宇宙是“人为制造(zào)”的？为何会存(cún)在科学无(wú)法解释的“暗物质”？暗物质又究竟(jìng)是(shì)什么(me)？人(rén)类(lèi)为(wèi)了寻(xún)找暗物质存在的证据，科学家们在过去的几(jǐ)十年(nián)当中进行(xíng)了(le)超过50次(cì)的(de)长期实验，但是却没有发现任何(hé)的有效证据。除(chú)了一个地(dì)方(fāng)，在(zài)1687年出版的自然哲(zhé)学(xué)数学(xué)原理一(yī)书中，埃萨克牛顿(dùn)发(fā)表了万有引力定律(lǜ)，它揭示了宇宙中天体运动的规律。往后的几百年来，当天文学家们发现某些天(tiān)体运行轨道出现异常，不符合(hé)万有引力定律的时候，他(tā)们就(jiù)会知(zhī)道(dào)，周(zhōu)围一定有(yǒu)未知的天体通过(guò)引力在(zài)摄(shè)动它的轨(guǐ)道(dào)。比如(rú)在1846年(nián)，奥本(běn)勒维耶就(jiù)通过(guò)天(tiān)王星运行轨道的异常，推算并且发现了海王星(xīng)的(de)存在。另外，哈雷彗星、冥王(wáng)星的发现(xiàn)都是应用万(wàn)有引力定(dìng)律所取得(dé)重(zhòng)大(dà)天文(wén)成(chéng)就的例子。但是这些发现都是在恒(héng)星系(xì)统的尺度当中，可当我们上升到(dào)星(xīng)系或者是星团的尺度，事情就开始(shǐ)变(biàn)得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的(de)物理学(xué)家弗里茨(cí)兹威基正在研究和测量后发星(xīng)系团(tuán)的质(zhì)量(liàng)。这是(shì)一个由数千个星(xīng)系(xì)所组成(chéng)的巨大星系团，这(zhè)些星系被(bèi)引力束(shù)缚在一起。测量(liàng)星系团的质量一般会使用到两(liǎng)种方法，当两(liǎng)种方法结(jié)果(guǒ)一致，就可以确(què)定其质量的(de)范围。

第一种是获(huò)得其(qí)"光(guāng)度学的质量"，需要(yào)的(de)数(shù)据是测(cè)量各个星系的光(guāng)度(dù)。

第(dì)二(èr)种是动力学质(zhì)量的计算(suàn)，是利(lì)用光谱红移测量星系团中的各个星系相对于(yú)星系团的运动速度。当测量结果出(chū)来之后，兹威(wēi)基彻底懵了(le)，“动力(lì)学质(zhì)量”竟然是“光(guāng)度学质量”的400倍(bèi)。这意(yì)味着，后发(fā)座星系(xì)团有99%的质量消失了，或者说这99%的(de)质量并不以可见光的形(xíng)式(shì)所存在，我们无法看(kàn)到。最诡(guǐ)异的是，在测量速度的过程中，兹(zī)威基发现(xiàn)星(xīng)系团中很多星(xīng)系的速度比(bǐ)理论上要快(kuài)得多，按照(zhào)牛顿的运(yùn)动学定律，仅靠这些可(kě)见星系的质量(liàng)所产(chǎn)生的(de)引力是(shì)无法(fǎ)将它们束缚在星(xīng)系团内的(de)，它(tā)们早就应该(gāi)被抛出星(xīng)系团之外了(le)，除(chú)非有一种神秘(mì)的(de)力量在起(qǐ)作用，这种力量来源(yuán)于某种隐(yǐn)形(xíng)的物质。

据此，兹维(wéi)基提出了(le)这(zhè)样部分不可见的暗质，它不发散光、吸(xī)光、反射光(guāng)，但是它们却占据着宇宙中(zhōng)绝大部分的质量(liàng)。只是当时的人们对这样的一种(zhǒng)说法(fǎ)不屑一顾。

