宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会(huì)存在科学无法解释(shì)的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人类为了寻找暗物(wù)质存(cún)在的(de)证(zhèng)据，科学(xué)家们在过去(qù)的(de)几十年当中进(jìn)行了超过50次(cì)的长期实(shí)验，但是却没有发现任何的有效(xiào)证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年出版(bǎn)的自然哲学(xué)数(shù)学原理一书中，埃萨克牛(niú)顿(dùn)发(fā)表了万有引力定律，它(tā)揭(jiē)示了(le)宇(yǔ)宙中天体运动(dòng)的(de)规律。往后的几百(bǎi)年(nián)来，当天文学家们发(fā)现某些天体(tǐ)运行(xíng)轨道出现(xiàn)异常，不符合万有引力定(dìng)律(lǜ)的时(shí)候，他(tā)们就会知道，周围(wéi)一定(dìng)有未知的天体通过引力在摄动(dòng)它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通过天王星运行(xíng)轨道的异常，推算并且发现了海(hǎi)王星的存在(zài)。另外，哈雷彗星、冥(míng)王星(xīng)的发现都是(shì)应用万有(yǒu)引力定律所取得重(zhòng)大天(tiān)文成(chéng)就(jiù)的(de)例子(zi)。但是这些发现都是(shì)在恒星系统的尺度当中，可当我们上升到星系或者(zhě)是星团的尺(chǐ)度，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年(nián)，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在(zài)研究和测(cè)量后发(fā)星(xīng)系(xì)团的质量。这是一(yī)个(gè)由数千个星系所组成的巨大(dà)星系团，这些星系被引力束缚在一起。测量星系团的质量一(yī)般会使用到(dào)两(liǎng)种方法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结(jié)果(guǒ)一致，就可以确定其质量(liàng)的范围。

第一种是获得其"光度学的质(zhì)量"，需要的数据是测量(liàng)各个(gè)星系(xì)的光度(dù)。

第(dì)二(èr)种(zhǒng)是动(dòng)力学质量的计算(suàn)，是利用光谱红(hóng)移测量星系团中的(de)各(gè)个星系相(xiāng)对于星系(xì)团的运动(dòng)速度(dù)。当(dāng)测量(liàng)结果(guǒ)出来之后，兹(zī)威基彻(chè)底懵了，“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(xīng)系(xì)团(tuán)有99%的质量(liàng)消失了(le)，或者说这99%的质量(liàng)并不(bù)以可见光的形(xíng)式所存在，我(wǒ)们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测(cè)量速度的过程中，兹(zī)威基发现星系团中很多(duō)星系的速度比理论(lùn)上要快得多，按照牛顿的运动学(xué)定律(lǜ)，仅靠这些可(kě)见星(xīng)系的质(zhì)量所(suǒ)产生(shēng)的引力(lì)是无法将它们束缚在(zài)星系团内(nèi)的(de)，它们(men)早就(jiù)应该(gāi)被抛出星系团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力量(liàng)来(lái)源于某(mǒu)种(zhǒng)隐(yǐn)形的物质。

据(jù)此，兹维基提出(chū)了这(zhè)样部分不可(kě)见的暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反(fǎn)射(shè)光，但是(shì)它们却占据着(zhe)宇宙中绝大部(bù)分的(de)质(zhì)量。只是当(dāng)时(shí)的人们(men)对这样的一种(zhǒng)说法不屑一顾。

直(zhí)到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出现。天(tiān)文学家维(wéi)拉鲁宾和肯(kěn)特(tè)福特在观测仙女座星系(xì)中的恒星运动。理论上来(lái)说，距离中(zhōng)心越(yuè)远的(de)恒(héng)星(xīng)在(zài)其轨道(dào)上的(de)运行速(sù)度就会越慢。但是他们观测的结果却让人感到不可思(sī)议。

随着与中心距离(lí)的增加，恒星(xīng)的(de)旋转速度几乎保持(chí)不变(biàn)。可是根(gēn)据牛顿的万有引(yǐn)力(lì)定律，在(zài)星系(xì)当中(zhōng)如(rú)果没(méi)有足(zú)够大的质量(liàng)来(lái)吸引它(tā)们，这(zhè)些(xiē)外围的恒星早(zǎo)就被(bèi)甩到宇宙(zhòu)当中(zhōng)了。基于这种(zhǒng)现象(xiàng)，科(kē)学家们会使用一种相对标准(zhǔn)的方法来(lái)解释(shì)暗物质的存在，这种方法就是(shì)测量星系(xì)当中(zhōng)气(qì)体在(zài)X轴(zhóu)上距离(lí)星系中心的距(jù)离(lí)，以及(jí)在Y轴上气体(tǐ)的(de)旋转(zhuǎn)速(sù)度。如果出(chū)现异常的结果(guǒ)，就(jiù)认为(wèi)是(shì)由暗物质金地集团是国企还是民企，金地集团房地产排名的力量进入其中。

