宇宙是“人为制造(zào)”的？为(wèi)何会存在科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是(shì)什么？人类为了寻(xún)找暗物(wù)质存在的证据，科(kē)学家们在(zài)过去的几十年当中进行了超过(guò)50次的长期实验，但(dàn)是却没有发现(xiàn)任何的有(yǒu)效(xiào)证据(jù)。除了一个地方(fāng)，在1687年出(chū)版(bǎn)的(de)自然哲学数学原理一书中，埃(āi)萨克(kè)牛顿发表了万有(yǒu)引力定律，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动的规律。往后的几百年来，当(dāng)天文学家(jiā)们发现某些天体运行轨道出现异常(cháng)，不符合万有引力(lì)定律(lǜ)的时候，他(tā)们就(jiù)会知(zhī)道，周围一定有未(wèi)知(zhī)的天(tiān)体通过引力在摄动它的(de)轨道。比如(rú)在(zài)1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过天王(wáng)星运行轨道的异常，推算并且(qiě)发现了海王星的存在。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王(wáng)星(xīng)的(de)发现都是应用万有引力定律(lǜ)所取得重大天(tiān)文成(chéng)就(jiù)的例子(zi)。但是(shì)这(zhè)些(xiē)发现都是(shì)在恒星系统的尺(chǐ)度当中，可(kě)当(dāng)我们上升到星(xīng)系或者是(shì)星团的尺(chǐ)度，事情就开始变得诡异了。

1933年(nián)，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在研(yán)究和测量后发(fā)星系团的质量。这是一个(gè)由数千个星(xīng)系所组成的巨大(dà)星系团(tuán)，这些星系被引(yǐn)力束缚在一(yī)起(qǐ)。测量星系团的质量一般会(huì)使用到(dào)两种(zhǒng)方法，当两种方法结(jié)果一致，就可以确定其质量的(de)范围。

第一种(zhǒng)是获(huò)得其"光度学的质量(liàng)"，需要的数据是测量各个星系的(de)光(guāng)度。

第二种是动力学质量的计(jì)算，是利用光谱(pǔ)红移测(cè)量星系团中的各个星(xīng)系相(xiāng)对于星系团的运动(dòng)速度(dù)。当测量(liàng)结果出来之后，兹威基(jī)彻(chè)底懵(měng)了(le)，“动力学质量(liàng)”竟然是(shì)“光度学质量”的(de)400倍。这意(yì)味(wèi)着，后发座星系团(tuán)有(yǒu)99%的质量(liàng)消失了，或(huò)者(zhě)说这99%的(de)质量并(bìng)不以(yǐ)可(kě)见光的形式所存在，我(wǒ)们(men)无法(fǎ)看到。最诡(guǐ)异的是，在测量速度的过程(chéng)中(zhōng)，兹威(wēi)基发(fā)现星系团中很多星(xīng)系的速度比理论上要快(kuài)得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠(kào)这(zhè)些可见星系的质量所产生的引力是(shì)无(wú)法将它(tā)们(men)束(shù)缚在星系团内(nèi)的，它们早就应该被抛出星系团(tuán)之外了，除(chú)非有(yǒu)一种神秘的力量在起(qǐ)作用，这种力量来源(yuán)于某种(zhǒng)隐形的物质。

据此，兹维基(jī)提出了(le)这样部分不可见的(de)暗质，它不发(fā)散光、吸光、反射光，但(dàn)是它们(men)却占据着宇宙(zhòu)中绝(jué)大部分的质量。只(zhǐ)是(shì)当时的人们对这样的(de)一种说(shuō)法(fǎ)不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出现。天文学家维(wéi)拉鲁宾和肯特福特在观测(cè)仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论上来说，距(jù)离中心越远的恒星在(zài)其轨(guǐ)道上的运行速度就(jiù)会(huì)越慢。但是他们(men)观测的结果(guǒ)却让人(rén)感到不可(kě)思(sī)议。

随着与中(zhōng)心距离的(de)增加，恒星的旋转速度几乎保持不(bù)变。可是根(gēn)据牛顿的万有引力定(dìng)律，在星系当中如(rú)果没有(yǒu)足(zú)够大(dà)的质量来吸(xī)引(yǐn)它们，这些外围的恒星早就被甩到(dào)宇宙当中了。基于(yú)这(zhè)种现象，科学家们(men)会使用一种相(xiāng)对标准(zhǔn)的方法来解释暗物质(zhì)的存在，这(zhè)种方(fāng)法就是测量星系当(dāng)中气(qì)体在(zài)X轴上距离星系中心的距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋转速(sù)度(dù)。如(rú)果出现异常的结果，就认(rèn)为是由(yóu)暗物质的力量进(jìn)入其(qí)中。