直到(dào)40年(nián)之后，“暗物质”这个词才再一次出现。天(tiān)文学家维拉鲁宾和肯特福特在(zài)观测仙(xiān)女座星系中的(de)恒(héng)星(xīng)运动(dòng)。理论(lùn)上来说(shuō)，距(jù)离中心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上的运行(xíng)速(sù)度就会越(yuè)慢。但是(shì)他们观(guān)测的结果(guǒ)却让人感到不可思(sī)议。

随(suí)着与中(zhōng)心距离(lí)的增加，恒(héng)星的旋(xuán)转速(sù)度几(jǐ)乎(hū)保(bǎo)持不变。可是(shì)根据牛(niú)顿的万有(yǒu)引力定(dìng)律，在星系当(dāng)中如果没(méi)有足(zú)够大的质量来吸引它们，这些外(wài)围(wéi)的恒星(xīng)早就被(bèi)甩(shuǎi)到(dào)宇宙当中了。基(jī)于这种现(xiàn)象，科学家(jiā)们会使用一种相对标准(zhǔn)的(de)方(fāng)法来解释暗物(wù)质的存在，这种方法就是(shì)测量(liàng)星系当中气(qì)体在X轴上距离星(xīng)系中(zhōng)心(xīn)的距离(lí)，以(yǐ)及在Y轴上气体的旋转速度。如果出(chū)现(xiàn)异常的结果，就(jiù)认为(wèi)是由暗物质的力量进入其中。

于是(shì)科学家(jiā)们通(tōng)过射(shè)电(diàn)望远镜测量了距离星系中心更远距离(lí)的氢元素，发现它们的旋转速度并不符(fú)合牛顿的力学定(dìng)律。我们的太阳(yáng)系(xì)也不例外，太阳(yáng)系(xì)位(wèi)于银(yín)河系的第三悬(xuán)臂之上，距离银河系中心2.6万光(guāng)年，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳系(xì)的运行速(sù)度应(yīng)该是160千米/秒，但实际上(shàng)，太阳系正(zhèng)在以(yǐ)220千米/秒的速度(dù)围绕(rào)银河系旋(xuán)转，这个实际速度(dù)远远大于(yú)理论速(sù)度，那么产生(shēng)以(yǐ)上这种向心加速(sù)度的原(yuán)因很(hěn)可能(néng)就是存(cún)在着(zhe)一种(zhǒng)我们(men)看(kàn)不到(dào)的物(wù)质，是这些暗物(wù)质的引力效(xiào)应将星系聚集在了一起(qǐ)。

也是从这时开始，越来越(yuè)多的研(yán)究人(rén)员(yuán)开(kāi)始(shǐ)相信暗(àn)物质(zhì)的存在(zài)。科(kē)学家(jiā)根据(jù)星(xīng)系外(wài)恒星轨道的速度(dù)，估(gū)算(suàn)在星系当中暗(àn)物(wù)质(zhì)的质量占整(zhěng)个星系质量(liàng)的(de)85%。但是，暗(àn)物质并不(bù)是唯一可以解释这个现象的原因。在一项新的研(yán)究(jiū)当中(zhōng)，科学家(jiā)们发现，几乎没有引力效(xiào)应的遥远恒星之间，也会出现速度上的(de)微小差异。另外，天文学家还发现了一个(gè)反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系距离地(dì)球大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多，但是星(xīng)系当(dāng)中存(cún)在的恒星数量却(què)只有银河系的千分(fēn)之一。