于是科学家们通过(guò)射电望远(yuǎn)镜测量了距(jù)离星系中心(xīn)更远距离的氢元(yuán)素，发现它们(men)的旋转速度并不符合牛顿的力学定律。我们(men)的太(tài)阳系也(yě)不例外，太阳(yáng)系位于银河系的第(dì)三悬(xuán)臂之上，距离银河系中心2.6万(wàn)光年(nián)，根据万(wàn)有引(yǐn)力定律进行(xíng)计算，太阳系(xì)的运行速度应该是160千米/秒，但实际上，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于理论(lùn)速度(dù)，那么产(chǎn)生以(yǐ)上这(zhè)种向心加速度的原因很可能就(jiù)是存在(zài)着一种我们看(kàn)不到的物(wù)质，是这些暗物质的(de)引力效(xiào)应将星系聚集(jí)在了一起。

也是从这时开始，越来越(yuè)多(duō)的研究人员开(kāi)始相(xiāng)信暗(àn)物质的存在。科(kē)学家根据星系外恒(héng)星(xīng)轨道(dào)的速度，估算(suàn)在星系当中暗物质的质量占整个(gè)星系(xì)质量的85%。但(dàn)是，暗物质(zhì)并不是唯一(yī)可以解释这个现象的原因。在一项(xiàng)新的研究(jiū)当中，科学家们发现，几乎没有(yǒu)引力(lì)效应的遥远恒星之间，也(yě)会出(chū)现速度上的微(wēi)小差(chà)异(yì)。另外，天文学家(jiā)还发现了一个反(fǎn)常的星系(xì)，叫做(zuò)Agc114905。这个星系(xì)距离(lí)地球(qiú)大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不多，但是(shì)星(xīng)系当中存在(zài)的恒星数量却只有银河系的(de)千分之一。

金地集团是国企还是民企，金地集团房地产排名ratio="0.5835579514824798" data-type="jpeg" data-w="1484" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/a67445eab7c8392.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

所以在(zài)理(lǐ)论上，该星系必须存在暗(àn)物质(zhì)，否则就(jiù)会分崩离析。但是(shì)科学家们(men)使用最先进(jìn)的望远(yuǎn)镜对其进行了40个小时(shí)的详(xiáng)细测(cè)量之后，发现星系中的恒星运动(dòng)是可以用(yòng)正常(cháng)的物质和力学(xué)定(dìng)律来(lái)解(jiě)释的(de)。那么又有人(rén)提出，也许(xǔ)该星系(xì)的暗(àn)物质(zhì)，已经被附近的(de)另(lìng)一个大星系剥离了(le)。奇怪的(d金地集团是国企还是民企，金地集团房地产排名e)是，它的附近没有任何(hé)星系(xì)存(cún)在。造成这些现(xiàn)象的(de)除了暗(àn)物质的假(jiǎ)说之外(wài)，另一种(zhǒng)可能(néng)就是人类对引(yǐn)力的(de)理解还不(bù)够(gòu)全面，引力很(hěn)可能在不同尺度(dù)空(kōng)间中的工作方式是不(bù)同的，这意(yì)味着在行星系尺(chǐ)度中的天体会沿(yán)着(zhe)它们的轨道，按照我们所理(lǐ)解(jiě)的方式运动(dòng)。但是上升到星(xīng)系和星(xīng)团(tuán)的尺度，引(yǐn)力(lì)之间的相互(hù)作用则(zé)是不(bù)同的方式。对于(yú)在星系(xì)团(tuán)之间的相互作用，科学家还引(yǐn)入了外部场效(xiào)应的概念，指的是在数百万光年(nián)的(de)规模(mó)上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼此特殊的(de)效果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意味着我们(men)需(xū)要对(duì)现在的物理定律进行修正，这些发现也让很多人认(rèn)为暗物质(zhì)假说理论就此终结。但是在宇宙当中还有关于暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的(de)其(qí)他的(de)理论证据(jù)，这些(xiē)理论证据(jù)是蒙(méng)德理论所没法解释(shì)的(de)“引(yǐn)力透镜”。