于(yú)是科(kē)学家(jiā)们通过(guò)射电(diàn)望(wàng)远镜测量了距离(lí)星系中心更远距离(lí)的氢元(yuán)素(sù)，发现它们的旋转(zhuǎn)速度(dù)并不符合牛顿的力学定律。我(wǒ)们的(de)太阳系也不例外，太(tài)阳系位于银河系的第三悬臂之上，距(jù)离银(yín)河系中心2.6万光(guāng)年，根据万有(yǒu)引力定律进行计算(suàn)，太阳(yáng)系(xì)的(de)运(yùn)行速度应该(gāi)是160千(qiān)米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系正在(zài)以220千(qiān)米/秒的速度(dù)围绕银河系(xì)旋(xuán)转(zhuǎn)，这个(gè)实际速度远远大于理论速(sù)度，那(nà)么产生以上这种向心加速度的原(yuán)因很可能就是存在(zài)着一种我们(men)看不到的(de)物质，是这些(xiē)暗物质的引(yǐn)力效(xiào)应将星系聚集在(zài)了一起(qǐ)。

也是从这时开始，越来越(yuè)多的(de)研究人员开始(shǐ)相信暗(àn)物质(zhì)的存(cún)在。科学家根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算(suàn)在星(xīng)系当中暗物质的质(zhì)量占整(zhěng)个星系(xì)质量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这个现象的原因。在一(yī)项新的研究当(dāng)中，科学家们发(fā)现，几乎(hū)没有引力效应的遥(yáo)远恒星之间，也(yě)会(huì)出现速度(dù)上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个(gè)反(fǎn)常的星系(xì)，叫做(zuò)Agc114905。这个星(xīng)系(xì)距(jù)离地球大约2.5亿光年，大小(xiǎo)和(hé)银河系不多，但是(shì)星系(xì)当中(zhōng)存(cún)在的恒星(xīng)数量(liàng)却只有银河(hé)系的千分之一。

所以(yǐ)在理(lǐ)论上(shàng)，该星系必须存(cún)在暗物(wù)质，否则就会分崩离析。但是科学家们使(shǐ)用(yòng)最先进的望远镜(jìng)对其进行了40个小时的详细测量之后(hòu)，发现星系中(zhōng)的(de)恒(héng)星运(yùn)动是可(kě)以用正常的物质和力学定律(lǜ)来解释的。那么又有(yǒu)人提出，也许该星系的暗物(wù)质，已经被附近的(de)另(lìng)一个大星系剥离了(le)。奇怪的是，它的附近没有任何星系存在。造成这些现象的除了暗物质的假说之外，另一种可能就(jiù)是人(rén)类对引力(lì)的理(lǐ)解还不(bù)够全面，引(yǐn)力(lì)很可(kě)能在(zài)不同尺度空间(jiān)中的工作方式(shì)是不同的，这意(yì)味着在(zài)行星系(xì)尺度中的天体会沿着它们(men)的轨道，按照我(wǒ)们所(suǒ)理解的(de)方(fāng)式(shì)运动(dòng)。但是上升到星(xīng)系和星团(tuán)的尺度，引力之(zhī)间的相互作用则是不同的(de)方式。对于在星系(xì)团(tuán)之(zhī)间(jiān)的(de)相互作用(yòng)，科学家还引入了外部(bù)场(chǎng)效(xiào)应(yīng)的(de)概(gài)念，指的是(shì)在数(shù)百(bǎi)万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼(bǐ)此特殊的(de)效果(guǒ)，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙(méng)德理论成立，这意味(wèi)着我们需要对现在的物(wù)理定律进行修正，这些(xiē)发现也让很多人认为暗物质假说理(lǐ)论就此(cǐ)终结(jié)。但是(shì)在宇宙当中(zhōng)还有关(guān)于暗物质存在(zài)的其他的理论证据(jù)，这些理(lǐ)论证据是蒙(méng)德理论所没法(fǎ)解释的(de)“引力透镜”。

宝马和特斯拉哪个档次高="宇宙是“人为创造(zào)”的证据？颠覆科学(xué)认知(zhī)的暗物质！竟(jìng)是生命诞生的基础(chǔ)？_黑料正能量" decoding="async" data-ratio="0.5597331716191631" data-type="jpeg" data-w="1649" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/18fc0a6e444b507.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

