宇宙是“人为制造(zào)”的？为何会存在科学无法(fǎ)解(jiě)释(shì)的“暗物(wù)质”？暗物(wù)质又(yòu)究(jiū)竟是什(shén)么？人类(lèi)为了(le)寻找暗物质存(cún)在的(de)证据，科学(xué)家们在(zài)过去的几十年当中进行了(le)超(chāo)过50次的长期实验，但是却没有发现任(rèn)何(hé)的有效证据。除(chú)了一个地方，在1687年出(chū)版的(de)自然哲(zhé)学数学原理(lǐ)一书中(zhōng)，埃萨克(kè)牛(niú)顿发(fā)表(biǎo)了万(wàn)有引力定律，它揭示了宇宙中天体运动(dòng)的规律。往后的几百(bǎi)年来，当天文学家们(men)发现某些天体运行轨道出现异常，不(bù)符合万(wàn)有引力定律的(de)时候，他们就(jiù)会(huì)知道，周(zhōu)围一定有未知的天体(tǐ)通过引(yǐn)力(lì)在摄动它的(de)轨道。比如在1846年，奥(ào)本(běn)勒维耶就通过天王星运行(xíng)轨(guǐ)道的异常，推(tuī)算并(bìng)且发现了海王星(xīng)的(de)存在。另(lìng)外，哈雷(léi)彗星、冥王星的发现(xiàn)都(dōu)是应(yīng)用万有引力(lì)定律所取得重(zhòng)大天文成(chéng)就的(de)例(lì)子。但是这些(xiē)发现都(dōu)是在(zài)恒星系统的尺度(dù)当中，可当(dāng)我们上升到星系或者是星团的(de)尺度(dù)，事(shì)情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物理学(xué)家弗里茨兹威基正在(zài)研究(jiū)和(hé)测量后发(fā)星(xīng)系团的质量。这是(shì)一个由数千个(gè)星系所组成的巨大星系团，这些星系(xì)被引力(lì)束缚在(zài)一起(qǐ)。测量(liàng)星系团的质量一般会(huì)使用(yòng)到两种方法，当两种方法结(jié)果(guǒ)一致，就可(kě)以确(què)定其质量的范围。

第(dì)一(yī)种是获得其"光度学的质(zhì)量(liàng)"，需要的数据是测量各个星系(xì)的光度。

第(dì)二种(zhǒng)是动力学质量的计算，是利用光(guāng)谱红移测量星(xīng)系团中的各个星(xīng)系(xì)相对于星(xīng)系团的运动速度。当测量结果出来之后，兹威基(jī)彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度学质(zhì)量(liàng)”的400倍(bèi)。这意味(wèi)着，后发座星(xīng)系团有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(cún)在，我们无法看(kàn)到。最(zuì)诡异的(de)是，在(zài)测量速(sù)度的过程中，兹(zī)威基发现(xiàn)星系团(tuán)中很多星(xīng)系(xì)的速度比(bǐ)理(lǐ)论上要快得多(duō)，按照牛顿的(de)运动(dòng)学(xué)定律，仅靠这些(xiē)可见(jiàn)星系的质(zhì)量所产(chǎn)生(shēng)的引(yǐn)力是(shì)无法将它(tā)们(men)束(shù)缚在星系团内的，它们早就(jiù)应该被抛出星系团之(zhī)外了，除(chú)非有(yǒu)一种神秘的力(lì)量在起作用，这种力(lì)量(liàng)来源于某种隐形的物质。

据此，兹(zī)维(wéi)基(jī)提出了这样部分(fēn)不可见的(de)暗质，它不发散(sàn)光、吸光(guāng)、反射光，但(dàn)是(shì)它们却占据着宇(yǔ)宙中绝大部分的质量。只是当时的人们对(duì)这样的一种说法不屑一顾。

直(zhí)到(dào)40年(nián)之后，“暗物(wù)质(zhì)”这个词(cí)才(cái)再一次(cì)出现。天文学(xué)家维(wéi)拉鲁宾和肯特福特在(zài)观测仙女(nǚ)座星系(xì)中的恒星运动。理论(lùn)上来说，距离(lí)中心越(yuè)远(yuǎn)的恒星在(zài)其(qí)轨道(dào)上(shàng)的(de)运行(xíng)速度就会越慢(màn)。但是(shì)他们观(guān)测的结果却(què)让(ràng)人(rén)感到不可思(sī)议。

