宇宙(zhòu)是“人为制造(zào)”的？为(wèi)何会存(cún)在(zài)科学(xué)无法解释的(de)“暗物(wù)质(zhì)”？暗(àn)物质又(yòu)究竟是什么？人类(lèi)为了寻(xún)找(zhǎo)暗物(wù)质存(cún)在的(de)证据，科学家们在(zài)过去的几十(shí)年当中进(jìn)行(xíng)了超过50次的长(zhǎng)期实(shí)验(yàn)，但是(shì)却没有发现任何的有效(xiào)证(zhèng)据。除了一个地(dì)方，在1687年出(chū)版的(de)自(zì)然(rán)哲学数(shù)学原理一书(shū)中，埃萨克牛顿(dùn)发表了万有引力(lì)定律(lǜ)，它(tā)揭示了宇宙中天体运动(dòng)的规律。往(wǎng)后的几百年来，当天(tiān)文学家(jiā)们发现(xiàn)某些天体运行轨道出现异常，不符合万有引(yǐn)力定律的时候，他(tā)们(men)就会(huì)知道，周围一定有(yǒu)未知的(de)天(tiān)体通过引力在摄动(dòng)它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星(xīng)运行轨(guǐ)道的(de)异常，推算并(bìng)且发现了海王星(xīng)的存在。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥王星的(de)发(fā)现(xiàn)都(dōu)是应用万有引力(lì)定律所取得重大天文成就的例(lì)子。但是这(zhè)些发现都是在(zài)恒星系统(tǒng)的尺度当(dāng)中，可当我们上升到星系或者是星团的尺度，事情(qíng)就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学(xué)家(jiā)弗里茨兹(zī)威基正在(zài)研究和(hé)测量后发星系团的质量。这是(shì)一个(gè)由数(shù)千个星系所组成的巨(jù)大(dà)星(xīng)系(xì)团，这些星系被引力束缚(fù)在一起。测量(liàng)星系团(tuán)的质量一般(bān)会使用到两种方(fāng)法，当两种方(fāng)法结果一(yī)致(zhì)，就可以确定其质(zhì)量的(de)范围(wéi)。

第一种(zhǒng)是(shì)获(huò)得其"光度学的质量"，需要的数据(jù)是测量各个星系的光(guāng)度。

第二种是动(dòng)力学质量的计算，是(shì)利(lì)用光谱红移测量星(xīng)系团中的各个(gè)星系(xì)相对于星系团的运动速度。当测量结(jié)果出来之后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动力(lì)学质(zhì)量”竟然是“光度(dù)学质量(liàng)”的400倍。这意味(wèi)着，后发座星(xīng)系团有99%的(de)质量消(xiāo)失了，或者说这99%的质(zhì)量并不以可(kě)见光(guāng)的形式所存在，我们无法(fǎ)看到(dào)。最诡异的(de)是(shì)，在测量速度的过(guò)程中(zhōng)，兹威基发现(xiàn)星系团(tuán)中很多星(xīng)系(xì)的速度比理论上(shàng)要快得多，按照牛顿的(de)运动学定律，仅靠这些可见(jiàn)星系的(de)质量(liàng)所(suǒ)产生的引(yǐn)力是无法将(jiāng)它们束缚(fù)在星系团(tuán)内(nèi)的，它们早就应该(gāi)被抛出(chū)星系团之(zhī)外了，除非(fēi)有一种神秘(mì)的力量在起作用，这种力(lì)量来源于(yú)某种隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基提出了这样部分(fēn)不可见的暗质，它(tā)不(bù)发散光、吸光、反射光(guāng)，但是(shì)它们(men)却(què)占(zhàn)据着宇宙中绝(jué)大部分的质(zhì)量。只是(shì)当时的人们对这样(yàng)的一种说法不屑一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物质”这(zhè)个(gè)词才再一次出现。天文学(xué)家维拉(lā)鲁宾和肯特福特在观测仙女座星系中的恒星运动(dòng)。理(lǐ)论上来说，距(jù)离(lí)中(zhōng)心越(yuè)远的恒星在其轨道上(shàng)的运行(xíng)速度就会越(yuè)慢。但(dàn)是他们观测的结(jié)果(guǒ)却(què)让人感(gǎn)到不可思议。

随着与中(zhōng)心距离(lí)的增加，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿的万有(yǒu)引力定律，在星系当中如(rú)果(guǒ)没有足够大的质(zhì)量来吸引它们，这些(xiē)外围的恒星(xīng)早就被甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这种(zhǒng)现象，科学家们会(huì)使(shǐ)用一种相对标准的方(fāng)法(fǎ)来身份证号码倒数第二位是奇数是男性还是女性，身份证号码倒数第二位是奇数的是男性还是女性解释暗物质的存在，这种方法就(jiù)是测量星系当中气体在X轴上距(jù)离星系中心的距离，以及在Y轴上(shàng)气(qì)体的旋(xuán)转速度(dù)。如果(guǒ)出现异常的结(jié)果，就(jiù)认为是由(yóu)暗(àn)物质(zhì)的力量进入(rù)其中。

