宇宙是“人为制(zhì)造(zào)”的？为何会存(cún)在科学(xué)无法(fǎ)解释(shì)的(de)“暗物质(zhì)”？暗物质又究竟是什么？人类为(wèi)了寻(xún)找暗物质存在的证据(jù)，科学家们在过去的几(jǐ)十年当(dāng)中进(jìn)行了超过(guò)50次(cì)的长期实验，但是却没有发现(xiàn)任何(hé)的有效证据。除了一个地方，在1687年出(chū)版(bǎn)的自然哲(zhé)学(xué)数学原理一书中，埃萨克牛(niú)顿发表了(le)万有(yǒu)引力定律，它揭示(shì)了宇宙(zhòu)中天体运动的规(guī)律。往后的几百(bǎi)年来，当天文学家们发现某(mǒu)些天体运行轨(guǐ)道出现异(yì)常(cháng)，不符合万(wàn)有引力(lì)定律的(de)时候，他们(men)就会(huì)知道，周围一定有未知的天体通过(guò)引力在摄动(dòng)它的轨道。比如(rú)在1846年，奥本勒维(wéi)耶(yé)就通(tōng)过天王星运行(xíng)轨道(dào)的异常(cháng)，推算(suàn)并(bìng)且(qiě)发现(xiàn)了海王星的存在。另外，哈(hā)雷(léi)彗星(xīng)、冥(míng)王星的发现(xiàn)都是应用万(wàn)有(yǒu)引(yǐn)力定律所取得(dé)重大天(tiān)文成就的例(lì)子(zi)。但(dàn)是这些发现都是在恒星(xīng)系统的尺度(dù)当中，可当我(wǒ)们上升到星系(xì)或者是星团的尺度(dù)，事情就(jiù)开始(shǐ)变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里茨兹(zī)威基正在(zài)研(yán)究和测(cè)量(liàng)后发星系团(tuán)的质量。这是一个由数(shù)千个星系所组成(chéng)的巨大星系团，这些星系(xì)被引力束缚在一起(qǐ)。测量星系团的质(zhì)量一般(bān)会使用到两种(zhǒng)方法，当两种方法结(jié)果一致(zhì)，就(jiù)可以确定其质量(liàng)的(de)范围。

第一(yī)种(zhǒng)是(shì)获得其"光(guāng)度学(xué)的(de)质量"，需(xū)要的数据是测(cè)量各个星系(xì)的光度(dù)。

第二种是动(dòng)力(lì)学(xué)质(zhì)量的计算，是利用光谱红移测量星系团(tuán)中的各个星系相对于星系团(tuán)的运动速(sù)度。当测量(liàng)结果出来(lái)之后，兹(zī)威基(jī)彻(chè)底懵了(le)，“动力学质量”竟然是(shì)“光(guāng)度学(xué)质量(liàng)”的(de)400倍(bèi)。这意味着，后发座星(xīng)系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并(bìng)不(bù)以可(kě)见光的形式所(suǒ)存在(zài)，我们无法看到(dào)。最诡异(yì)的是，在测量速度的过程(chéng)中(zhōng)，兹(zī)威基发现星系团中很多(duō)星系的速度比理(lǐ)论上要快得多，按照牛顿的运(yùn)动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产生的(de)引力是无法(fǎ)将它们(men)束缚在星系(xì)团内(nèi)的，它们早就应(yīng)该被抛出星(xīng)系团(tuán)之外了，除非有一种神秘的力量(liàng)在起作用，这种力量(liàng)来源于某种隐形的物质。

据此，兹维基提出了这样部分(fēn)不可见的(de)暗质，它不发散光、吸光、反射光，但(dàn)是它们却(què)占据着宇宙中(zhōng)绝大(dà)部(bù)分的质量。只是(shì)当时的人们对这(zhè)样的(de)一种说(shuō)法不(bù)屑一(yī)顾。

