宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何(hé)会(huì)存在科学(xué)无(wú)法(fǎ)解释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是什么？人类为了寻找暗物质存在的证(zhèng)据(jù)，科学家们(men)在过去的几十年当中进(jìn)行(xíng)了超过50次的长期实验，但(dàn)是却没有发现任何的有(yǒu)效证据。除(chú)了一个地方，在(zài)1687年出版的自然(rán)哲学数学原理一(yī)书中(zhōng)，埃(āi)萨克牛顿(dùn)发表(biǎo)了万有引力定律，它(tā)揭示(shì)了(le)宇宙中天(tiān)体(tǐ)运动的规律(lǜ)。往后(hòu)的(de)几百年(nián)来，当天(tiān)文学(xué)家们(men)发现(xiàn)某些天(tiān)体运行轨道出现异常，不符合万有引力定律的时候，他们就(jiù)会知道，周围一(yī)定有(yǒu)未知(zhī)的(de)天(tiān)体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道(dào)。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过天王星运(yùn)行轨道(dào)的异(yì)常(cháng)，推(tuī)算并(bìng)且发现了(le)海王星的存在(zài)。另外，哈雷彗(huì)星、冥王星的发现都是应用(yòng)万有引(yǐn)力定律所取得重(zhòng)大天(tiān)文成就的例(lì)子。但(dàn)是这些发现都是在恒(héng)星系统的尺(chǐ)度当中，可当我们上(shàng)升到星系或者是星(xīng)团的尺度(dù)，事情就开(kāi)始变(biàn)得(dé)诡异了(le)。

1933年(nián)，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在(zài)研究和测量后发星(xīng)系团的质(zhì)量(liàng)。这是一个由数(shù)千个星(xīng)系所组成的巨大星系团，这(zhè)些星(xīng)系被(bèi)引力束缚在一起。测量星(xīng)系(xì)团(tuán)的质量一般会(huì)使用(yòng)到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确定其质(zhì)量的范围。

第一种是获得(dé)其"光(guāng)度学的质量"，需要的数据是测(cè)量各个星系的光度。

第二种是动力学(xué)质量的计(jì)算，是利用(yòng)光谱红移测量(liàng)星(xīng)系(xì)团中的各个星系相对于星系团的运动速度。当测(cè)量结果出(chū)来之后(hòu)，兹威基彻底懵了(le)，“动力(lì)学质量”竟(jìng)然是“光度学(xué)质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座(zuò)星系团有99%的(de)质量消失了(le)，或者说这99%的(de)质(zhì)量并不以可见光的形式所存(cún)在，我(wǒ)们无(wú)法看到(dào)。最诡异的是，在测量速(sù)度的过程中，兹威(wēi)基发(fā)现星系团中很多星(xīng)系的速度比理论上要快得多，按照牛顿的运动学定(dìng)律(lǜ)，仅(jǐn)靠这(zhè)些(xiē)可见星系的质(zhì)量(liàng)所产生的(de)引力是(shì)无法将它们束缚在星系团内的，它们早就(jiù)应该被抛(pāo)出星系(xì)团之(zhī)外了(le)，除非有一种神秘的力量在起作用，这种(zhǒng)力量(liàng)来源于某种隐(yǐn)形(xíng)的(de)物质。

据(jù)此(cǐ)，兹维基提出(chū)了(le)这样部分不可(kě)见的(de)暗质(zhì)，它不发(fā)散光、吸光、反射(shè)光，但是它们却(què)占据着宇宙中绝大部(bù)分的(de)质(zhì)量(liàng)。只是当(dāng)时的人们对这(zhè)样(yàng)的一(yī)种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这个词才再一次出(chū)现(xiàn)。天文学(xué)家维拉鲁宾和肯特福特在(zài)观测仙女座星系中(zhōng)的恒星运(yùn)动。理论上来说，距离中心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上(shàng)的运(yùn)行速度就会越慢(màn)。但是他们观测(cè)的(de)结果却让(ràng)人感(gǎn)到不可(kě)思(sī)议。

随着(zhe)与(yǔ)中心距离的(de)增加(jiā)，恒星(xīng)的(de)旋转速度(dù)几乎保(bǎo)持不变。可(kě)是根据牛顿的万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律，在星系当中如果没有足够(gòu)大的质量来吸(xī)引它们，这些外围的恒星早就被(bèi)甩到(dào)宇(yǔ)宙当中了(le)。基于这种现象，科学(xué)家(jiā)们(men)会使(shǐ)用一种相对(duì)标准(zhǔn)的方法来(lái)解释暗物质的存在，这种方法就是测量星系当中(zhōng)气体在X轴上(shàng)距(jù)离星系中心的距离，以(yǐ)及在Y轴上气体(tǐ)的(de)旋转速度。如(rú)果出现异常的(de)结果，就认为是由暗物(wù)质的力量进入其(qí)中。

