辐射的光子都能够从大爆炸开始，旅行了大约140亿年，路上遇到过无数的光子，但是都是假装没有看到对方，最后终于到达了地球，被我们探测到了，所以我们才知道宇宙是由大爆炸产生的，否则我们就没有办法知道宇宙的起源了！
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