直到40年(nián)之后，“暗物(wù)质”这(zhè)个词才再一次出(chū)现。天文(wén)学家(jiā)维拉鲁宾和肯特福(fú)特(tè)在观测仙女座星系中的恒星运动。理论上来说，距离(lí)中心(xīn)越远的(de)恒星(xīng)在(zài)其轨道上的运行速度就会越慢。但(dàn)是他们观测的结果却让人感到不可(kě)思(sī)议(yì)。

随(suí)着与中(zhōng)心距离(lí)的(de)增加，恒星的旋转(zhuǎn)速(sù)度几乎(hū)保持不变。可是根据牛顿的万有(yǒu)引力定(dìng)律(lǜ)，在星(xīng)系当中如果没有(yǒu)足(zú)够大的质量来(lái)吸(xī)引它们(men)，这些外围的恒(héng)星早就被甩到宇宙当中(zhōng)了(le)。基于这(zhè)种现象，科学家们(men)会(huì)使用一种相对标准的方(fāng)法来解释暗物质的存在，这种(zhǒng)方法(fǎ)就是测(cè)量星系(xì)当中气(qì)体在X轴上距离星系中心的(de)距离(lí)，以及在Y轴(zhóu)上气体的旋(xuán)转(zhuǎn)速(sù)度。如果出现异常的(de)结果，就认为是由(yóu)暗物质(zhì)的力(lì)量进(jìn)入其中。

于是(shì)科学(xué)家们通过(guò)射电(diàn)望远镜测量了距离星(xīng)系中心更(gèng)远(yuǎn)距(jù)离的氢(qīng)元(yuán)素，发现它们的旋转(zhuǎn)速(sù)度并不符合牛(niú)顿的力学(xué)定律。我们的太阳系也不例外，太阳系位于银河(hé)系(xì)的(de)第三悬(xuán)臂(bì)之上(shàng)，距离银(yín)河(hé)系(xì)中心2.6万光年，根据(jù)万有引力定律进(jìn)行(xíng)计算，太阳系的运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际(jì)上，太阳系正在以220千米/秒(miǎo)的速(sù)度围绕(rào)银河系旋转，这个实(shí)际(jì)速(sù)度远(yuǎn)远大于理论速度，那么产生以上这种向心加速度的(de)原因(yīn)很可能就是(shì)存(cún)在着一种我们(men)看(kàn)不到的物质，是这些暗物质(zhì)的(de)引力效应将星系聚(jù)集(jí)在(zài)了一起。

也是从这时开始，越来越多(duō)的研(yán)究人员开(kāi)始相信暗物质的存在。科学家根据星系外恒星轨道(dào)的速(sù)度，估算在(zài)星系当中(zhōng)暗物质(zhì)的质量占整(zhěng)个星系质量的85%。但是(shì)，暗物质(zhì)并不是唯一可以解释(shì)这(zhè)个(gè)现象的(de)原因。在一项新的研(yán)究当中，科学家们发现(xiàn)，几乎没有引力效应的遥远恒星之间，也会出现速(sù)度上的微(wēi)小差异。另外，天文(wén)学家还发现了一个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这(zhè)个(gè)星系(xì)距(jù)离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是星系当中存在的(de)恒星数量却只有银河(hé)系的千分之一(yī)。

