宇宙是“人为制造”的(de)？为何(hé)会存在科学无法(fǎ)解(jiě)释的“暗(àn)物(wù)质(zhì)”？暗物(wù)质又究竟是什(shén)么(me)？人类为了寻(xún)找暗物质(zhì)存(cún)在的证据，科(kē)学家们在过去的几(jǐ)十年当中进(jìn)行了超过50次(cì)的(de)长期实验，但是却没(méi)有发(fā)现任(rèn)何的(de)有效证据。除(chú)了一个地方，在1687年(nián)出版(bǎn)的自(zì)然哲学数学(xué)原理一书中，埃萨(sà)克牛顿发表了万(wàn)有引力(lì)定律，它揭示了宇宙中(zhōng)天体运动的规律。往后的(de)几百年(nián)来，当天文学家(jiā)们发现某些天(tiān)体运行轨道出现异(yì)常(cháng)，不符合万有(yǒu)引力定律(lǜ)的(de)时候，他们(men)就会知道(dào)，周围一定有未知的天体(tǐ)通过引力(lì)在摄动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通过天(tiān)王星运行轨道的异常，推(tuī)算(suàn)并且发现了(le)海王星的存在。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都是应用万有引力定律所取得重大天(tiān)文成就的例子。但是这些发(fā)现(xiàn)都是(shì)在(zài)恒(héng)星系统的尺度当(dāng)中(zhōng)，可当我们上升(shēng)到星系或者(zhě)是星团(tuán)的尺度，事情就开始变得诡异了(le)。

1933年，瑞士的物理学(xué)家弗里茨兹威基正(zhèng)在研(yán)究和测量后(hòu)发(fā)星(xīng)系(xì)团的质量。这是一个由数千个星系所组(zǔ)成(chéng)的巨(jù)大星(xīng)系(xì)团，这些星系被引(yǐn)力束缚在一起(qǐ)。测量星(xīng)系团(tuán)的质量(liàng)一般会(huì)使用(yòng)到两种方法，当两种方法结果一(yī)致，就可以确定(dìng)其质量的范围(wéi)。

第(dì)一(yī)种是获得其(qí)"光度学的质量(liàng)"，需要的(de)数据是测量各个(gè)星系的光度。

第二种是(shì)动力学(xué)质量(liàng)的计算，是利用光谱(pǔ)红移测(cè)量(liàng)星系团中的(de)各个星系(xì)相(xiāng)对于星系(xì)团的运(yùn)动速度。当测(cè)量结(jié)果(guǒ)出(chū)来之后，兹威基(jī)彻底懵了，“动力学质量(liàng)”竟(jìng)然是“光(guāng)度学(xué)质(zhì)量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座(zuò)星系团有(yǒu)99%的质量消失了，或者(zhě)说这(zhè)99%的质量并不以(yǐ)可见光的形式所存在，我(wǒ)们无法(fǎ)看(kàn)到。最诡异的是，在(zài)测量速(sù)度的过程(chéng)中，兹威基发现星系团中很多星系的速度比理论上要(yào)快得(dé)多(duō)，按照牛(niú)顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产生的引(yǐn)力是无(wú)法(fǎ)将它们束缚在星系(xì)团内的(de)，它们早(zǎo)就应该被抛出(chū)星系团之外了，除(chú)非(fēi)有一(yī)种神(shén)秘的(de)力量(liàng)在起(qǐ)作用，这(zhè)种力量(liàng)来源(yuán)于某种(zhǒng)隐形(xíng)的物质。

据此，兹维(wéi)基提出(chū)了(le)这样部分不(bù)可见的(de)暗质(zhì)，它不发散光(guāng)、吸(xī)光(guāng)、反射光，但是它们(men)却占据着宇(yǔ)宙中绝大部分的(de)质量。只(zhǐ)是当(dāng)时的人(rén)们对这样(yàng)的一种说法不屑一顾。

直到(dào)40年之后，“暗(àn)物质”这个词才再一次出现。天文学(xué)家维拉鲁(lǔ)宾和(hé)肯(kěn)特福特在观测仙(xiān)女座星系中的恒(héng)星运(yùn)动。理论上来说，距离中心越远的(de)恒星(xīng)在其轨道上的运(yùn)行速度就会越慢。但是他们观测的结果却让人感到不可思议(yì)。