于(yú)是科学(xué)家们通过射电望远(yuǎn)镜测量了距离(lí)星系中心更远距离的氢元素，发现它们的(de)旋转速(sù)度并(bìng)不(bù)符合牛顿的力学定律。我(wǒ)们(men)的太阳系也不(bù)例外(wài)，太阳系位于银河系的第三(sān)悬臂之(zhī)上，距离银河(hé)系中心2.6万光(guāng)年，根据万有引(yǐn)力(lì)定律进行(xíng)计算(suàn)，太阳系的运(yùn)行速度应该(gāi)是160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的速度围绕银(yín)河系旋(xuán)转，这个实际速度远远大于理论速度，那(nà)么产生以上这种向(xiàng)心加速度的原因很(hěn)可能就是(shì)存在(zài)着一种我们看不到的物质(zhì)，是这些暗(àn)物质(zhì)的引力效应将星系聚集在(zài)了一起(qǐ)。

也是从这时开始，越来(lái)越多的研究人员开始相(xiāng)信暗(àn)物质(zhì)的存在。科(kē)学(xué)家(jiā)根据星系外恒(héng)星轨道的速度(dù)，估(gū)算(suàn)在星系当中暗物质的质(zhì)量(liàng)占整(zhěng)个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这(zhè)个现象的原因。在(zài)一项新的研究当中，科学家们发现(xiàn)，几(jǐ)乎没有引力效应的(de)遥远恒星之间，也会出现速度上的微小差(chà)异。另外，天(tiān)文学家还(hái)发(fā)现了(le)一个反常的(de)星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约2.5亿光年，大小和银河系不(bù)多，但是星系当中存在绥化去年疫情 绥化是几线城市的(de)恒星数量却(què)只有(yǒu)银河系的千分(fēn)之一。

所以在理论上，该星系必须存(cún)在暗物质，否则(zé)就会分崩(bēng)离析。但是科学家们使用(yòng)最先进的望远镜对其进行了40个小(xiǎo)时的详细测量之(zhī)后，发现(xiàn)星系中的恒(héng)星运动是(shì)可以用正常的物质和力学定律(lǜ)来解释(shì)的(de)。那么又有人提出，也(yě)许该星(xīng)系的暗(àn)物(wù)质(zhì)，已经被(bèi)附近(jìn)的另(lìng)一个大(dà)星系剥离了(le)。奇怪的是，它的附近(jìn)没有任何星系存在。造成这些现象的除了(le)暗物(wù)质的(de)假说之(zhī)外，另一种可能就(jiù)是(shì)人类对引力的理解(jiě)还不够全面，引力很可能在不同尺(chǐ)度(dù)空间中的(de)工(gōng)作方(fāng)式(shì)是不同的，这意味着(zhe)在行星(xīng)系尺度中的天(tiān)体会沿着它们(men)的(de)轨道，按(àn)照我们所(suǒ)理(lǐ)解的方式运动(dòng)。但是上(shàng)升(shēng)到星系和星团的尺度，引力之间(jiān)的相(xiāng)互(hù)作用则是不同的方式(shì)。对(duì)于在星(xīng)系团之(zhī)间(jiān)的(de)相互作用，科学家还引入了(le)外部场效(xiào)应的(de)概念(niàn)，指的(de)是在数(shù)百(bǎi)万光年的规模上，巨大的质量之间会产生对(duì)彼此特殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意味(wèi)着我(wǒ)们(men)需要(yào)对现(xiàn)在的(de)物理(lǐ)定律进行修(xiū)正，这些发现也(yě)让(ràng)很多人认为暗物质假说理论(lùn)就(jiù)此终结。但是在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有(yǒu)关于(yú)暗物质存在(zài)的(de)其他的理论证据，这些(xiē)理(lǐ)论证据是蒙德理论所没(méi)法解释的“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