于是科学(xué)家们通(tōng)过射电望远镜测量了距离星系中心更远距离(lí)的氢元素(sù)，发现它们(men)的旋转速度并不(bù)符合(hé)牛顿的力学定律。我们的太(tài)阳系也不(bù)例外，太阳系位于银河系(xì)的第三悬臂(bì)之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引力定律进(jìn)行计算，太阳系的运行速(sù)度应该是160千米/秒，但实(shí)际上(shàng)，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银河系旋转，这个实际速度(dù)远远大于(yú)理论速(sù)度，那(nà)么产生以上这(zhè)种向心加速度的原因很可能(néng)就是存(cún)在着一种我们看(kàn)不(bù)到的物质，是这些暗物质的引力效应将星系聚(jù)集在了一(yī)起。

也是从这时开始，越来越多的研究(jiū)人员开始相信(xìn)暗(àn)物质的存(cún)在。科(kē)学家根据(jù)星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算在(zài)星系当中暗物质的质量占(zhàn)整个星系质量(liàng)的85%。但是，暗(àn)物质并不(bù)是(shì)唯(wéi)一可以解(jiě)释这个现象的(de)原因(yīn)。在一项新的研究当中，科学家们发(fā)现，几乎没有(yǒu)引力效应(yīng)的遥远(yuǎn)恒星(xīng)之(zhī)间(jiān)，也会(huì)出(chū)现速度上(shàng)的微(wēi)小差异。另外，天文学(xué)家还(hái)发(fā)现了一个反(fǎn)常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小(xiǎo)和(hé)银(yín)河系不多(duō)，但是星(xīng)系当中存在的恒星数(shù)量却只(zhǐ)有(yǒu)银河系的千(qiān)分之(zhī)一(yī)。

所以(yǐ)在理论上，该星系必(bì)须(xū)存(cún)在暗物质，否(fǒu)则(zé)就会(huì)分崩离析(xī)。但是(shì)科学(xué)家(jiā)们使用最先进的(de)望远镜对(duì)其进行(xíng)了(le)40个小时的详细测量之后，发(fā)现(xiàn)星系中的恒星运动是可以用(yòng)正常的(de)物质和力学定律来解释(shì)的(de)。那么又有(yǒu)人提(tí)出，也许(xǔ)该(gāi)星(xīng)系(xì)的暗(àn)物质，已经被附(fù)近的另一个大星系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附近没有(yǒu)任何(hé)星系存在。造成这些现象的除了暗物(wù)质的假说之外，另一种可能就是人类对引力的理解还不够(gòu)全面(miàn)，引力很可(kě)能(néng)在不同尺度空间中的工作方式是不同的，这(zhè)意味着(zhe)在行星系尺(chǐ)度中(zhōng)的天体会沿着(zhe)它们(men)的轨道(dào)，按照我们所理解的方式运动。但是上升到星系和星团的尺度，引(yǐn)力(lì)之间(jiān)的相互作用则是不(bù)同的方式。对(duì)于(yú)在(zài)星系团之间的相互作用(yòng)，科学家还引(yǐn)入了外部场(chǎng)效(xiào)应的概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的(de)质(zhì)量之(zhī)间会(huì)产生对彼此特殊(shū)的(de)效(xiào)果，这个理(lǐ)论(lùn)叫做(zuò)MOND蒙(méng)德(dé)理(lǐ)论(lùn)。如果MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意(yì)味着我们(men)需要对现在的物理定律(lǜ)进行修(xiū)正，这些发现也让(ràng)很多人认为暗物质假说理论(lùn)就此终结。但是在(zài)宇宙当中(zhōng)还有关于暗物质存在的(de)其他的(de)理论证据，这些(xiē)理论证(zhèng)据是蒙德理论所(suǒ)没法解(jiě)释的“引(yǐn)力(lì)透镜”。