径向距离为37亿光年(nián)的(de)子弹星系团，由两个碰撞的星系团所(suǒ)组成，类(lèi)似这样的星团，它们大部分(fēn)的(de)普通质量都(dōu)在星(xīng)系的气体当中。当星(xīng)团以(yǐ)1000万(wàn)公里/小时发生碰撞的时(shí)候，星(xīng)际气体的相互(hù)作用就会导致温度的急剧升高，速度大幅降低(dī)。所(suǒ)以(yǐ)在理论上(shàng)，在碰(pèng)撞(zhuàng)之后，子弹星系团大(dà)部(bù)分的质量将位(wèi)于所有这些气体所在的中间区(qū)域。那(nà)么我们通(tōng)过(guò)什么来验证它的(de)质(zhì)量区域到(dào)底是不是集中在(zài)中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太(tài)空(kōng)望远镜传(chuán)回了(le)宇宙当(dāng)中(zhōng)第一张全彩的高清照片，在照片中(zhōng)我们可以明显地看到(dào)很(hěn)多星系(xì)似乎被拉伸产生了巨(jù)大的形变。其实这些星系本身并不是真的被扭曲了(le)，也不是韦(wéi)伯望远镜(jìng)出(chū)了什(shén)么问(wèn)题，而是这样极遥远的天(tiān)体和我们(men)地(dì)球上的观测者之(zhī)间。被一个质量超级巨(jù)大的天体遮挡(dǎng)，这(zhè)个超大质量的东西的引(yǐn)力，会使(shǐ)身后更遥(yáo)远星系(xì)的(de)光都发生了扭(niǔ)曲。这个现(xiàn)象就是引力透镜效应。这个巨大的天体可能是超大质量的黑洞或者是暗物(wù)质。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团(tuán)观测的时候，发现它的大质量区域并不是在中间，而是(shì)在(zài)两侧(cè)。所以最好的(de)解释方法就是当星团发生全(quán)部(bù)的碰撞时(shí)，可被观(guān)测(cè)到的质(zhì)量气(qì)体被卡在了中间(jiān)，暗物质则直接通(tōng)过了这(zhè)个区域，并(bìng)在两边形成了引(yǐn)力透镜(jìng)。对子(zi)弹星系团(tuán)的引(yǐn)力透镜(jìng)研究也被认为(wèi)是暗物质存在的迄今为止(zhǐ)最好(hǎo)的理论证据。

除此(cǐ)之外(wài)，还有来自(zì)宇宙当中(zhōng)最古(gǔ)老的光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻地(dì)穿越在(zài)宇宙当(dāng)中了。经过了130多亿年之后，这些光(guāng)在宇宙空(kōng)间(jiān)背景(jǐng)上留下(xià)了各相同性的微(wēi)波辐射(shè)。其中(zhōng)红色的部分表示温度(dù)较高的区域，蓝(lán)色则表(biǎo)示相(xiāng)对较冷的区(qū)域，但实际上它们之间(jiān)的温差只有万分之(zhī)一。

科学家们通过(guò)对(duì)前景背(bèi)景分离后的(de)二值图像进行连通域提取和标记之(zhī)后发现(xiàn)，如果宇宙当中没(méi)有(yǒu)暗(àn)物质(zhì)，图形看起来不(bù)应该是这样的，而(ér)随着暗(àn)物质的增(zēng)加(jiā)，一(yī)些峰值的幅度(dù)会减小，才变得看起来(lái)“和谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波背景(jǐng)辐射(shè)的(de)测量值，我们需要(yào)的暗物质大约(yuē)是普通物(wù)质的5倍。这个数字与解释星系当中恒星运动所需要的暗物质比例是一(yī)致的(de)。这(zhè)就意(yì)味着(zhe)。

用(yòng)了一(yī)个简单(dān)的理论框(kuāng)架，就很(hěn)好地(dì)解释了很多不同的观测(cè)结果(guǒ)。而暗物质的本质就是宇宙当中(zhōng)存在着某种类型的(de)粒子，它们不参(cān)与(yǔ)任何其他的电(diàn)磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能(néng)够找(zhǎo)到这种(zhǒng)粒子的存在，就(jiù)相当(dāng)于找到了暗物质(zhì)存(cún)在的(de)实(shí)际证(zhèng)据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科(kē)学家们已经(jīng)提出了(le)数十种的假想目标(biāo)，而要(yào)寻找这些不(bù)同的目标粒子所需(xū)要的实(shí)验方式也不相同。在(zài)过去的几十年当中，人类为了寻找这些看(kàn)不(bù)见、摸(mō)不到，几(jǐ)乎不会与(yǔ)常规物质相互作(zuò)用的“暗物质”，科学(xué)家(jiā)们已经(jīng)进行了超过50次(cì)的(de)实验(yàn)，却没有任何实(shí)质性的发现，除(chú)了一个地(dì)方，意大利的格(gé)兰萨索山(shān)，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿井当中，藏着地球上最大的地学实验室(shì)，这个实(shí)验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的(de)探测器(qì)，一直(zhí)致力(lì)于(yú)寻找暗物质粒子的(de)周期性震(zhèn)荡。

