宇宙是“人为制造”的？为(wèi)何会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人(rén)类为了(le)寻找暗物质存在的证据(jù)，科学家们(men)在过去的几十年当(dāng)中进行了超(chāo)过50次(cì)的长期(qī)实(shí)验，但是却(què)没有发现任何的(de)有效证(zhèng)据(jù)。除了(le)一个地方，在1687年出版的自然哲(zhé)学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭示(shì)了宇宙中天体(tǐ)运动(dòng)的规(guī)律(lǜ)。往(wǎng)后的几百年来，当天文学家们(men)发现某些天体运(yùn)行轨道出现异常(cháng)，不符合万有引(yǐn)力定律的时候，他(tā)们就会知道，周(zhōu)围一定有未知的天体(tǐ)通过引(yǐn)力在摄动它(tā)的轨道(dào)。比如在1846年，奥本(běn)勒维(wéi)耶就通过(guò)天王星运行轨道(dào)的异常(cháng)，推算并且发现了海王星的存在。另外(wài)，哈雷彗星(xīng)、冥王星(xīng)的发现(xiàn)都是应用万有(yǒu)引力定(dìng)律所取得重大(dà)天文成就的例子(zi)。但是这些发现都是在恒星(xīng)系统的尺度当中，可当我们(men)上升到星(xīng)系或者是星团的尺度，事情就开始变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士(shì)的物理学(xué)家(jiā)弗里茨兹威基正在研究和(hé)测量后发星系团的质量。这是一个(gè)由数千个星系所组成的巨(jù)大星系团(tuán)，这些星系被引力束(shù)缚(fù)在(zài)一起。测量星系团的质量(liàng)一般会(huì)使(shǐ)用到两种方法(fǎ)，当两种(zhǒng)方法结果(guǒ)一(yī)致，就可以确定(dìng)其(qí)质量的范围。

第一种是(shì)获得(dé)其"光度学的质量"，需要的数据是测量各个星系(xì)的光(guāng)度。

第二种是(shì)动力学质(zhì)量的计(jì)算，是(shì)利用光(guāng)谱(pǔ)红移测量星系(xì)团(tuán)中的各(gè)个(gè)星(xīng)系相(xiāng)对于星系团的运(yùn)动速度。当(dāng)测(cè)量结果出来之后，兹(zī)威基(jī)彻(chè)底懵了(le)，“动力学质量”竟(jìng)然是(shì)“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团有99%的(de)质量消失了，或者说这99%的(de)质量并不以可(kě)见光的形式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在(zài)测量速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星系(xì)团(tuán)中很(hěn)多(duō)星系的速度比理(lǐ)论(lùn)上要(yào)快得多，按(àn)照牛顿的(de)运动学定律，仅(jǐn)靠(kào)这些可见星(xīng)系的质量所产(chǎn)生的(de)引力是(shì)无法将它们束(shù)缚(fù)在星系团(tuán)内的，它们早就应该被抛出星系团之外(wài)了(le)，除非有一(yī)种神秘的力量在起(qǐ)作用，这种力量来源于某种隐形的物质(zhì)。

据此，兹(zī)维基提出(chū)了这样(yàng)部分(fēn)不可(kě)见的暗质(zhì)，它不发散光、吸(xī)光、反射光，但是(shì)它们却占(zhàn)据着宇宙中绝大部(bù)分(fēn)的质量。只是当(dāng)时的人们(men)对(duì)这(zhè)样的一(yī)种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个词才(cái)再(zài)一次出(chū)现。天文(wén)学家维拉鲁宾和肯特福特在(zài)观测仙女座星系中的恒星运动。理论上(shàng)来说，距离中心越远的恒星(xīng)在其(qí)轨道上的(de)运(yùn)行速度就会越慢。但是他们观测的(de)结(jié)果却让(ràng)人感到不可思(sī)议(yì)。

随着与中(zhōng)心距离(lí)的增加，恒(héng)星的旋转速度几(jǐ)乎保持(chí)不变(biàn)。可是根据(jù)牛顿的(de)万有引力定律，在星系(xì)当中(zhōng)如果没有(yǒu)足够大(dà)的质量来吸引(yǐn)它们，这(zhè)些外围的恒(héng)星早就被甩到宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基于这种(zhǒng)现(xiàn)象(xiàng)，科学家们会使用一种相对标(biāo)准的方法(fǎ)来(lái)解释(shì)暗(àn)物质的(de)存在，这种方法就是测量星系当中气体在(zài)X轴上距离星系中心的距离，以(yǐ)及在Y轴(zhóu)上气体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异(yì)常(cháng)的结(jié)果，就认为是(s槟榔戒一年脸会恢复吗，槟榔戒一年脸会恢复吗改套餐不能恢复以前套餐hì)由暗物质的力量进入其(qí)中(zhōng)。

