宇宙是“人为制造”的？为(wèi)何会存在科学无法解释的“暗物质”？怎样跟情人要钱才不尴尬，怎么问情人要钱的技巧暗物质又究竟是什么？人(rén)类(lèi)为了寻找暗物质存在的(de)证(zhèng)据，科学家们在过(guò)去的几十年当中进(jìn)行了(le)超过50次的长期实验，但(dàn)是却没(méi)有发现任(rèn)何的有效证据(jù)。除了(le)一个(gè)地方，在1687年出(chū)版的自然哲学数学原理一书中，埃(āi)萨克牛(niú)顿发表了(le)万有引力定律，它(tā)揭示了宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往后(hòu)的几百年来(lái)，当(dāng)天文学家们(men)发现(xiàn)某些天体运行(xíng)轨道出现异(yì)常，不(bù)符(fú)合万有引力定律的(de)时候，他(tā)们就会知道，周(zhōu)围一(yī)定有未知的(de)天体通(tōng)过引力(lì)在(zài)摄动它(tā)的(de)轨道(dào)。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王(wáng)星运行轨道(dào)的异常，推算并且发现了海王(wáng)星(xīng)的存在。另(lìng)外，哈雷(léi)彗星、冥王(wáng)星的发现都是应用万有(yǒu)引力定(dìng)律所取得重(zhòng)大(dà)天文成(chéng)就的例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当我们上升到星系或者是星(xīng)团的尺度，事情(qíng)就开始变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学(xué)家弗(fú)里茨兹威基正(zhèng)在研究(jiū)和测(cè)量后发星系团的(de)质量。这(zhè)是(shì)一个由(yóu)数千个星系所组成的巨大(dà)星系团，这些(xiē)星系(xì)被(bèi)引力束(shù)缚在一起。测量星系团的(de)质量一般会使用到两(liǎng)种(zhǒng)方法(fǎ)，当两(liǎng)种方(fāng)法结果一致，就可以确定其(qí)质量(liàng)的范围。

第一种是获得(dé)其"光(guāng)度学的质量(liàng)"，需要(yào)的数据是测量各(gè)个(gè)星(xīng)系的(de)光(guāng)度(dù)。

第二种是(shì)动力(lì)学(xué)质量的计算(suàn)，是利用光(guāng)谱红移(yí)测量星(xīng)系团中的(de)各个星系相对于星系团(tuán)的运动速(sù)度。当(dāng)测量结果出(chū)来之(zhī)后，兹威基彻(chè)底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟然是“光度学质量”的400倍。这(zhè)意味着(zhe)，后发座星系团有(yǒu)99%的质量消失了(le)，或(huò)者(zhě)说这99%的质量并(bìng)不以可见光的形(xíng)式所存在，我们无(wú)法看到。最诡(guǐ)异(yì)的是(shì)，在测量(liàng)速度的过程中(zhōng)，兹威基(jī)发现星系团中很多(duō)星系的速度比理论上要(yào)快得(dé)多(duō)，按照牛(niú)顿的运动学定律，仅靠这(zhè)些可见星系(xì)的(de)质(zhì)量所(suǒ)产生的引力(lì)是无法将它们(men)束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星(xīng)系团之(zhī)外了，除(chú)非有一(yī)种神秘的力量在起作用，这种力量来源于某种(zhǒng)隐(yǐn)形的物(wù)质。

据此，兹维基(jī)提出了这样部分不可见(jiàn)的暗质，它(tā)不(bù)发散光、吸(xī)光、反射光，但是它们却占(zhàn)据着宇宙中绝大(dà)部(bù)分的质量。只是当时的人们对(duì)这样的一种说法(fǎ)不屑一顾。

直(zhí)到40年(nián)之后，“暗(àn)物质”这个(gè)词(cí)才(cái)再一(yī)次出(chū)现(xiàn)。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯特(tè)福(fú)特在观测(cè)仙女座星系中的恒(héng)星运动(dòng)。理论上来说(shuō)，距(jù)离中心越远的恒星在(zài)其(qí)轨道上的运行(xíng)速度(dù)就会越(yuè)慢。但是他们观测的结果却让人感到(dào)不可思议(yì)。

