高考申論題
111年
[天文] 宇宙學
第 三 題
天文學家對暗物質提出了微中子、黑洞、大質量緻密暈天體（massive compact halo object, MACHO）及冷暗物質（weakly interacting massive particle, WIMP）等幾種可能性。試述這幾種理論的優點與缺點。（20 分）
📝 此題為申論題
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本題核心在於評估不同暗物質候選者的物理特性與宇宙學觀測限制。解題時應先點出暗物質存在的觀測證據與特性需求，接著針對微中子、黑洞、MACHO、WIMP 四種候選者，從「早期宇宙結構形成（冷/熱暗物質效應）」與「現代天文觀測限制（微重力透鏡、大霹靂核合成BBN）」兩方面，逐一以物理邏輯剖析其優缺點。
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【破題】 宇宙學觀測（如星系旋轉曲線、星系團重力透鏡效應及宇宙微波背景輻射 CMB）強烈暗示宇宙中存在大量不發光、僅具重力交互作用的「暗物質」。要成為合格的暗物質候選者，必須符合現代宇宙學的總質量密度要求，並能正確預測大尺度結構的形成。以下就四種主要理論探討其優缺點： 【論述】
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