随着与中心距离的增加，恒星的(de)旋转速度(dù)几(jǐ)乎保持不变。可是根据牛顿的万有(yǒu)引(yǐn)力定(dìng)律，在星系(xì)当中如(rú)果(guǒ)没有足够大的质量来吸引它们(men)，这(zhè)些(xiē)外围的恒(héng)星早就被甩到宇宙(zhòu)当中了。基于(yú)这(zhè)种现象，科学家们会使用一种(zhǒng)相对标准的方法来解(jiě)释暗物质的存(cún)在，这种方(fāng)法就是测(cè)量星系当中气体在X轴上距离(lí)星系中心的距离，以及在Y轴(zhóu)上气体的旋转速(sù)度。如果(guǒ)出(chū)现异(yì)常的结果，就认(rèn)为是(shì)由(yóu)暗物质的力(lì)量进入其中。

于是科学家(jiā)们(men)通过(guò)射电望远镜测量了距离星系(xì)中心更远(yuǎn)距离(lí)的氢元素，发(fā)现它们的(de)旋(xuán)转速度(dù)并(bìng)不符(fú)合牛顿的力学定律。我们的太阳系(xì)也(yě)不例外(wài)，太阳系(xì)位于银河系的第三悬臂(bì)之上，距离银河(hé)系中心2.6万光年(nián)，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳系的(de)运行速度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千(qiān)米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实际速(sù)度远远大于理论速度，那(nà)么(me)产(chǎn)生以上这(zhè)种向心(xīn)加速度的原因很(hěn)可能就是存在着一种我们看不到(dào)的物质，是这些暗(àn)物质(zhì)的引(yǐn)力(lì)效应将(jiāng)星系聚集在了一(yī)起(qǐ)。

也(yě)是从(cóng)这(zhè)时开(kāi)始，越(yuè)来越多的研(yán)究(jiū)人(rén)员开始(shǐ)相信(xìn)暗物质的存在(zài)。科学家根据(jù)星系外恒星轨道的速度(dù)，估算在星系当中暗物质的质量(liàng)占整个星系质(zhì)量的(de)85%。但是，暗(àn)物质并不是唯一可以解释这(zhè)个现象的原因。在一项新的研究(jiū)当(dāng)中，科学家(jiā)们(men)发现，几乎没有(yǒu)引力效应的遥远(yuǎn)恒(héng)星(xīng)之(zhī)间(jiān)，也会出现速度(dù)上的(de)微小差(chà)异。另(lìng)外，天文学家还发现了一(yī)个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系距离(lí)地(dì)球(qiú)大约2.5亿光年，大小和银河系不(bù)多，但是(shì)星系当中存在的恒(héng)星数量却(què)只有(yǒu)银(yín)河系(xì)的千分之一。