径向距离为37亿(yì)光年的(de)子弹星系团，由两个碰撞的(de)星系团所组成，类(lèi)似这样的(de)星团，它们(men)大(dà)部(bù)分的普(pǔ)通质(zhì)量都(dōu)在星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公里(lǐ)/小时发生碰撞(zhuàng)的时候，星际气体(tǐ)的相互作(zuò)用就会导致温度的急剧升高，速度大幅(fú)降低。所以(yǐ)在理论上，在(zài)碰撞之后(hòu)，子弹星系团大(dà)部分的质(zhì)量将位于所有这(zhè)些(xiē)气体(tǐ)所在的中间(jiān)区域。那么我们通过什么来验(yàn)证它的质(zhì)量区域到底是(shì)不是集中在中间呢(ne)？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯(bó)太空望(wàng)远镜传回了宇宙当中第一张全彩的(de)高清照片，在照片中我们可以(yǐ)明显(xiǎn)地看到很多星(xīng)系似乎被拉伸(shēn)产(chǎn)生了巨大的形变。其实这些(xiē)星(xīng)系(xì)本身并不是真的被扭曲了，也不(bù)是韦伯望远镜出了什(shén)么问(wèn)题，而是这样极(jí)遥(yáo)远的(de)天体和我们地(dì)球上(shàng)的观测者之(zhī)间(jiān)。被一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡，这个超(chāo)大质量的东西的引力，会使身后(hòu)更遥远星系的(de)光(guāng)都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就是引力透镜效应。这个(gè)巨大的天体可能(néng)是超大质量的黑(hēi)洞或者是(shì)暗物(wù)质。

所以(yǐ)当人(rén)们对子弹星(xīng)系团观测(cè)的时(shí)候，发现它的(de)大质量区域(yù)并不(bù)是在中间，而是在两侧。所(suǒ)以最好的解释方法就是当星团发生全部的碰(pèng)撞时(shí)，可被观测到的(de)质(zhì)量气(qì)体被卡在了中间，暗物质则直接通过了这个区域，并在(zài)两边形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团(tuán)的引(yǐn)力透镜研究(jiū)也被(bèi)认为是(shì)暗(àn)物质存在的迄今为止最好的理(lǐ)论证据。

除(chú)此之(zhī)外，还有来自宇宙当中最古老的光。从(cóng)宇宙大爆炸(zhà)开始，38万年之后，可见光终于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙当中了。经(jīng)过了(le)130多亿年(nián)之后(hòu)，这(zhè)些光在宇宙空间背景上(shàng)留(liú)下了各相同性的(de)微波辐射。其中红色(sè)的部分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对(duì)较冷的区域，但实际上它们(men)之(zhī)间的温差只(zhǐ)有万分之一。

科学(xué)家们(men)通过对前景背景(jǐng)分离后的(de)二值图像进行连通域提(tí)取和标记(jì)之后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗(àn)物质(zhì)，图形看(kàn)起来(lái)不应(yīng)该是这(zhè)样的，而随着暗物(wù)质的增加，一(yī)些峰(fēng)值的幅度会减小，才(cái)变(biàn)得(dé)看起来“和谐(xié)”。为了匹配(pèi)宇宙微(wēi)波背景辐射的测(cè)量值，我们需要的暗物质大约是普通物质的5倍。这(zhè)个(gè)数字与解释(shì)星系当(dāng)中恒星运动所需要(yào)的暗物(wù)质比例(lì)是一致的(de)。这就意味着(zhe)。

用了一个简单的理(lǐ)论框架，就很好(hǎo)地解释了(le)很多不同的观测结果。而(ér)暗物质的本(běn)质就是宇宙(zhòu)当中存在着某(mǒu)种类型的粒子，它们不参与任何其他(tā)的电磁作用，只(zhǐ)通过引力来相互(hù)作用。所以如(rú)果能(néng)够找到这种(zhǒng)粒子的存在，就相当于找到(dào)了暗物(wù)质(zhì)存在(zài)的实际(jì)证据。这种粒子到底(dǐ)是什么？科学家(jiā)们已经提出了数十种的假想目(mù)标，而要寻找这些不同的目标粒子所需(xū)要的实验方式(shì)也不相同。在(zài)过去的几十年当(dāng)中，人(rén)类为(wèi)了寻找这些看不见(jiàn)、摸不(bù)到(dào)，几(jǐ)乎(hū)不会与常规物(wù)质相互作用的“暗(àn)物(wù)质(zhì)”，科学家(jiā)们已经进行(xíng)了(le)超过50次的实(shí)验，却没有(yǒu)任何实质性的(de)发现(xiàn)，除了一个(gè)地方，意大利的格兰萨索山，隶(lì)属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿井当中，藏着(zhe)地球上(shàng)最(zuì)大的地学实验室，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探(tàn)测器，一(yī)直致(zhì)力于寻找暗物质粒子的(de)周期性(xìng)震荡。