所以在(zài)理(lǐ)论上，该星系必须(xū)存在暗物质，否则就会(huì)分崩(bēng)离析。但(dàn)是科学家(jiā)们使用最先进(jìn)的望(wàng)远镜对其(qí)进行了40个小时的详细(xì)测量之后(hòu)，发现(xiàn)星(xīng)系(xì)中的恒(héng)星运动是可以用正常(cháng)的物质(zhì)和力学定律来解释的。那么又(yòu)有人提(tí)出，也许(xǔ)该星系(xì)的暗物质，已经被(bèi)附(fù)近(jìn)的另(lìng)一(yī)个(gè)大星(xīng)系剥离了。奇怪(guài)的是，它(tā)的附近没(méi)有任何(hé)星(xīng)系(xì)存在(zài)。造成这(zhè)些现(xiàn)象的(de)除了暗物质(zhì)的假(jiǎ)说之外，另一种可能(néng)就是(shì)人类对(duì)引力的理解(jiě)还不够全面，引力(lì)很(hěn)可能在不同(tóng)尺度空间中(zhōng)的工作方式(shì)是不同的，这意味着在行星(xīng)系尺(chǐ)度中的(de)天体会(huì)沿着它们的轨(guǐ)道，按照我们(men)所理解的(de)方式运动。但是(shì)上升(shēng)到星系(xì)和(hé)星团的尺(chǐ)度(dù)，引力之间(jiān)的相(xiāng)互作用则(zé)是不同的(de)方式(shì)。对于(yú)在星系(xì)团之间的相互作用，科学家还引入了外(wài)部场效(xiào)应(yīng)的概(gài)念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质(zhì)量(liàng)之间(jiān)会产(chǎn)生对(duì)彼此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙(méng)德(dé)理论成立，这意味着我们需(xū)要对现在(zài)的物理定律进行(xíng)修正，这些(xiē)发(fā)现也让很多人认为暗物质假说理(lǐ)论就此(cǐ)终(zhōng)结。但是在宇(yǔ)宙当中还(hái)有(yǒu)关(guān)于暗物质存在的其他(tā)的理(lǐ)论证据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离(lí)为37亿光年的(de)子弹星系团，由两个碰(pèng)撞的星系团所(suǒ)组成，类似这样的星团，它们大部分(fēn)的(de)普通质量都在星(xīng)系的气体当中(zhōng)。当(dāng)星团以(yǐ)1000万(wàn)公里/小时发生碰撞的时(shí)候，星际(jì)气(qì)体的相互作用就会导致温度的急剧升高(gāo)，速度大幅(fú)降(jiàng)低。所以在理论上(shàng)，在碰撞之(zhī)后，子弹(dàn)星系团大部分的质(zhì)量将位于所有这(zhè)些气体所在的中间(jiān)区域。那么我们通过什么来验(yàn)证它的质量区域(yù)到底(dǐ)是不是集中在(zài)中间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙(zhòu)当中(zhōng)第(dì)一张全(quán)彩的(de)高清(qīng)照(zhào)片(piàn)，在(zài)照(zhào)片中我(wǒ)们(men)可(kě)以(yǐ)明显(xiǎn)地看到很多星系(xì)似乎被拉(lā)伸产生(shēng)了巨大的(de)形变。其实这些(xiē)星(xīng)系本身并(bìng)不是真的被扭曲(qū)了，也不是韦(wéi)伯望远镜出了(le)什么(me)问(wèn)题(tí)，而是(shì)这(zhè)样(yàng)极遥远(yuǎn)的天体和我们地球上的观测者之间。被一个质(zhì)量超级巨大(dà)的天体遮挡，这个超大质量的东西的引(yǐn)力，会(huì)使身后更(gèng)遥远星系的(de)光都发生(shēng)了扭曲。这个现象就是引力透镜效(xiào)应(yīng)。这个巨大(dà)的(de)天(tiān)体可能是超(chāo)大质量的(de)黑洞或者是暗物质。

所(suǒ)以当(dāng)人们对子弹星系团观测的时候，发现(xiàn)它(tā)的大质量区(qū)域并不是在中间，而是在两侧(cè)。所以最(zuì)好的解释方(fāng)法就是当(dāng)星(xīng)团发生全部(bù)的碰撞时，可被观测到(dào)的(de)质量气体被(bèi)卡(kǎ)在(zài)了中间(jiān)，暗物质则直(zhí)接通过了这(zhè)个区域，并在两边形成了(le)引力透(tòu)镜。对子弹星系团(tuán)的引力透镜(jìng)研究也被(bèi)认为是(shì)暗物质存在的迄今为(wèi)止最好(hǎo)的(de)理论证据。