所(suǒ)以在理论上，该星系必须存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科(kē)学家们使用最先进的望远镜对其进行了40个小时的(de)详细测量(liàng)之后，发(fā)现星系(xì)中(zhōng)的(de)恒星运动是可以用正(zhèng)常的物质和力学(xué)定律来解(jiě)释的。那么又有人提(tí)出，也许该星(xīng)系的暗物质，已经被附(fù)近的另一个大星(xīng)系剥离了。奇怪的是，它的附近没有任何星系存在(zài)。造(zào)成这些现(xiàn)象的除了暗(àn)物质的假说(shuō)之外，另一种可能就(jiù)是人(rén)类对引力(lì)的理解还(hái)不(bù)够全面，引50mg等于多少g 头孢50mg和125mg哪个多力很可能在不同尺度空间中的工作(zuò)方(fāng)式是不同的，这意味(wèi)着在行(xíng)星系尺度中的天体会(huì)沿着(zhe)它们(men)的轨道，按(àn)照我们(men)所理(lǐ)解的方(fāng)式运(yùn)动(dòng)。但是(shì)上升(shēng)到星(xīng)系(xì)和星(xīng)团的尺度，引(yǐn)力(lì)之间的相互作用则是不同(tóng)的(de)方(fāng)式(shì)。对于在(zài)星系(xì)团(tuán)之(zhī)间的相互作用，科学家(jiā)还引入了外部场效应的(de)概念(niàn)，指的是在数百万光年(nián)的规模上(shàng)，巨大的(de)质量(liàng)之间会产生对(duì)彼此特殊的效果，这个(gè)理论叫做MOND蒙(méng)德理(lǐ)论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着我们需(xū)要对(duì)现在的(de)物理定律进行修正，这些发现也让很多人(rén)认为暗物(wù)质假说理论(lùn)就此终结。但是在宇宙当中(zhōng)还有(yǒu)关于暗物质存(cún)在的其他的理论证(zhèng)据，这些理论证据(jù)是蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距(jù)离(lí)为37亿光年的(de)子弹星系团，由两个碰撞的(de)星系团所组(zǔ)成，类似(shì)这样的星团(tuán)，它们大部分的(de)普通(tōng)质量(liàng)都在(zài)星系的气体当中。当星(xīng)团以1000万公里/小时发(fā)生(shēng)碰撞的时候，星际气(qì)体(tǐ)的(de)相(xiāng)互作(zuò)用就会导致温度的急剧升高，速度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之(zhī)后(hòu)，子弹星(xīng)系团(tuán)大部(bù)分的质(zhì)量将(jiāng)位于所(suǒ)有这(zhè)些气体所在的(de)中间区(qū)域。那么我们通过什(shén)么来验(yàn)证它的质量区域(yù)到底是不是(shì)集中在中间呢(ne)？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙(zhòu)当中第一(yī)张全彩(cǎi)的(de)高清照片(piàn)，在照片中(zhōng)我们可以明显地看到(dào)很多(duō)星(xīng)系似乎(hū)被拉(lā)伸产生了巨大(dà)的(de)形(xíng)变(biàn)。其实这(zhè)些星(xīng)系本身并不是真的被(bèi)扭曲(qū)了(le)，也(yě)不是韦伯望远镜出了什么问(wèn)题，而是(shì)这(zhè)样极遥远的天体和我(wǒ)们地球上(shàng)的观(guān)测者之间。被(bèi)一个质量超级巨大的天体(tǐ)遮(zhē)挡，这(zhè)个(gè)超大质量的东(dōng)西的(de)引力，会使(shǐ)身(shēn)后更遥远星系的光都发生了扭曲。这个现象就是引力透镜效(xiào)应。这(zhè)个巨(jù)大(dà)的(de)天(tiān)体可能是(shì)超大质量的黑洞或者(zhě)是暗(àn)物质(zhì)。