随着(zhe)与中心距(jù)离的增加(jiā)，恒星的(de)旋转速度几乎(hū)保持不变(biàn)。可(kě)是根据(jù)牛顿的万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律，在星(xīng)系当中如果(guǒ)没(méi)有足(zú)够(gòu)大的质量来吸引它们，这(zhè)些外围的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙当中了(le)。基于这(zhè)种现象，科学家们会使用一种相对标准的方法来解释(shì)暗(àn)物质的(de)存在(zài)，这种(zhǒng)方法就(jiù)是测量(liàng)星(xīng)系当中气体(tǐ)在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以(yǐ)及在Y轴上(shàng)气(qì)体的旋转速度。如果出现异(yì)常的结果，就认为是怎样跟情人要钱才不尴尬，怎么问情人要钱的技巧(shì)由(yóu)暗物质的力(lì)量进(jìn)入其中(zhōng)。

于是科学家们(men)通(tōng)过射电望远镜测(cè)量了距离星系中心更远距离的(de)氢(qīng)元(yuán)素，发现它们的旋转(zhuǎn)速度(dù)并不符合牛顿(dùn)的力学定律。我们的太阳系(xì)也(yě)不例外，太阳(yáng)系(xì)位于银河系的第(dì)三悬(xuán)臂之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年(nián)，根据万有引力定律进行计算，太阳系的运行速度应该是160千(qiān)米/秒，但(dàn)实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银(yín)河系旋转，这个(gè)实际速度远远大于理论速度，那么产生以上(shàng)这种(zhǒng)向心加速度的(de)原因很可能就(jiù)是存(cún)在(zài)着(zhe)一种我们(men)看不到的物质，是这些暗物质(zhì)的引力效应将星系(xì)聚集在了一起。

也是从这时(shí)开始，越来越(yuè)多(duō)的研究人员开始(shǐ)相(xiāng)信暗(àn)物质(zhì)的存在。科(kē)学家根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨(guǐ)道的速(sù)度，估算(suàn)在星(xīng)系当中(zhōng)暗(àn)物(wù)质的质量占(zhàn)整个星系质量的85%。但是，暗物质并不(bù)是(shì)唯(wéi)一可(kě)以解释这个现象的原因。在一项(xiàng)新的(de)研究当中，科学(xué)家们发现，几乎(hū)没(méi)有引力效应的(de)遥(yáo)远恒星之(zhī)间，也(yě)会(huì)出现速(sù)度上(shàng)的微小差异。另外，天文学家(jiā)还(hái)发现了(le)一(yī)个(gè)反常的星(xīng)系，叫(jiào)做(zuò)Agc114905。这个星系(xì)距离地球大约2.5亿光年(nián)，大小(xiǎo)和银河系不多，但是星系当中(zhōng)存在(zài)的恒星数量却只有(yǒu)银(yín)河系的千(qiān)分之一。

所以在理论上，该星(xīng)系必须存在暗物质，否则(zé)就会分崩离析。但(dàn)是科学家们使用最先进的望远镜对其进行了40个小时的详细测量之后，发现星系中(zhōng)的恒星运(yùn)动是可以用正常的(de)物质和力学定(dìng)律来(lái)解释的。那(nà)么(me)又(yòu)有(yǒu)人提出，也许该星系(xì)的(de)暗(àn)物质，已经被附近的另一个大星系剥(bō)离了。奇怪的是，它(tā)的(de)附近(jìn)没有任何星系存在。造成这些现象的除了暗物质(zhì)的(de)假(jiǎ)说之外，另一种可能就是人类对引力的(de)理(lǐ)解还不够(gòu)全面，引力很可能在不同尺(chǐ)度空间中的(de)工作(zuò)方式是不同的(de)，这意(yì)味着在行星(xīng)系尺(chǐ)度(dù)中的天(tiān)体会沿着它(tā)们的轨(guǐ)道，按照我们所理解的(de)方(fāng)式(shì)运动(dòng)。但(dàn)是上升到星系和星团的尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同(tóng)的方(fāng)式(shì)。对于在(zài)星系团之间的相(xiāng)互(hù)作用，科学家还引入了(le)外部(bù)场效应的(de)概念，指(zhǐ)的是在数百万光年(nián)的规(guī)模上，巨大(dà)的质量之间会(huì)产生(shēng)对彼(bǐ)此特(tè)殊(shū)的效(xiào)果，这个(gè)理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立(lì)，这(zhè)意(yì)味着(zhe)我们需要对现(xiàn)在的(de)物理定律进行修正(zhèng)，这些(xiē)发(fā)现也(yě)让(ràng)很多(duō)人(rén)认(rèn)为暗物质假说理论就此终(zhōng)结。但是在宇宙(zhòu)当中还(hái)有关于暗物(wù)质存在(zài)的其他的理论(lùn)证据，这些理论证据是(shì)蒙德理论所(suǒ)没法解释(shì)的“引(yǐn)力(lì)透镜”。