所以在理论上(shàng)，该星(xīng)系必须存(cún)在暗物质，否(fǒu)则就会分崩离析。但是科学(xué)家们使用(yòng)最(zuì)先进的望远镜对其进行了(le)40个小时的详细测量之后，发(fā)现星系(xì)中(zhōng)的恒(héng)星(xīng)运动是(shì)可以(yǐ)用正常(cháng)的物质和力学定律(lǜ)来解释的。那么又有人提出，也许该星系的暗(àn)物(wù)质，已经(jīng)被附近的另一个大星系剥离了。奇怪的(de)是(shì)，它的附近没有任何星系存在(zài)。造成(chéng)这些现象的除了暗物质的(de)假(jiǎ)说(shuō)之外(wài)，另一种可能就是(shì)人(rén)类对引力的理解还不够全(quán)面，引力很可能在(zài)不同尺度(dù)空间中(zhōng)的工作方式是不(bù)同的，这意味(wèi)着(zhe)在行(xíng)星系尺度中的(de)天(tiān)体(tǐ)会(huì)沿着它(tā)们的轨道，按照我们所理解的(de)方式运动。但是上升到星系和星团的尺度，引力之间的相(xiāng)互作用则是不同的方式。对于在星系团之间的(de)相互作用，科学家还引入了外部场效应的概念，指的是在数百万光年的(de)规模上，巨大的质量之间会产生对彼(bǐ)此特殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如(rú)果MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)成立(lì)，这意味着我们需要(yào)对现在的物理定律进行修正，这些发(fā)现也(yě)让很(hěn)多人认为暗(àn)物质假说(shuō)理论就此终结。但(dàn)是在宇宙当(dāng)中还有(yǒu)关于暗物质(zhì)存在的其(qí)他的(de)理(lǐ)论证据(jù)，这些理论证据是(shì)蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿(yì)光(guāng)年的子弹星系团，由两个碰撞的星(xīng)系团(tuán)所组(zǔ)成，类似(shì)这(zhè)样的星团，它们大部分(fēn)的普通质(zhì)量都(dōu)在星系的气(qì)体当中。当星(xīng)团以1000万公里/小(xiǎo)时(shí)发生(shēng)碰撞的时候，星(xīng)际(jì)气体(tǐ)的相(xiāng)互作用就会(huì)导致温度的急剧升(shēng)高，速度大幅(fú)降低。所以在理论上，在碰撞之(zhī)后，子弹星系团大部分的质量将位于(yú)所有这些气体所在的(de)中(zhōng)间(jiān)区域(yù)。那么我们通过什么来验证它的(de)质量区域到底是(shì)不(bù)是(shì)集中在(zài)中间(jiān)呢？前不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望远镜(jìng)传(chuán)回了宇宙当(dāng)中第一张(zhāng)全(quán)彩的高清照片，在照片中我们可以(yǐ)明(míng)显地看(kàn)到很多星系似乎被拉伸(shēn)产生了巨大(dà)的形(xíng)变。其实(shí)这些星系本身并不是真的(de)被扭曲(qū)了，也(yě)不是韦伯望远(yuǎn)镜出(chū)了什么问题，而是这样极遥远(yuǎn)的天体和我们地(dì)球(qiú)上的观测者之间。被一个质量超(chāo)级巨大的天体遮挡，这个超大(dà)质量的东西(xī)的(de)引力，会使身后(hòu)更(gèng)遥(yáo)远星系的(de)光都发生(shēng)了扭曲。这个现象(xiàng)就(jiù)是引力透镜效应。这个巨大的(de)天(tiān)体可能是超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当人们对(duì)子弹(dàn)星系团(tuán)观测的时候(hòu)，发现它(tā)的大质(zhì)量区域适合和合适的区别爱情，适合和合适的区别是什么并不(bù)是在中间，而(ér)是在两侧。所以最好的解释方法就是当(dāng)星团发生全(quán)部的(de)碰撞时，可被观测到的(de)质量气体被卡在了中间，暗物质(zhì)则(zé)直接通(tōng)过(guò)了这个区域，并(bìng)在两(liǎng)边形成(chéng)了(le)引力透镜。对子弹星系团的引力(lì)透镜研究也(yě)被认为是暗(àn)物质存在的(de)迄(qì)今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还有(yǒu)来自宇宙当中最(zuì)古(gǔ)老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可见(jiàn)光终于可以(yǐ)畅通无(wú)阻(zǔ)地穿(chuān)越(yuè)在宇宙(zhòu)当(dāng)中了。经(jīng)过(guò)了130多亿(yì)年之后，这(zhè)些光在宇宙(zhòu)空间背景上留下(xià)了各相同性的微波辐射。其中(zhōng)红色的(de)部分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对较(jiào)冷(lěng)的区(qū)域(yù)，但实(shí)际上它们之间的温差只有万分之一。

科学家们通过对前景背(bèi)景分离(lí)后的二值(zhí)图(tú)像进行连(lián)通域提取(qǔ)和标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗物(wù)质，图形看起来(lái)不应该是这样的(de)，而(ér)随着暗物质的(de)增加，一些峰值(zhí)的幅度(dù)会减小(xiǎo)，才变(biàn)得看(kàn)起(qǐ)来“和(hé)谐”。为(wèi)了匹配(pèi)宇宙微波背景(jǐng)辐射(shè)的测量(liàng)值(zhí)，我们需要的暗物质大约是普(pǔ)通物质的5倍。这个数(shù)字与解释星系(xì)当中恒(héng)星运动所需要(yào)的暗(àn)物质比例(lì)是(shì)一致的。这(zhè)就意(yì)味着。

用了(le)一个简单的理论(lùn)框架，就很好地(dì)解释了很(hěn)多(duō)不(bù)同的观测结果。而暗物质的(de)本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒子(zi)，它们(men)不参与(yǔ)任何其他的适合和合适的区别爱情，适合和合适的区别是什么电(diàn)磁作用(yòng)，只(zhǐ)通过引力(lì)来(lái)相互作用。所以如果能够找到这种粒子的存(cún)在，就相当(dāng)于找到了暗(àn)物质存在(zài)的实际(jì)证据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学家们已经提出(chū)了数十种的假想目标，而(ér)要(yào)寻找这些不同的目标粒(lì)子所需(xū)要(yào)的实验方式也(yě)不相(xiāng)同。在过去的几十年(nián)当(dāng)中(zhōng)，人类为了(le)寻找这些看不见、摸不到(dào)，几乎不会与(yǔ)常规物质相互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行了超过50次(cì)的实验，却没有(yǒu)任何实质性的发现，除(chú)了一个(gè)地(dì)方(fāng)，意大利的格兰萨索山(shān)，隶属(shǔ)于阿(ā)尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最大的地(dì)学实(shí)验室，这个实(shí)验室(shì)叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有(yǒu)一个三层楼(lóu)高的探测(cè)器，一直(zhí)致力(lì)于寻找暗物(wù)质粒子的周期(qī)性震荡(dàng)。