随(suí)着与中(zhōng)心距离(lí)的增(zēng)加，恒星(xīng)的旋(xuán)转速(sù)度几乎保持不(bù)变。可是根据(jù)牛顿的(de)万(wàn)有引力定律，在星系当中如果没有(yǒu)足够大的质(zhì)量来吸引它们，这些外围(wéi)的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基(jī)于这种现象，科学家们会使(shǐ)用一(yī)种相对(duì)标准的方(fāng)法来解释暗物质的(de)存在，这(zhè)种方法就是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距(jù)离星(xīng)系(xì)中(zhōng)心(xīn)的距离，以(yǐ)及在Y轴上气体的旋转速度。如果(guǒ)出现异常的结果，就认为(wèi)是由暗物质的力量进入其中(zhōng)。

于是科学(xué)家们通过射电望远镜测量了距离星系中心(xīn)更远距离的氢元素，发现(xiàn)它(tā)们的旋转(zhuǎn)速度(dù)并不(bù)符合(hé)牛顿(dùn)的力(lì)学(xué)定律。我(wǒ)们的太阳系也不例(lì)外，太(tài)阳系位于银(yín)河(hé)系的第三悬臂之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万(wàn)光年，根(gēn)据万(wàn)有引力定(dìng)律(lǜ)进行计(jì)算，太阳系的(de)运行(xíng)速(sù)度(dù)应该是160千米/秒，但实际上(shàng)，太阳系正(zhèng)在(zài)以220千米/秒的速(sù)度(dù)围绕银河系旋(xuán)转，这个实际速度(dù)远(yuǎn)远(yuǎn)大于理论速度，那么产生(shēng)以上这种向心加速度的原因很可能就是存在着一种(zhǒng)我们看不(bù)到的物质(zhì)，是这些暗物质(zhì)的引力效应将星系聚集在了一起。

也(yě)是(shì)从这时开始，越来越多(duō)的(de)研究(jiū)人(rén)员开始(shǐ)相(xiāng)信暗物质的存在(zài)。科学家根据(jù)星(xīng)系外恒星轨道的(de)速度，估算在(zài)星系当中暗物(wù)质的质量占整(zhěng)个星系质量(liàng)的(de)85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这个现象的原因。在一项新的研究当中，科学家(jiā)们发现(xiàn)，几乎(hū)没有(yǒu)引力效应(yīng)的遥远恒星(xīng)之间(jiān)，也(yě)会出现(xiàn)速度上(shàng)的(de)微小(xiǎo)差异。另外，天文学家还发现了一个反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地球大约2.5亿光年(nián)，大小(xiǎo)和银河系不多，但是星系当(dāng)中存在(zài)的(de)恒星数量却只有银河系的千分之一。

所以(yǐ)在理(lǐ)论上，该星(xīng)系必须(xū)存在(zài)暗物质(zhì)，否(fǒu)则就(jiù)会分崩离析。但是(shì)科学家们(men)使(shǐ)用(yòng)最先进的望远镜对其进(jìn)行了(le)40个小(xiǎo)时的详细(xì)测量(liàng)之后，发(fā)现星(xīng)系中的恒星运动是可以用(yòng)正常(cháng)的物质和(hé)力学定律来解释的。那么又有人(rén)提(tí)出，也(yě)许该星系(xì)的(de)暗物质(zhì)，已经(jīng)被附近的另(lìng)一个大星系剥离了(le)。奇怪(guài)的是，它的附近没有(yǒu)任何(hé)星(xīng)系存在。造(zào)成这些现(xiàn)象的除(chú)了暗物质的(de)假说之外，另一种可能就是人类对(duì)引力的理解还不(bù)够全面，引力(lì)很可能(néng)在不同尺度空(kōng)间中的工作(zuò)方式(shì)是不同的(de)，这意味着在行星系尺度中的天(tiān)体(tǐ)会沿(yán)着它们的(de)轨(guǐ)道，按照我们(men)所理解(jiě)的方(fāng)式运(yùn)动。但是上升到(dào)星(xīng)系和(hé)星团的尺度，引力之间(jiān)的相(xiā伊朗打工一个月多少钱，伊朗工资多少钱一个月ng)互作(zuò)用则是不(bù)同的方式(shì)。对于在(zài)星系团之间的(de)相互(hù)作(zuò)用(yòng)，科学家还引(yǐn)入(rù)了外(wài)部场(chǎng)效应的概念，指的是在数百万(wàn)光年(nián)的规模上，巨大(dà)的(de)质量(liàng)之间(jiān)会(huì)产生对彼此(cǐ)特殊的(de)效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们(men)需要对现在(zài)的物理定律进行(xíng)修正(zhèng)，这些(xiē)发现也让很多人认(rèn)为暗物质假说理论就(jiù)此终结。但是在(zài)宇宙当中还有关于暗物质存在的(de)其他的理(lǐ)论(lùn)证据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年的子弹(dàn)星系团(tuán)，由(yóu)两个碰撞的星系(xì)团所(suǒ)组成，类(lèi)似这样的(de)星(xīng)团，它(tā)们大部分(fēn)的普通质量都在星系的气体(tǐ)当中。当星团(tuán)以(yǐ)1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时发生(shēng)碰撞的时候，星际气体的相互作(zuò)用(yòng)就(jiù)会导致温度的急剧升(shēng)高，速度大幅降低。所以在理论上(shàng)，在(zài)碰撞之(zhī)后，子(zi)弹星系团大部分的(de)质(zhì)量(liàng)将位于所有这些气体(tǐ)所(suǒ)在(zài)的中间区(qū)域。那么我们(men)通过(guò)什么来(lái)验证它的质量区域到底是不是集(jí)中在中间呢？前不(bù)久，詹(zhān)姆斯韦(wéi)伯(bó)太空望远镜传回了宇宙当中(zhōng)第一张全彩的高清(qīng)照片，在照片中我(wǒ)们可以明显地看到(dào)很多星系似乎被拉伸产生(shēng)了(le)巨大的形变(biàn)。其实这些星(xīng)系本身并不是真的被扭曲了(le)，也不是(shì)韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是(shì)这样极遥远的天体(tǐ)和(hé)我们地球上的观测者之间。被一个质量超(chāo)级(jí)巨大的天体遮挡，这个超大(dà)质量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远星(xīng)系的光都发生了扭曲。这(zhè)个现象就是引力透镜(jìng)效应。这个(gè)巨大的天(tiān)体可(kě)能(néng)是超大(dà)质量的黑洞或者是暗物质。