于是科学(xué)家们通过(guò)射电(diàn)望远(yuǎn)镜(jìng)测量了距离星系(xì)中(zhōng)心(xīn)更远距离的氢元(yuán)素，发现它(tā)们的旋转速度并(bìng)不(bù)符(fú)合牛顿的力学定(dìng)律。我们的太阳系(xì)也不例外，太阳系位(wèi)于银(yín)河系的(de)第三悬臂之上(shàng)，距(jù)离(lí)银河系中心2.6万光年，根据万有(yǒu)引力(lì)定(dìng)律(lǜ)进行计算，太阳(yáng)系的运行速度应该是160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳(yáng)系正在(zài)以220千米(mǐ)/秒的(de)速(sù)度围绕银(yín)河系旋(xuán)转(zhuǎn)，这(zhè)个实际速度远远大于(yú)理论速(sù)度(dù)，那么产生以上这种向心加速度的原(yuán)因很可能就是存(cún)在着一种我们看(kàn)不(bù)到的物质，是(shì)这(zhè)些暗物质的(de)引力效应将星系聚集在了一起。

也是从这时开始，越来(lái)越多的研究(jiū)人员开始相信暗(àn)物质(zhì)的(de)存在。科学家根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨(guǐ)道的速度，估算在(zài)星系当中(zhōng)暗物质的质量(liàng)占整个(gè)星系(xì)质量的(de)85%。但是，暗物质并不是唯一(yī)可以解释这(zhè)个现象(xiàng)的原因。在一项新的研究当中，科学家们发现，几乎没(méi)有引力效应的遥远恒星之间(jiān)，也会出现速度(dù)上的微小差异。另外，天(tiān)文(wén)学家还(hái)发现了一个反(fǎn)常的(de)星(xīng)系，叫(jiào)做Agc114905。这个星(xīng)系距(jù)离地球大约2.5亿光年，大小和(hé)银河系(xì)不(bù)多，但是星系当中存在(zài)的恒星数量却只有(yǒu)银河(hé)系的千分之一。

所(suǒ)以在理论(lùn)上(shàng)，该星系(xì)必(bì)须存(cún)在暗(àn)物(wù)质，否则就会分崩离析。但是科学家们使用(yòng)最(zuì)先进(jìn)的(de)望(wàng)远镜对(duì)其进行了40个小时的详细测量(liàng)之后，发现星系(xì)中的恒(héng)星(xīng)运(yùn)动是可以用正常的物(wù)质和力学定律来解释的。那么又(yòu)有人提出，也(yě)许该星系的暗物质，已经被附近的(de)另一个(gè)大星系剥离了。奇(qí)怪(guài)的是(shì)，它的附近(jìn)没有任何星系存在(zài)。造成(chéng)这些现象(xiàng)的除了(le)暗物质(zhì)的假说之外，另(lìng)一种可能就是人类对引力的(de)理解还不够全面，引力(lì)很可(kě)能在不同尺度空间中(zhōng)的工作方式是不同的，这(zhè)意味(wèi)着在行星系尺度中的天体会沿着它们(men)的轨道，按照我们所(suǒ)理解的方(fāng)式(shì)运动(dòng)。但是上升到星系和星团的尺度，引力之间的(de)相互作用则是不同的方式(shì)。对(duì)于(yú)在星系(xì)团之间的相(xiāng)互作用，科学家(jiā)还(hái)引入了外(wài)部(bù)场(chǎng)效应的概念，指的(de)是在(zài)数百万(wàn)光(guāng)年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼此特(tè)殊的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙(méng)德理论成立(lì)，这意味着我们(men)需要对现在的物理定律进行修正，这些(xiē)发现也让很多人认为暗(àn)物质假(jiǎ)说理(lǐ)论(lùn)就此终(zhōng)结。但是在宇(yǔ)宙当中还(hái)有(yǒu)关于暗物质存在的其他(tā)的理论(lùn)证据(jù)，这(zhè)些理论证(zhèng)据是蒙(méng)德理(lǐ)论(lùn)所(suǒ)没法解释的(de)“引力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距离为37亿光年(nián)的(de)子弹星系团，由(yóu)两个(gè)碰撞的星系团所(suǒ)组成，类似(shì)这样(yàng)的星团，它们大(dà)部分的普(pǔ)通质量都(dōu)在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生(shēng)碰(pèng)撞的时(shí)候，星际气(qì)体的相互(hù)作用(yòng)就会导致温度的急剧(jù)升高，速度大幅(fú)降低。所以在(zài)理论(lùn)上，在碰(pèng)撞之(zhī)后(hòu)，子弹星系(xì)团大部分(fēn)的(de)质量将位于所有这(zhè)些(xiē)气体所在(zài)的中间区域。那么我们(men)通过什么来验证(zhèng)它的质量区(qū)域到底是不是集中(zhōng)在中(zhōng)间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯太(tài)空望远镜传回了宇宙当中(zhōng)第一张全彩的高清(qīng)照片，在照片中我们可以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的形变。其实这些星系(xì)本身并不是真的被扭(niǔ)曲了(le)，也(yě)不是韦伯(bó)望(wàng)远镜(jìng)出了什么问题，而是这样极(jí)遥(yáo)远的天体和我们(men)地球上(shàng)的观(guān)测者(zhě)之间(jiān)。被一个质量超级巨大(dà)的天体(tǐ)遮(zhē)挡，这个(gè)超大质量的(de)东西的引力，会使(shǐ)身后(hòu)更遥远星系的光都发(fā)生了扭曲(qū)。这个现(xiàn)象就是引力透镜效应。这(zhè)个巨大的(de)天(tiān)体(tǐ)可能是超大(dà)质量的黑洞或者是暗(àn)物质。