适合和合适的区别爱情，适合和合适的区别是什么-w="1234" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/82fd8b93a96870b.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

自1997年以来，这里的科(kē)学家声称观(guān)测到了某种信号。经过了20多年(nián)的数据收集，人们发现(xiàn)了一个有趣的事(shì)情(qíng)。探测(cè)率会在每年的6月份达到峰(fēng)值，然(rán)后在11月降到最(zuì)低(dī)，而且在20年当中每年都是一样。一些科(kē)学家认(rèn)为(wèi)这可能是人类发(fā)现暗物(wù)质的第一个直接证据(jù)。

但是(shì)为什么暗物质会产生周期性的年度(dù)信号(hào)呢？刚才我们(men)讲了太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的速度围绕着银(yín)河系进行移动，那么如果暗物质(zhì)存在宇(yǔ)宙当中，这(zhè)意味着我们也在以这样的速度在穿(chuān)越着暗(àn)物质流(liú)，这(zhè)个过程(chéng)中(zhōng)会产生相应的(de)振荡，同时地球又(yòu)以30公(gōng)里/秒的速度(dù)围绕太阳进行(xíng)旋转。所以(yǐ)有半年的时间，地(dì)球围绕太阳的(de)方向与太(tài)阳环绕银(yín)河(hé)系的(de)方向是一致的(de)，而另外(wài)半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的(de)时候，地球与(yǔ)太(tài)阳的方(fāng)向正好达(dá)到完全一致(zhì)，这是理论上(shàng)地球穿越(yuè)暗物(wù)质流最快的(de)时段。而在11月(yuè)份，又恰好(hǎo)达到了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实际(jì)的情况中，太阳系相对银河(hé)系的平面呈现了60度(dù)的倾斜，但是这并(bìng)不(bù)影响这个理论的(de)有效性。

因(yīn)此科学家认为这可以用来解释，研(yán)究(jiū)人员们所(suǒ)观测到的周期(qī)性信(xìn)号。当(dāng)然也(yě)可能有其(qí)他的情况，造成这(zhè)种年度周期信号的差异也(yě)可能(néng)是温度、湿度、土壤中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连(lián)意大利游客的数量也符合(hé)这个周期的规律。

所(suǒ)以，科学家(jiā)们又在南半球(qiú)建(jiàn)立了一个几(jǐ)乎(hū)相(xiāng)同(tóng)的实验(yàn)室(shì)，这里的季节(jié)与(yǔ)之前的实验(yàn)室正好(hǎo)相反，而在这里(lǐ)，地(dì)球穿(chuān)过暗物质流的(de)运(yùn)动(dòng)特征和第一个实验室是一(yī)样(yàng)的(de)。

因此(cǐ)，如果在这(zhè)里可以得到相(xiāng)同的信号，就可以成为暗物质(zhì)所(suǒ)存在的非常有力的(de)证据了。但是由于这个(gè)实验室刚刚(gāng)建(jiàn)成(chéng)不久(jiǔ)，所以截(jié)至目前还无法提供相应的数据支持(chí)。另外(wài)，在2025年(nián)，NASA将会发射一(yī)台新的望远镜，这台太(tài)空望远镜叫做“南希(xī)格雷斯罗(luó)曼”，它(tā)的主镜大小跟哈勃(bó)望远镜(jìng)相同，但它(tā)的(de)宽视场仪器提供(gōng)的视野是哈勃(bó)红外仪器的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太空望远镜其中(zhōng)一个(gè)关键的用(yòng)途就(jiù)是(shì)探索暗物(wù)质背后的奥(ào)秘(mì)，对于探测的结果，我们(men)只能拭目(mù)以待了。费米实验室粒子天(tiān)体物理中(zhōng)心的科学家丹琥(hǔ)珀和贾森(sēn)斯特(tè)芬研究发现，如果(guǒ)暗物质(zhì)存在，它们极有可能拥有另(lìng)一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支持(chí)宇宙当中生命的(de)诞生(shēng)，或者说是(shì)生命进化的(de)一个重要因素。

如果这一理论得到进(jìn)一(yī)步(bù)的证实，那(nà)么遍布(bù)宇(yǔ)宙当中的(de)暗物质(zhì)会不会意味着人类并不孤单呢？或许(xǔ)在(zài)宇宙当中某(mǒu)个角落的行星上(shàng)，暗物质正在通过这样的效应创造(zào)生(shēng)命(mìng)。当然(rán)，这些推论的大前(qián)提(tí)是要先找(zhǎo)到暗(àn)物质存在的(de)实际证(zhèng)据。那么小伙伴(bàn)们(men)，你(nǐ)们觉得暗物(wù)质到底(dǐ)存不存在呢(ne)？喜欢(huān)请点赞，你的支持是我更新的动力！

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