除此之外，还有(yǒu)来自宇宙当中最(zuì)古老的(de)光。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可(kě)见光终(zhōng)于可以畅(chàng)通无(wú)阻地(dì)穿越在(zài)宇(yǔ)宙当中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些光(guāng)在宇(yǔ)宙空间背(bèi)景上留下(xià)了各相(xiāng)同性的微波辐射。其中红色的部分表示(shì)温度较高的区域，蓝色(sè)则表示相对较冷的(de)区域，但(dàn)实际上它(tā)们之间(jiān)的(de)温差只有万分之一。

科学家们通(tōng)过(guò)对前景背景分离(lí)后(hòu)的二值图像(xiàng)进行连通(tōng)域提取和标记之(zhī)后(hòu)发现，如(rú)果宇宙当中没有(yǒu)暗物质，图形(xíng)看起来不应该是(shì)这样的(de)，而(ér)随着暗物质的增加(jiā)，一(yī)些峰值的幅度会减小，才变得看(kàn)起来“和(hé)谐”。为了匹配宇宙微(wēi)波背景辐射的测(cè)量值，我们需要的暗物质大(dà)约(yuē)是普通物质的5倍。这个(gè)数字与解释星系当中(zhōng)恒(héng)星运动所(suǒ)需要的暗物质比例是一致的。这(zhè)就意味着。

用了一个简单的理论框架(jià)，就很好地解(jiě)释了很多不(bù)同的观测结果。而暗(àn)物质的(de送筷子的寓意是什么,送筷子是什么意思 筷子送合作伙伴的寓意和理由)本质就是(shì)宇宙当中存在着(zhe)某(mǒu)种(zhǒng)类型的粒子(zi)，它们(men)不参与任何其他的电磁作用，只(zhǐ)通过引力来相互作用。所(suǒ)以如(rú)果能够找到这种粒子的存在，就相(xiāng)当于(yú)找(zhǎo)到了暗物(wù)质存在的实际(jì)证据。这(zhè)种(zhǒng)粒子(zi)到底是什(shén)么？科(kē)学家们已经提出了数十种的假想目(mù)标，而要寻(xún)找这些(xiē)不同的目标粒(lì)子所(suǒ)需要的实验方(fāng)式也不(bù)相同。在过(guò)去的几(jǐ)十年当中，人类(lèi)为了寻找(zhǎo)这些看不见、摸不到，几乎不会与常规(guī)物质(zhì)相互作用的“暗物质”，科学家(jiā)们(men)已经进行了超过50次(cì)的实(shí)验，却没有任何实质性的(de)发现，除了一个地方，意(yì)大(dà)利的格兰萨索山(shān)，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的地下矿井当中，藏着地球(qiú)上最大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三(sān)层楼高(gāo)的探测器，一直(zhí)致力于(yú)寻找暗(àn)物质(zhì)粒子的(de)周(zhōu)期性(xìng)震荡(dàng)。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学(xué)家(jiā)声称观测到了某种信号。经过了20多(duō)年的(de)数(shù)据收(shōu)集，人(rén)们(men)发现了一个(gè)有趣(qù)的(de)事情。探测率会(huì)在(zài)每年(nián)的6月份达到(dào)峰值，然后在(zài)11月(yuè)降到最低，而且在20年当中每年都(dōu)是一样。一(yī)些科学家认(rèn)为这(zhè)可能(néng)是(shì)人类发现暗物(wù)质(zhì)的第一(yī)个直接证(zhèng)据(jù)。