所以当人们对(duì)子弹星系团观测(cè)的(de)时候，发(fā)现它的(de)大(dà)质量(liàng)区域并不是(shì)在中间，而是(shì)在两(liǎng)侧。所以(yǐ)最好的解释(shì)方法就是当星团发(fā)生全部的碰(pèng)撞时，可被观(guān)测到的质量气体被卡在(zài)了中间(jiān)，暗物质则直(zhí)接通过了这个区域(yù)，并在(zài)两边形(xíng)成了引(yǐn)力(lì)透(tòu)镜。对子弹星系团的引力(lì)透镜研究(jiū)也(yě)被认为是暗物质存(cún)在的迄今为止最(zuì)好的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之(zhī)后，可(kě)见(jiàn)光(guāng)终于可(kě)以(yǐ)畅(chàng)通无阻地穿(chuān)越在宇宙(zhòu)当中了。经(jīng)过了130多亿年(nián)之(zhī)后(hòu)，这些光在宇(yǔ)宙空间背景(jǐng)上留下了各相同(tóng)性的微波辐射。其中红色的部(bù)分表(biǎo)示温度较高的区域，蓝色则(zé)表示相(xiāng)对(duì)较冷(lěng)的区域，但实际(jì)上(shàng)它们(men)之间的温差只有万分(fēn)之一。

科学(xué)家们通过对前景背景分离(lí)后的二(èr)值图(tú)像(xiàng)进行(xíng)连通域提取和(hé)标记之后发现，如果宇宙当中没有暗物质，图形看起来不应该是这样的，而随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会减(jiǎn)小，才变得(dé)看起来“和谐”。为(wèi)了匹配宇(yǔ)宙(zhòu)微(wēi)波背景辐射的测量值，我们需要的(de)暗(àn)物质大约是(shì)普通物质的(de)5倍。这个(gè)数(shù)字(zì)与解释星系当中恒星(xīng)运动所需要的暗(àn)物质比例是一致(zhì)的。这就意味(wèi)着。

用了一个简单的理论(lùn)框架，就(jiù)很好地(dì)解释了很(hěn)多不同的观测(cè)结果。而暗(àn)物质的本(běn)质(zhì)就是宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)存在着某种类型的粒子，它们不(bù)参(cān)与任(rèn)何其他的电磁作(zuò)用，只通过引力来(lái)相互作(zuò)用。所以(yǐ)如果(guǒ)能(néng)够(gòu)找(zhǎo)到这(zhè)种(zhǒng)粒子的存在，就相(xiāng)当于找到了暗物(wù)质存在的实际证据(jù)。这种粒子(zi)到底是什(shén)么？科学家们已经提出(chū)了(le)数(shù)十种的(de)假(jiǎ)想目标，而要寻(xún)找这(zhè)些(xiē)不同(tóng)的目(mù)标粒(lì)子(zi)所(suǒ)需要的(de)实(shí)验方式也不相同。在过去(qù)的几十年当中(zhōng)，人类为了寻找这些看不见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常(cháng)规物质相互作(zuò)用的“暗物(wù)质(zhì)”，科(kē)学家们已经进行了(le)超过50次的实(shí)验，却没有任何实质(zhì)性的发现，除了一个地方，意大利(lì)的(de)格兰萨索山，隶(lì)属于(yú)阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最大(dà)的地学实验室(shì)，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高(gāo)的探测(cè)器，一直(zhí)致力于寻找暗物质粒子的周(zhōu)期性(xìng)震荡。

自(zì)1997年以来，这里的(de)科学(xué)家声(shēng)称观测到了某种信号。经过(guò)了20多年的数据收集(jí)，人们发现了一个有(yǒu)趣(qù)的(de)事情。探(tàn)测率会在每年的6月份达到峰值(zhí)，然后在(zài)11月降到最低，而且在(zài)20年当中每(měi)年都是一样。一些科学家(jiā)认为这可(kě)能(néng)是人类发(fā)现暗物质的第一(yī)个直接证(zhèng)据。