自1997年以来，这里的(de)科学(xué)家声称观测(cè)到了某(mǒu)种信号。经过了20多年的数据收集，人们发现(xiàn)了一个(gè)有(yǒu)趣的事情。探测(cè)率会在每年的6月份达(dá)到峰值(zhí)，然后在(zài)11月降到最(zuì)低，而(ér)且在20年(nián)当(dāng)中每年都(dōu)是一样。一些(xiē)科学家(jiā)认为这可能是(shì)人(rén)类发现(xiàn)暗物质的第一(yī)个直(zhí)接证据。

但是为什(shén)么暗物质会产生(shēng)周期性的年度(dù)信号呢(ne)？刚才我(wǒ)们讲(jiǎng)了身份证号码倒数第二位是奇数是男性还是女性，身份证号码倒数第二位是奇数的是男性还是女性太阳系正在以(yǐ)220公里/秒的(de)速度围绕着银河系进行移动，那么如(rú)果暗物质存在宇宙当中，这意(yì)味(wèi)着(zhe)我们也在以这(zhè)样的速度在穿越着(zhe)暗物(wù)质流，这个过(guò)程中(zhōng)会产生(shēng)相应的振荡，同(tóng)时地球又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进行旋(xuán)转。所以有半年的时间(jiān)，地球围绕(rào)太阳的(de)方向与太阳环(huán)绕银河系的方向是一致(zhì)的，而(ér)另(lìng)外半年则与之相反。

而在6月份(fèn)的时候，地(dì)球与太阳的方向正好达到完全一致(zhì)，这(zhè)是理论(lùn)上(shàng)地球(qiú)穿越暗物质流最(zuì)快的时段。而在11月(yuè)份，又恰好达到了最慢(màn)值。尽管在实(shí)际的情况中，太阳系相对银河系的(de)平(píng)面呈现了60度的倾(qīng)斜，但(dàn)是这并(bìng)不影(yǐng)响这个理论的有效性。

因此科学家认为这(zhè)可以用来解释，研究人员们所观测(cè)到的周期性信号。当然(rán)也可能有其他的情(qíng)况，造成这(zhè)种(zhǒng)年度周期信(xìn)号的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土壤(rǎng)中的水分、高山上的积雪，甚至连意大(dà)利游(yóu)客的数量也符(fú)合这个(gè)周期的规(guī)律。

所以，科学家们又(yòu)在南半球(qiú)建(jiàn)立了(le)一个几乎相同的身份证号码倒数第二位是奇数是男性还是女性，身份证号码倒数第二位是奇数的是男性还是女性实验室(shì)，这里(lǐ)的(de)季节与之前的实验室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿(chuān)过暗物质(zhì)流的运(yùn)动(dòng)特征和第一个实验室是一样的。

因此，如果在这里(lǐ)可(kě)以(yǐ)得到相同的信号，就可以成为暗物质(zhì)所存在(zài)的非常有(yǒu)力(lì)的证据了。但是(shì)由(yóu)于(yú)这个实验室刚(gāng)刚建(jiàn)成不久，所以(yǐ)截至目(mù)前还(hái)无(wú)法提供(gōng)相应的数据(jù)支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发射一台新(xīn)的望远镜(jìng)，这台太空望远(yuǎn)镜(jìng)叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃(bó)望远(yuǎn)镜(jìng)相同，但它的宽视场仪器提供的视野是哈(hā)勃(bó)红外仪器(qì)的100倍。南希格(gé)雷斯(sī)罗曼(màn)太空望(wàng)远镜其(qí)中一个关键的用途就是探(tàn)索暗物质背后的奥秘(mì)，对于探(tàn)测的结果(guǒ)，我们只能拭(shì)目以待了。费(fèi)米实验室粒(lì)子天体物理(lǐ)中心的科学家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质存(cún)在(zài)，它们极有可能拥(yōng)有另(lìng)一种神秘(mì)的效(xiào)应(yīng)，这种暗物质效(xiào)应，会支(zhī)持宇宙当中生(shēng)命的诞生，或(huò)者说(shuō)是生命进化的一个(gè)重(zhòng)要因(yīn)素。

如果(guǒ)这一理(lǐ)论得到进(jìn)一步的证实，那么遍布宇宙(zhòu)当(dāng)中的(de)暗物质会不会意味(wèi)着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个角落的行(xíng)星上，暗物质正在通过这样的效(xiào)应(yīng)创造生命。当(dāng)然，这些推(tuī)论的大前(qián)提是要先(xiān)找到暗(àn)物(wù)质存在的实际证据。那(nà)么(me)小伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得暗物质到(dào)底(dǐ)存不(bù)存在(zài)呢(ne)？喜欢(huān)请(qǐng)点赞，你的支持是我更新的(de)动(dòng)力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 身份证号码倒数第二位是奇数是男性还是女性，身份证号码倒数第二位是奇数的是男性还是女性