所以(yǐ)当人们对子弹星系(xì)团观(guān)测的时候，发现它的大质量区域并不是在中间，而是在两侧。所以最好的解释(shì)方(fāng)法就是(shì)当星团发(fā)生全(quán)部的碰撞时，可被观测到(dào)的质量气体被卡在(zài)了(le)中(zhōng)间，暗物质则直接(jiē)通(tōng)过了这(zhè)个(gè)区域(yù)，并(bìng)在两边形成了引力透镜。对子(zi)弹星系团(tuán)的引(yǐn)力透镜研究也(yě)被认为是暗物质(zhì)存在的迄今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中最古老(lǎo)的光。从宇宙(zhòu)大(dà)爆炸(zhà)开始，38万年之(zhī)后，可见光终于可以畅(chàng)通无阻地(dì)穿越在宇宙当中了(le)。经过了(le)130多亿年之(zhī)后，这(zhè)些(xiē)光在宇宙空(kōng)间背景上留(liú)下(xià)了各(gè)相同性的微波辐射。其中红色的部分表示(shì)温度(dù)较(jiào)高的(de)区域，蓝色则表示相对较冷的区域，但实(shí)际上它(tā)们之间的温差只有万分之(zhī)一。

科学家们通过对(duì)前景(jǐng)背景分离后的二值图像(xiàng)进行连通(tōng)域提取和标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当(dāng)中没(méi)有暗物质，图形看起来不应该是这样的，而随着暗(àn)物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙(zhòu)微(wēi)波背景辐(fú)射(shè)的(de)测量值，我们需(xū)要的暗物质大约是普(pǔ)通物质(zhì)的5倍(bèi)。这个数字(zì)与(yǔ)解释星系当中恒星运动所需要的暗物质比(bǐ)例(lì)是一(yī)致的。这就意味着(zhe)。

用了一个简单的理论(lùn)框架(jià)，就很好地解释了很多不同的观测结果。而(ér)暗物质的本质就是宇(yǔ)宙当中存在着某种类型的(de)粒子(zi)，它们不参与任何其他的电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能够找到(dào)这种(zhǒng)粒(lì)子的存在，就相当于(yú)找(zhǎo)到(dào)了(le)暗(àn)物(wù)质存(cún)在的(de)实(shí)际证据。这种粒(lì)子到(dào)底是什么？科学家们已经提出了(le)数十(shí)种的假想目标，而(ér)要寻(xún)找(zhǎo)这些(xiē)不同的目标粒(lì)子(zi)所需要(yào)的实验方式也不相同。在过去的几(jǐ)十年当(dāng)中，人类为(wèi)了寻找这(zhè)些看不见(jiàn)、摸不(bù)到，几乎不会与常规物质相互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科学家们已经(jīng)进行了超过50次的实(shí)验，却没有任何实(shí)质(zhì)性的发现，除了一个地(dì)方，意大利的(de)格兰萨索(suǒ)山(shān)，隶属于(yú)阿(ā)尔卑(bēi)斯山脉。

在(zài)山下(xià)1400米处的地下矿井当中，藏着地球(qiú)上最大(dà)的地学实验(yàn)室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三(sān)层楼高的探测器，一直致力于(yú)寻找(zhǎo)暗(àn)物质粒子(zi)的周期(qī)性震荡。