径(jìng)向距离为37亿光年(nián)的子(zi)弹星系团，由两个碰撞的星系(xì)团所(suǒ)组成，类(lèi)似这样的(de)星团，它们大(dà)部分的普通质(zhì)量(liàng)都在(zài)星系的气体当中。当星团(tuán)以(yǐ)1000万公里(lǐ)/小时发生碰撞的(de)时候，星(xīng)际气体(tǐ)的相互(hù)作(zuò)用就会导致温(wēn)度(dù)的急剧升高，速(sù)度大幅降低。所(suǒ)以在理论上，在碰撞之后(hòu)，子弹(dàn)星(xīng)系团大(dà)部分的质量将位于(yú)所(suǒ)有这些气体所在的(de)中间(jiān)区域。那么(me)我们(men)通(tōng)过什么来验证它的质量(liàng)区域到(dào)底(dǐ)是不是集中在中(zhōng)间呢(ne)？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯(bó)太空(kōng)望(wàng)远镜传回了宇宙(zhòu)当中第一张全彩的高清(qīng)照片(piàn)，在照片中我(wǒ)们可以明(míng)显地看到(dào)很多星系似(shì)乎被(bèi)拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其实这些星系本身并不是真(zhēn)的被(bèi)扭曲了，也不是韦伯(bó)望远镜出了什(shén)么问题，而是这样极遥远的天体和(hé)我们地(dì)球上的观(guān)测者之间。被一(yī)个质量超级巨大的天体遮(zhē)挡，这个超大质量的东西的引(yǐn)力，会使身后(hòu)更遥远星系的光都发(fā)生了扭曲。这(zhè)个现象(xiàng)就(jiù)是引力透(tòu)镜效应(yīng)。这(zhè)个巨大的天体(tǐ)可能(néng)是超大质量的(de)黑洞或者(zhě)是暗物质。

所以当(dāng)人们对子弹(dàn)星系团观测的时(shí)候，发现它(tā)的大质量区域并(bìng)不是在中间，而是(shì)在两侧(cè)。所以最(zuì)好(hǎo)的解释方法就是当星团发生全部(bù)的碰撞时，可被观测到的质(zhì)量气(qì)体被(bèi)卡在了中间，暗(àn)物(wù)质则直接通过(guò)了这个区域，并(bìng)在(zài)两边形成(chéng)了引(yǐn)力透镜。对(duì)子弹星(xīng)系团的引力透(tòu)镜研究也被认为是暗物质(zhì)存在的迄今为止最好(hǎo)的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当中最古(gǔ)老的光。从宇宙大爆炸开(kāi)始(shǐ)，38万年之后，可(kě)见光终(zhōng)于(yú)可以畅通无阻(zǔ)地穿越在宇宙当中了。经过(guò)了130多(duō)亿年之后，这些光在宇宙空(kōng)间(jiān)背景(jǐng)上(shàng)留(liú)下了(le)各相同(tóng)性的微波(bō)辐射。其中红色的(de)部分表示温度较高的区域，蓝(lán)色则表示相对(duì)较冷的区域(yù)，但实际(jì)上它们之间的温(wēn)差只有万(wàn)分之一。

科学家们(men)通过对前景(jǐng)背景分离后的二值图(tú)像进(jìn)行连(lián)通域提取和(hé)标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗物质(zhì)，图形(xíng)看起(qǐ)来不应(yīng)该是这样的，而随着暗物质的增(zēng)加，一些峰值的(de)幅度(dù)会减小(xiǎo)，才变得(dé)看(kàn)起来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹(pǐ)配宇宙微波背景(jǐng)辐射(shè)的测量值(zhí)，我们需要的暗物质大约是普通物质的(de)5倍。这个数(shù)字与解释星系当中恒星运(yùn)动所需(xū)要的(de)暗物(wù)质比例(lì)是一致的。这就(jiù)意味着。

用了一个(gè)简单的理(lǐ)论框(kuāng)架(jià)，就很(hěn)好(hǎo)地解释了很多不同的观测结果。而暗(àn)物质(zhì)的(de)本质就是(shì)宇宙当中存在着某种类(lèi)型的粒(lì)子，它们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(néng)够(gòu)找到(dào)这种(zhǒng)粒子的存在，就相当于找(zhǎo)到了暗物质存在的(de)实际证据。这种(zhǒng)粒子到底是什(shén)么(me)？科学家们已经提出了数(shù)十种的(de)假想目标，而要寻找这些不(bù)同的目标粒子所需要(yào)的(de)实验方(fāng)式也不相同。在过去(qù)的几十年当中，人类为了寻找(zhǎo)这(zhè)些看(kàn)不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常规物质相互作用的“暗(àn)物(wù)质”，科学(xué)家们已经进行(xíng)了超过50次的实验(yàn)，却没有任何实质性的发现，除了(le)一个地方，意大(dà)利(lì)的格兰萨(sà)索山，隶属(shǔ)于阿尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处的地(dì)下(xià)矿井当中，藏着(zhe)地(dì)球上最(zuì)大的(de)地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个(gè)三层(céng)楼高的探测(cè)器，一直致力于寻找暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科(kē)学(xué)家声称观(guān)测到了某种信号。经过了20多年的数据(jù)收集，人(rén)们发现了一个有趣的事情。探测率会在每(měi)年的6月份(fèn)达到峰(fēng)值，然后(hòu)在11月降到(dào)最(zuì)低，而且在20年当(dāng)中每(měi)年都是一样(yàng)。一些科学家认为这(zhè)可能是人类发现暗物质的(de)第一个直接证据。