所(suǒ)以当人们对子弹星系团观(guān)测的时候，发现它的大(dà)质(zhì)量区域并不是在中(zhōng)间，而(ér)是在两(liǎng)侧。所以最好(hǎo)的解释方法就是当星团发生全部(bù)的碰撞(zhuàng)时(shí)，可被观测到的质量气体被(bèi)卡在了中间(jiān)，暗(àn)物质则直接通过了这个区(qū)域，并(bìng)在两边形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团的引(yǐn)力透(tòu)镜研究也被认为是暗物(wù)质存在的迄今为止最好的理论证据。

除此(cǐ)之外，还(hái)有来自(zì)宇宙当中最古老的光(guāng)。从宇(yǔ)宙大爆(bào)炸开始，38万年之(zhī)后，可见(jiàn)光终于可以(yǐ)畅通无阻地穿(chuān)越(yuè)在宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之后，这些(xiē)光在宇宙空间(jiān)背景上留下了各相同性(xìng)的微(wēi)波辐射(shè)。其中红色的部(bù)分表示温度较高的(de)区域，蓝色则表示相对较(jiào)冷(lěng)的区域(yù)，但实(shí)际上它们(men)之间的温(wēn)差只有万分之一。

科学(xué)家们(men)通(tōng)过(guò)对(duì)前(qián)景背景分离(lí)后的二值(zhí)图像(xiàng)进行连通域提(tí)取和标(biāo)记(jì)之(zhī)后发现，如果宇宙当中没(méi)有暗物质，图形看起(qǐ)来不(bù)应(yīng)该是这样(yàng)的，而随着暗物质的增加，一些(xiē)峰值的幅度会减小，才变得看起来(lái)“和(hé)谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射(shè)的测量(liàng)值，我们需要的(de)暗物质大约是普(pǔ)通(tōng)物质的5倍(bèi)。这个数字与解释(shì)星(xīng)系当中恒星运动(dòng)所(suǒ)需(xū)要的(de)暗(àn)物质比例是一致的。这就意味着。

用了一个简(jiǎn)单的理论(lùn)框架(jià)，就(jiù)很(hěn)好地解释(shì)了(le)很多不同的观(guān)测结(jié)果。而(ér)暗物(wù)质的本质就是宇宙(zhòu)当中存在(zài)着某种类型(xíng)的粒子，它(tā)们不参与任何其他的电磁作(zuò)用(yòng)，只(zhǐ)通过引力来相互(hù)作用。所以如果能够找到这(zhè)种粒子(zi)的存在，就相当于找到了(le)暗物(wù)质存在的实际证据。这种粒(lì)子到底是什么？科学家们(men)已经(jīng)提出了数十种的假想目标(biāo)，而要寻(xún)找这(zhè)些不同的目(mù)标粒(lì)子所(suǒ)需(xū)要(yào)的实验方(fāng)式也不相同。在过去的几十年当中，人类为了寻找这(zhè)些看不见、摸不到，几乎(hū)不会与(yǔ)常规物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家们已经进(jìn)行(xíng)了超(chāo)过50次(cì)的实验，却没(méi)有(yǒu)任何实质性的(de)发(fā)现，除了一个地方，意大利的格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑(bēi)斯(sī)山脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿井(jǐng)当中(zhōng)，藏着地球上最(zuì)大的地(dì)学实验室，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三(sān)层楼(lóu)高的探测(cè)器(qì)，一直致(zhì)力于寻找暗物质粒(lì)子的(de)周(zhōu)期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里的科(kē)学家声称(chēng)观测到了某种信号。经过了20多年的(de)数据收集，人们发现了(le)一个有(yǒu)趣的事情(qíng)。探测(cè)率(lǜ)会在每年(nián)的(de)6月份达到(dào)峰值，然后在11月降到最低(dī)，而且在20年当中每(měi)年都(dōu)是一样。一(yī)些科(kē)学(xué)家认(rèn)为(wèi)这可能是人(rén)类发现暗物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物质会产生周期(qī)性的年度信号(hào)呢？刚才我们(men)讲(jiǎng)了太(tài)阳系正在以(yǐ)220公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度(dù)围绕着(zhe)银(yín)河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙当中(zhōng)，这(zhè)意(yì)味着我(wǒ)们也(yě)在以这(zhè)样的速(sù)度在穿越着暗(àn)物质流(liú)，这个(gè)过程中会产生相应的振荡，同时地球又以(yǐ)30公(gōng)里/秒的速度(dù)围绕太阳进(jìn)行旋转(zhuǎn)。所(suǒ)以有半年的(de)时间(jiān)，地球围绕太(tài)阳的方向(xiàng)与太阳(yáng)环绕银(yín)河系的方向是一致的，而(ér)另(lìng)外半年则与之相(xiāng)反(fǎn)。