自1997年以来，这(zhè)里的科学家声称观测到了某种(zhǒng)信号。经过(guò)了20多年的(de)数(shù)据收集(jí)，人们发现了一个有趣的事情。探测(cè)率会在(zài)每年的6月份(fèn)达到峰值，然后在11月降到最低，而且在20年当中(zhōng)每(měi)年(nián)都是一样。一(yī)些科(kē)学家认为这可能是人类发(fā)现暗物质的(de)第一个直接证(zhèng)据。

但是为什么暗物(wù)质(zhì)会产(chǎn)生(shēng)周期性的年度(dù)信(xìn)号呢？刚才我们讲了太阳系(xì)正(zhèng)在以(yǐ)220公(gōng)里/秒的(de)速度围(wéi)绕着银(yín)河系进行移(yí)动，那么如果(guǒ)暗物质存(cún)在宇宙(zhòu)当中，这意味着我们也在(zài)以这(zhè)样的速(sù)度在穿越着暗(àn)物质(zhì)流(liú)，这(zhè)个过程中会产(chǎn)生相应的振荡，同时(shí)地球又以30公里/秒(miǎo)的(de)速(sù)度围绕太阳进行旋转。所(suǒ)以(yǐ)有半年的(de)时间，地球围绕(rào)太阳的方向与太阳环绕(rào)银(yín)河系的方向(xiàng)是一致的，而(ér)另外半年则与之相(xiāng)反(fǎn)。

而在6月(yuè)份的时(shí)候，地球与太阳(yáng)的方向正好达到完全一致，这是理论上地球穿越暗物质流最(zuì)快的(de)时段。而(ér)在11月份，又恰(qià)好(hǎo)达(dá)到了最慢值。尽管在实际的(de)情况中，太(tài)阳系(xì)相对银河系的平(píng)面呈(chéng)现(xiàn)了60度的(de)倾斜(xié)，但是(shì)这并不(bù)影响这(zhè)个理论(lùn)的有效(xiào)性。

因此科学家认为这可以用来解(jiě)释(shì)，研究人员们所观测到的周期性信号。当然也(yě)可能有(yǒu)其他的(de)情(qíng)况(kuàng)，造(zào)成(chéng)这(zhè)种年度周期信号的(de)差(chà)异也(yě)可(kě)能是温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高山上的积雪，甚至(zhì)连(lián)意大(dà)利(lì)游客(kè)的数(shù)量(liàng)也符合(hé)这个(gè)周期的(de)规律。

所以，科学家们(men)又在南半球建立了一个几乎相同的实验室，这里的季节与之前的实验室正(zhèng)好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗物(wù)质流的运动特征和第一(yī)个实验(yàn)室是一样的(de)。

因此，如(rú)果在这里(lǐ)可(kě)以得到相同(tóng)的(de)信号，就可以成为暗物质所伊朗打工一个月多少钱，伊朗工资多少钱一个月存在(zài)的非(fēi)常(cháng)有力的(de)证据了(le)。但(dàn)是(shì)由(yóu)于这个实验(yàn)室(shì)刚刚建伊朗打工一个月多少钱，伊朗工资多少钱一个月(jiàn)成不久(jiǔ)，所以截至(zhì)目前还无法(fǎ)提供相应(yīng)的数据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台(tái)新的(de)望远镜，这台太空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同(tóng)，但它(tā)的宽视(shì)场仪器(qì)提(tí)供的视野是哈勃红外(wài)仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空(kōng)望(wàng)远镜其中一(yī)个关键的用途就是探索暗(àn)物质背后的奥秘(mì)，对于探测(cè)的(de)结果(guǒ)，我(wǒ)们只能拭目以(yǐ)待了。费米实验室粒子天体物理中(zhōng)心(xīn)的科学家丹琥珀(pò)和(hé)贾(jiǎ)森(sēn)斯(sī)特芬研究(jiū)发现，如果暗物(wù)质(zhì)存在，它们极有可能拥(yōng)有另一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支持(chí)宇宙当中(zhōng)生命的诞生(shēng)，或者说(shuō)是生命进化的一个(gè)重要因素。

如果这一理论得到进(jìn)一步的证实，那(nà)么遍布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不会意味着人类(lèi)并(bìng)不孤单呢(ne)？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在(zài)通过(guò)这(zhè)样的效应(yīng)创造生命。当然，这些推论(lùn)的大前提是要先找(zhǎo)到暗物质存(cún)在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得暗物质(zhì)到底(dǐ)存不(bù)存(cún)在呢？喜欢请点赞，你的支(zhī)持是我更新的动力！

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