但(dàn)是为什(shén)么暗物质会产生周期性的年度信(xìn)号(hào)呢(ne)？刚才(cái)我们讲了(le)太阳系正在以(yǐ)220公(gōng)里/秒的速度(dù)围绕着(zhe)银(yín)河(hé)系进(jìn)行移(yí)动(dòng)，那么如(rú)果暗物质存在宇(yǔ)宙当(dāng)中，这(zhè)意味着我们(men)也在以这样的速(sù)度在(zài)穿越着暗物质流(liú)，这(zhè)个过程中会产生相应的振荡，同时地球(qiú)又以30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半年(nián)的时(shí)间，地球围绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕银河系的方向是一致的(de)，而另(lìng)外半年则(zé)与之相(xiāng)反。

而(ér)在6月(yuè)份的时候，地球(qiú)与太阳的方向正好达到完全一致(zhì)，这是理论上地球(qiú)穿越暗物(wù)质(zhì)流最快(kuài)的时段。而(ér)在11月(yuè)份(fèn)，又恰好达到了最慢值(zhí)。尽管在实(shí)际的情(qíng)况(kuàng)中，太阳系(xì)相对银河系的平面呈现(xiàn)了60度的(de)倾(qīng)斜(xié)，但是这并不影响这个理论的有(yǒu)效(xiào)性。

因(yīn)此科学(xué)家认(rèn)为这可以用来解(jiě)释，研(yán)究人员们所观测(cè)到的周期性信号。当然(rán)也可能有(yǒu)其他的情况(kuàng)，造成(chéng)这种年(nián)度周期信(xìn)号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤中(zhōng)的水分、高山上的积雪，甚至连意大利(lì)游客(kè)的数(shù)量也符合(hé)这(zhè)个周期的(de)规律。

所(suǒ)以，科(kē)学家们又在南半(bàn)球建立了一个(gè)几乎相同(tóng)的实验室，这里的季节与之前的实(shí)验室正好(hǎo)相(xiāng)反，而在这里，地球(qiú)50mg等于多少g 头孢50mg和125mg哪个多穿(chuān)过(guò)暗物质流的运动特征和第一(yī)个实(shí)验(yàn)室是(shì)一样的。

因此(cǐ)，如果(guǒ)在这里可以得到相同的信号(hào)，就(jiù)可以成为暗物质所存在(zài)的非常有力的证(zhèng)据(jù)了(le)。但是由于这个(gè)实验室刚刚(gāng)建(jiàn)成(chéng)不久(jiǔ)，所(suǒ)以截至目前(qián)还无法提供相应的(de)数据(jù)支持。另外，在(zài)2025年，NASA将会(huì)发(fā)射一台新的望远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望(wàng)远(yuǎn)镜相(xiāng)同(tóng)，但它的宽视(shì)场仪器提供的(de)视野(yě)是(shì)哈勃红外(wài)仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗(luó)曼太空望远镜其中一个关键的用途就是探(tàn)索暗(àn)物质背后的(de)奥秘，对于探(tàn)测(cè)的结果，我们只能(néng)拭目以待了。费米(mǐ)实验室粒子天体(tǐ)物理中心的科学家丹琥珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果暗物质存在，它们极有可能拥(yōng)有另一(yī)种(zhǒng)神(shén)秘的(de)效(xiào)应，这种暗物质效(xiào)应，会支持宇宙(zhòu)当中生命的诞生，或者(zhě)说是生(shēng)命进化的(de)一个(gè)重要因素。

如果(guǒ)这一理(lǐ)论(lùn)得到进一步(bù)的证(zhèng)实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会意(yì)味(wèi)着人类(lèi)并不孤(gū)单呢？或许(xǔ)在宇宙当中某个角落的行(xíng)星上，暗物质正在通过这样的效应创(chuàng)造生命。当然，这些推论的大前(qián)提(tí)是(shì)要先(xiān)找到暗物(wù)质(zhì)存在的实际证(zhèng)据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得暗物(wù)质到底存不存在呢？喜欢请(qǐng)点赞(zàn)，你的支持(chí)是我更新的动力(lì)！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 50mg等于多少g 头孢50mg和125mg哪个多