而在(zài)6月(yuè)份的时候，地球与太阳的方向(xiàng)正好达到完(wán)全一致，这是理论上地球穿(chuān)越暗物(wù)质流最快的时段。而在11月(yuè)份(fèn)，又恰(qià)好达到(dào)了(le)最慢值。尽管在实际的(de)情况(kuàng)中，太阳系(xì)相对银(yín)河系的(de)平(píng)面呈现了60度的(de)倾(qīng)斜，但(dàn)是这并不影响这(zhè)个(gè)理(lǐ)论的有效性。

因(yīn)此(cǐ)科学家(jiā)认为这可以用(yòng)来解释(shì)，研究人员们(men)所观测到的周期性(xìng)信号。当然也可能(néng)有其他的情况，造成这种年(nián)度(dù)周期信号的(de)差(chà)异也可(kě)能(néng)是温度、湿(shī)度、土壤(rǎng)中的水分、高山上的积雪，甚至连(lián)意(yì)大利(lì)游客的数量也符合(hé)这个周期(qī)的规律。

所以(yǐ)，科学家(jiā)们又在南半球(qiú)建立了一(yī)个几(jǐ)乎相同的实验室，这里的(de)季节与之(zhī)前的(de)实验室正好相反，而在这(zhè)里(lǐ)，地球穿过(guò)暗物质流的运动特征和第一个实(shí)验室是一样的。

因此(cǐ)，如果在(zài)这里可以得到相同的信号，就可以成为暗物质所(suǒ)存在的非常(cháng)有力的证据(jù)了。但是(shì)由于这(zhè)个实(shí)验(yàn)室刚刚建成不久，所以截(jié)至(zhì)目前(qián)还无法提供相应的数(shù)据支持。另(lìng)外(wài)，在2025年，NASA将会发射一(yī)台新的望远镜(jìng)，这台太空(kōng)望远镜(jìng)叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视(shì)场仪器(qì)提供的视野是哈勃红(hóng)外(wài)仪器的100倍(bèi)。南希(xī)格雷斯罗曼太空望远(yuǎn)镜(jìng)其(qí)中一个关键(jiàn)的用途就(jiù)是(shì)探索暗物质背后(hòu)的奥(ào)秘，对(duì)于探测的结果，我们只能拭(shì)目以待了。费米实(shí)验室粒子天体物理(lǐ)中(zhōng)心的(de)科学(xué)家(jiā)丹琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们极有可能(néng)拥有另一种神秘的(de)效(xiào)应(yīng)，这种暗物(wù)质效(xiào)应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生命进化(huà)的(de)一个重要因(yīn)素。

如果这一理论得到进(jìn)一步的证实(shí槟榔戒一年脸会恢复吗，槟榔戒一年脸会恢复吗改套餐不能恢复以前套餐)，那么遍布宇宙当(dāng)中的(de)暗物质会不会意(yì)味着人类并(bìng)不孤单呢？或许在(zài)宇宙当中某个(gè)角落的行(xíng)星上(shàng)，暗物质正在通过这(zhè)样的效应创造生命(mìng)。当(dāng)然，这些(xiē)推论的(de)大前提(tí)是要先找到暗(àn)物质存在的实际证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们(men)觉得(dé)暗物质(zhì)到底存不存在(zài)呢(ne)？喜欢请点赞，你的(de)支持是我更(gèng)新的动力！

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