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自1997年以来，这里(lǐ)的科(kē)学(xué)家声称观测到了某种信号(hào)。经(jīng)过了(le)20多年的数据收(shōu)集，人们发现(xiàn)了一(yī)个有(yǒu)趣的事(shì)情。探测率会在每年的6月份达到峰值，然后(hòu)在11月降到最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是一(yī)样。一些(xiē)科学家认为这可能是(shì)人类发现暗物质的第(dì)一个直接证据(jù)。

但是为什么暗物质会产生周期(qī)性的年度(dù)信号呢？刚才我们(men)讲(jiǎng)了太阳系正在以220公里/秒的(de)速度(dù)围绕着银河系进行移动，那么如果(guǒ)暗物质存在宇(yǔ)宙当(dāng)中，这意(yì)味着我们(men)也在(zài)以这样的速(sù)度在穿越着(zhe)暗物(wù)质流，这个(gè)过程中会(huì)产生(shēng)相应的(de)振荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半(bàn)年(nián)的时间，地球(qiú)围绕太阳的方向与太阳(yáng)环绕银河系的方向是一致的(de)，而另(lìng)外半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球(qiú)与太阳的方向正(zhèng)好(hǎo)达到完(wán)全一致，这是理论上(shàng)地球穿(chuān)越暗物质流最快的时段。而(ér)在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况中，太(tài)阳系相(xiāng)对银河系(xì)的平(píng)面呈现了60度(dù)的倾斜，但是这并不影(yǐng)响这个理论的有(yǒu)效性(xìng)。

因此科学家认为这可以用来解释(shì)，研究人员(yuán)们所观测到(dào)的周期性信号。当然也(yě)可能有其他的情况，造成这(zhè)种年度(dù)周期信号的(de)差异也可能是(shì)温度(dù)、湿(shī)度、土(tǔ)壤中的水分、高(gāo)山上的积雪，甚至(zhì)连意大(dà)利游(yóu)客的数量(liàng)也符合这个(gè)周(zhōu)期的规律(lǜ)。

所(suǒ)以，科(kē)学家们(men)又(yòu)在南半(bàn)球建立(lì)了一个几乎相(xiāng)同的实(shí)验室，这里的季节与之前的实验室正好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗(àn)物质(zhì)流(liú)的运(yùn)动特征和第一(yī)个实验室是一样的。

因此，如(rú)果在这里可以(yǐ)得(dé)到相同的信号，就可以(yǐ)成为暗物质所存(cún)在的(de)非常有力(lì)的证据(jù)了(le)。但是由于这个实(shí)验(yàn)室刚刚建成不(bù)久，所以截至目前还无(wú)法(fǎ)提(tí)供相应的数据(jù)支持(chí)。另外，在(zài)2025年，NASA将(jiāng)会发射(shè)一台(tái)新的望远镜(jìng)，这台太空望远镜叫做“南(nán)希(xī)格雷斯罗曼”，它的(de)主镜大小(xiǎo)跟哈(hā)勃望远镜相同，但(dàn)它的宽视(shì)场仪器提供(gōng)的视(shì)野是(shì)哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太(tài)空望远镜(jìng)其中一(yī)个关键(jiàn)的用途(tú)就是探(tàn)索暗物(wù)质背后的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目(mù)以待(dài)了。费(fèi)米(mǐ)实(shí)验(yàn)室粒子天体物理中心(xīn)的科学家丹(dān)琥珀(pò)和贾森斯特(tè)芬研究(jiū)发现，如果暗物质(zhì)存在(zài)，它们极有(yǒu)可能拥有另一种神(shén)秘的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中生命的(de)诞生，或(huò)者(zhě)说是(shì)生命(mìng)进化(huà)的一(yī)个重要因(yīn)素。

如(rú)果这一理论得到(dào)进一步的证实，那么遍布宇宙当中的暗物(wù)质会不会意味着人类(lèi)并(bìng)不孤单(dān)呢(ne)？或许在宇宙当中(zhōng)某个角落的行(xíng)星(xīng)上，暗物质正在通过这样的(de)效应(yīng)创(chuàng)造生命(mìng)。当然(rán)，这(zhè)些(xiē)推论的(de)大前提是要先找到(dào)暗物质存在(zài)的(de)实(shí)际证据。那(nà)么小(xiǎo)伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的支持(chí)是我更新(xīn)的动(dòng)力！

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