但是为(wèi)什么暗(àn)物质会产生周期性的年度(dù)信号(hào)呢？刚才(cái)我们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒(miǎo)的速(sù)度围(wéi)绕着银河(hé)系进行移动，那么(me)如(rú)果暗(àn)物质存在宇宙当中，这意味(wèi)着(zhe)我们也在(zài)以这样的速度在穿越(yuè)着暗物质流(liú)，这个过程中(zhōng)会产生相(xiāng)应的振荡(dàng)，同时(shí)地(dì)球又以30公里/秒的速度围(wéi)绕太阳进行旋(xuán)转。所以有(yǒu)半年的时间，地(dì)球围(wéi)绕太阳的(de)方向(xiàng)与太(tài)阳环绕银河系(xì)的方(fāng)向是(shì)一致的，而另外半年则(zé)与之(zhī)相(xiāng)反。

而在(zài)6月份的时候，地球与(yǔ)太阳的方向正好(hǎo)达到完全一致(zhì)，这(zhè)是理论上地球穿越暗物质流最快的时段(duàn)。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在(zài)实(shí)际的情况(kuàng)中，太阳系相(xiāng)对(duì)银(yín)河系的平面呈(chéng)现了60度的倾斜，但(dàn)是这并不影响这(zhè)个(gè)理(lǐ)论的有效性。

因此科学家认为这可以用来解释，研究人员们所观测到的周期性信号。当然也可(kě)能有其他的情(qíng)况，造成这种年度周期信号的差异也可能是温度、湿度、土壤中(zhōng)的水分、高山上的积雪，甚至连意大利(lì)游客的数量也符合这个(gè)周期的规(guī)律(lǜ)。

所以，科学家们又在南(nán)半(bàn)球建(jiàn)立了一个几乎相同的(de)实验室，这里的季(jì)节(jié)与(yǔ)之前的实(shí)验(yàn)室正好相反，而(ér)在这(zhè)里(lǐ)，地球(qiú)穿过暗物质流的运(yùn)动(dòng)特征和第一个(gè)实验室(shì)是(shì)一样(yàng)的。

因此，如果在(zài)这(zhè)里可(kě)以得到相同的信号，就可(kě)以成为暗(àn)物质所存(cún)在(zài)的非常(cháng)有力的证(zhèng)据了(le)。但是(shì)由于这个实验室(shì)刚刚建成不久，所以截至目前(qián)还无法提(tí)供相应的数(shù)据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台(tái)新的望(wàng)远镜，这(zhè)台太空望远镜(jìng)叫做(zuò)“南希格雷(léi)斯罗(luó)曼”，它(tā)的主镜(jìng)大小跟(gēn)哈勃望(wàng)远(yuǎn)镜相同，但(dàn)它的宽视(shì)场仪器提供的视野是哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格(gé)雷(léi)斯罗曼太空望远镜(jìng)其中(zhōng)一个(gè)关键的用途就是探索暗(àn)物(wù)质背(bèi)后的奥(ào)秘，对于探测的结果(guǒ)，我们只能(néng)拭目(mù)以待了。费(fèi)米实验(yàn)室粒子天体物理中(zhōng)心的科(kē)学家(jiā)丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如果(guǒ)暗(àn)物质存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一种神(shén)秘的效应(yīng)，这(zhè)种(zhǒng)暗物质(zhì)效应(yīng)，会支持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者(zhě)说是(shì)生(shēng)命(mìng)进化的一个重要(yào)因素。

如(rú)果这一理论得到进一步的证实(shí)，那(nà)么遍布宇宙当中的(de)暗(àn)物质会不会(huì)意味着(zhe)人类(lèi)并不(bù)孤单(dān)呢？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正(zhèng)在通过这样的(de)效(xiào)应(yīng)创造生(shēng)命。当然，这些推(tuī)论的大(dà)前提是要先找到暗物质存在的实际证据(jù)。那(nà)么小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗物质到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更新的动(dòng)力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 金地集团是国企还是民企，金地集团房地产排名