径向(xiàng)距(jù)离为37亿光年的子弹星系团，由(yóu)两(liǎng)个碰撞(zhuàng)的(de)星系团所组成(chéng)，类似(shì)这样的(de)星(xīng)团，它们大部分的普(pǔ)通质量都在(zài)星系的气体(tǐ)当中(zhōng)。当星团以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞的时候(hòu)，星际气体(tǐ)的相互作用就会导致温度的急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在(zài)理论上(shàng)，在碰(pèng)撞之后，子(zi)弹星系(xì)团大部(bù)分的质量将位于所有这些气(qì)体所在的中间(jiān)区域。那么我们(men)通(tōng)过什么来验证(zhèng)它的质量区域(yù)到(dào)底(dǐ)是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空望远镜(jìng)传回(huí)了宇宙当中第一(yī)张全彩的高清照(zhào)片，在(zài)照片中(zhōng)我们(men)可(kě)以明(míng)显(xiǎn)地看(kàn)到很多星系(xì)似(shì)乎被(bèi)拉伸(shēn)产生了巨大的(de)形变(biàn)。其(qí)实这些星系本(běn)身并不是(shì)真(zhēn)的被(bèi)扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远镜出了什么问题(tí)，而是这样(yàng)极遥远的天(tiān)体和我们(men)地球上的观测者之间(jiān)。被一个质量超级(jí)巨大的天(tiān)体遮挡(dǎng)，这个超大质量的东西的引(yǐn)力，会使身后更遥远星系的光都发生了扭曲。这个现象(xiàng)就是(shì)引力透镜效应(yīng)。这个巨大(dà)的天体可(kě)能是超大质(zhì)量的黑洞或者是暗物(wù)质。

所以当人们对子弹星系团观测的时候，发现它的大(dà)质量区域并不是在中间，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最(zuì)好(hǎo)的解(jiě)释(shì)方法就是当星团发生(shēng)全部的(de)碰(pèng)撞时，可被观测到的质(zhì)量气体被(bèi)卡在了中(zhōng)间(jiān)，暗物质则直(zhí)接通过了这个区域(yù)，并在两边形成了引力透镜。对子(zi)弹星系团的引(yǐn)力透镜研(yán)究(jiū)也(yě)被认为是(shì)暗物(wù)质(zhì)存在的迄今(jīn)为止最好(hǎo)的理论(lùn)证据。

除此之外，还有来自宇宙(zhòu)当(dāng)中最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之(zhī)后，可见光终于可以畅通无阻(zǔ)地穿(chuān)越在宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之后，这(zhè)些(xiē)光在宇宙空(kōng)间背景上(shàng)留下了各相同性的微波辐射。其中红色的部分表示温度较高的(de)区(qū)域，蓝色则表示相(xiāng)对较(jiào)冷的区(qū)域，但实际上它们之间的温差(chà)只(zhǐ)有万分之一。

科(kē)学家们通过对前景背景分(fēn)离后的(de)二值图像进(jìn)行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当(dāng)中没有暗(àn)物质(zhì)，图形(xíng)看起(qǐ)来不(bù)应该(gāi)是这样(yàng)的(de)，而随着暗物质的(de)增(zēng)加，一些峰值的(de)幅度会(huì)减(jiǎn)小，才变得看起来“和(hé)谐”。为(wèi)了(le)匹配宇宙微波背景辐射的测(cè)量(liàng)值，我(wǒ)们需要的暗物(wù)质大约是普通物质的5倍。这个数字(zì)与(yǔ)解释星系(xì)当中恒星运动所需要的暗物质(zhì)比例是一(yī)致(zhì)的。这(zhè)就意味着。

用(yòng)了一个简单的(de)理论框架，就很好地解释了很多不同的观测结果。而暗物质的(de)本质(zhì)就是宇宙当(dāng)中存(cún)在着某(mǒu)种类型的粒子，它(tā)们不(bù)参(cān)与(yǔ)任何其他的电(diàn)磁(cí)作用，只通(tōng)过引力来相互作用。所以如果(guǒ)能够找到(dào)这种粒子的(de)存在，就相当于找到(dào)了暗物质存在的实际证据。这(zhè)种粒子到底是什么？科学(xué)家们已经提出(chū)了数(shù)十种的假想目(mù)标(biāo)，而(ér)要寻找这些不同(tóng)的目(mù)标粒(lì)子所需要的(de)实验方式也(yě)不相同。在过去的几十(shí)年当(dāng)中，人类为(wèi)了寻找这(zhè)些(xiē)看不(bù)见(jiàn)、摸不到，几乎不会(huì)与常规物质相互作用的“暗(àn)物质”，科学家们已经进(jìn)行了超过(guò)50次的实验，却没有(yǒu)任(rèn)何实(shí)质(zhì)性的发(fā)现，除了一个地方，意大(dà)利的格兰萨(sà)索山(shān)，隶属(shǔ)于阿(ā)尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿(kuàng)井当中(zhōng)，藏(cáng)着地球(qiú)上最(zuì)大的地学实(shí)验室，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼高的探测器(qì)，一直致力于寻找暗(àn)物质粒子(zi)的周期性震(zhèn)荡。