但是为什么暗物质会产生周期性的(de)年(nián)度信号呢？刚才我们(men)讲(jiǎng)了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银河系(xì)进行移(yí)动(dòng)，那么如果暗物质存(cún)在宇宙当中(zhōng)，这(zhè)意味着我们也在(zài)以这样的速(sù)度在穿越着暗物(wù)质流，这个过程(chéng)中会(huì)产(chǎn)生相应的振荡，同时地球又以30公(gōng)里/秒的速(sù)度围绕(rào)太阳进行旋转。所(suǒ)以有半(bàn)年(nián)的(de)时间，地球围绕太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一(yī)致的，而另外半(bàn)年则与之相(xiāng)反。

而在(zài)6月(yuè)份的(de)时候，地球与太阳的方向正好达到完(wán)全(quán)一致，这是理论上(shàng)地球穿越(yuè)暗物质流最(zuì)送筷子的寓意是什么,送筷子是什么意思 筷子送合作伙伴的寓意和理由快的时段。而在11月(yuè)份，又恰(qià)好达(dá)到了最慢值(zhí)。尽管在实际的情况中(zhōng)，太阳系相对银河(hé)系的(de)平面呈(chéng)现了(le)60度的倾斜(xié)，但是(shì)这并不影响(xiǎng)这(zhè)个理(lǐ)论的有(yǒu)效性。

因此科学家认为这可以用来解释(shì)，研究人员们所观测到(dào)的(de)周(zhōu)期性信(xìn)号。当然也(yě)可能有其他的情况(kuàng)，造(zào)成(chéng)这(zhè)种年度周期(qī)信(xìn)号的差异也可能是温(wēn)度(dù)、湿(shī)度(dù)、土壤中的水(shuǐ)分、高(gāo)山(shān)上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客(kè)的数量也符合(hé)这个周期的规(guī)律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学家们又在南(nán)半球建(jiàn)立了一(yī)个几乎相同(tóng)的实验(yàn)室，这里(lǐ)的季节(jié)与之前(qián)的实(shí)验室正好相反，而在这(zhè)里，地球(qiú)穿(chuān)过暗物质流的运动特(tè)征和第一个实验室是一样的。

因此，如(rú)果在这里可以(yǐ)得到相同的(de)信号，就(jiù)可以成为(wèi)暗物质所存在的(de)非常有力的证据(jù)了(le)。但是由于这个实验室刚(gāng)刚(gāng)建(jiàn)成不久，所以(yǐ)截至目前还无法提供相应的(de)数(shù)据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这(zhè)台(tái)太空望远(yuǎn)镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它的(de)主镜大小跟(gēn)哈勃(bó)望远镜相同，但它的宽(kuān)视(shì)场仪器提供(gōng)的(de)视野是哈勃(bó)红外仪器的100倍(bèi)。南希格雷斯罗曼太(tài)空望远(yuǎn)镜其中一个关键(jiàn)的用途就(jiù)是(shì)探索暗物质背后的奥秘，对于探(tàn)测的结果，我们只能拭目以待了。费米(mǐ)实验(yàn)室粒子天体(tǐ)物理(lǐ)中心的科(kē)学家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果暗物(wù)质存在，它们极(jí)有可能拥(yōng)有另一种神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会支持(chí)宇宙当中生命(mìng)的诞生(shēng)，或者说是生命进化的一个重要因素。

如果这(zhè)一理(lǐ)论得到(dào)进一步的证实，那么(me)遍(biàn)布宇宙当(dāng)中的暗物(wù)质会不会意味着人(rén)类并不孤单(dān)呢？或(huò)许(xǔ)在宇宙当中某个角落(luò)的行星上，暗物质正在通过这样的效应(yīng)创造生(shēng)命(mìng)。当然(rán)，这(zhè)些推(tuī)论的大前提是要先找到暗物质存在的实(shí)际证据。那么小伙伴们，你们觉(jué)得暗物(wù)质到底存不存在呢(ne)？喜(xǐ)欢(huān)请(qǐng)点赞，你的支持是(shì)我(wǒ)更新的动力！

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