自1997年以来，这里的科学家声(shēng)称观(guān)测到(dào)了(le)某种信(xìn)号。经(jīng)过了20多年的数据收集(jí)，人们发现了一个有趣的事情。探测率会在(zài)每年(nián)的6月份达到(dào)峰值，然(rán)后在11月(yuè)降(jiàng)到最低(dī)，而且在20年当中每(měi)年都是(shì)一样(yàng)。一(yī)些科学家(jiā)认为这可能(néng)是人类发现暗物质的第(dì)一个直接证据。

但是为什么(me)暗物(wù)质会产生周期(qī)性(xìng)的年(nián)度信号呢？刚才(cái)我们讲了太阳(yáng)系正在以220公里/秒(miǎo)的速度围绕着银河系进行移动(dòng)，那么如果暗物质存(cún)在(zài)宇宙当中(zhōng)，这(zhè)意味着我们也在以这样的速度(dù)在穿(chuān)越着暗物(wù)质流，这个(gè)过程中会产生相应的振荡，同时(shí)地球又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太(tài)阳进行旋转(zhuǎn)。所以(yǐ)有半年(nián)的(de)时间，地球围绕太阳的(de)方向与(yǔ)太阳环绕银河系的方向是一致的，而另外(wài)半年则与(yǔ)之相反。

而(ér)在6月份的时候，地球与太阳的方向正好达(dá)到完全一(yī)致，这是理(lǐ)论(lùn)上(shàng)地球穿越(yuè)暗物质流(liú)最(zuì)快的时段。而(ér)在11月份，又恰(qià)好达到了最慢值(zhí)。尽管在实(shí)际的(de)情况中，太阳(yáng)系相对银河系的平面(miàn)呈现了60度的倾斜，但是这并不影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可以(yǐ)用来解(jiě)释(shì)，研究人(rén)员们所观测(cè)到(dào)的(de)周期性信(xìn)号(hào)。绥化去年疫情 绥化是几线城市当(dāng)然也可能(néng)有其他的情况，造成这种年度(dù)周期信号的差异也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤(rǎng)中的(de)水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连意大利游客的数(shù)量也符合(hé)这个周期(qī)的规(guī)律。

所(suǒ)以，科学家(jiā)们(men)又在南半(bàn)球建立(lì)了(le)一个几绥化去年疫情 绥化是几线城市(jǐ)乎相同的实验室，这里的(de)季节与之前的(de)实(shí)验(yàn)室正好相反，而在这(zhè)里，地球穿过暗物质流的运动(dòng)特征和第一个实验室是一样的。

因此，如(rú)果在这里可以得(dé)到(dào)相同的信号，就可以成为暗物质所存在的(de)非(fēi)常有力(lì)的(de)证据了。但是(shì)由于这(zhè)个(gè)实验室刚刚建(jiàn)成不(bù)久，所(suǒ)以(yǐ)截至目前还无法提供相应的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发(fā)射(shè)一台新的望远镜，这台(tái)太(tài)空望远镜叫做“南(nán)希格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它的主(zhǔ)镜(jìng)大小跟哈(hā)勃望远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器(qì)提供的视野是哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼(màn)太空望远镜其中一个关(guān)键的用途(tú)就(jiù)是探索暗物质背后的奥秘(mì)，对于探测的结果，我们只(zhǐ)能(néng)拭目(mù)以待了。费米实验室粒子(zi)天体(tǐ)物理中心的科学家丹琥珀(pò)和贾森斯特(tè)芬研(yán)究发现，如果(guǒ)暗物(wù)质存在，它们(men)极有可(kě)能拥有另(lìng)一种(zhǒng)神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会支持宇宙(zhòu)当中生命的(de)诞(dàn)生，或(huò)者说是(shì)生命(mìng)进化的一个(gè)重要(yào)因素。

如果这一理论得到进一步的(de)证实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会意味(wèi)着人类并不(bù)孤单呢？或许在宇宙当(dāng)中(zhōng)某(mǒu)个(gè)角落的行星上，暗物质正在通过这样的(de)效(xiào)应创造生命。当然，这些推论的大前提是要先找到暗物(wù)质存在的实际证(zhèng)据(jù)。那么小伙伴们(men)，你们觉得暗物(wù)质到(dào)底存(cún)不存在(zài)呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的支持是我更新的(de)动(dòng)力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 绥化去年疫情 绥化是几线城市