径向(xiàng)距(jù)离为37亿光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团所组成，类似这样的星团(tuán)，它们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万(wàn)公里/小时发(fā)生碰撞的时候(hòu)，星际气体的相互作用怎样跟情人要钱才不尴尬，怎么问情人要钱的技巧就会导致温(wēn)度(dù)的(de)急剧升(shēng)高(gāo)，速度大幅降(jiàng)低。所以在(zài)理论上，在碰撞(zhuàng)之后，子弹(dàn)星(xīng)系团大部分的质量将位于(yú)所有这些气体所在的中间区域。那么我们通过什么(me)来验证它的质量区域到底是(shì)不(bù)是(shì)集(jí)中(zhōng)在中间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯(bó)太(tài)空望远镜传回了宇宙当中(zhōng)第(dì)一张全彩的高(gāo)清照片(piàn)，在照片中我们可以(yǐ)明显地看到很多星系似乎被(bèi)拉伸产生(shēng)了巨大的形变。其实这些星(xīng)系本身(shēn)并不是真的被扭曲了(le)，也不(bù)是韦伯望远镜出了什么(me)问(wèn)题，而(ér)是这样(yàng)极遥远的(de)天体和(hé)我们地(dì)球上的观测者之间。被一(yī)个(gè)质量超级巨大的天体(tǐ)遮(zhē)挡，这个超大质量的东西的引力，会(huì)使身(shēn)后更(gèng)遥远(yuǎn)星系的光都发生了扭曲(qū)。这个现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(zhě)是暗物(wù)质(zhì)。

所以(yǐ)当人(rén)们对子弹星系团观测的时候，发现它(tā)的大质量区域并不是在(zài)中间，而是(shì)在(zài)两侧。所以最好的解释方法(fǎ)就是当(dāng)星团发生全部的碰撞时，可被观测到的(de)质量气体(tǐ)被(bèi)卡(kǎ)在了中间，暗物质则直接(jiē)通(tōng)过(guò)了这个区域，并在(zài)两(liǎng)边(biān)形成了引力透(tòu)镜。对(duì)子弹星系团的引力透镜研(yán)究也被(bèi)认为(wèi)是暗物质存在的(de)迄今(jīn)为止最好(hǎo)的理论证据。

除此之(zhī)外，还有来(lái)自宇(yǔ)宙当中最古老的光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万(wàn)年之后(hòu)，可见光终于可以畅通无阻地穿越(yuè)在宇宙当(dāng)中了(le)。经过了130多亿(yì)年之后，这(zhè)些光在宇宙空间背景上留下了各(gè)相同(tóng)性(xìng)的微波辐(fú)射。其中红色的部分表示温度较高(gāo)的区域(yù)，蓝色则表示相对较冷(lěng)的区域，但实际(jì)上它(tā)们之间(jiān)的温差(chà)只(zhǐ)有万分(fēn)之(zhī)一。

科学(xué)家们通过(guò)对前景背景分离(lí)后的(de)二(èr)值图(tú)像(xiàng)进行(xíng)连通(tōng)域提取和(hé)标记之后(hòu)发现，如果(guǒ)宇宙当中没有(yǒu)暗物质，图(tú)形看起(qǐ)来不应该是这(zhè)样的，而随着暗物质(zhì)的增加，一些峰值的幅(fú)度会减小，才变得(dé)看起来“和谐”。为了(le)匹(pǐ)配(pèi)宇宙微(wēi)波(bō)背(bèi)景辐射(shè)的(de)测量值，我们需要的(de)暗物质大约是普通物(wù)质的5倍。这个(gè)数(shù)字(zì)与解释星系当中恒星(xīng)运动所需要的暗物质比例是一致的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架(jià)，就很好地解释(shì)了很多不同的观测结果。而暗物质的本质(zhì)就是宇宙当中存在着某种类型的粒子，它们不参与任何其他的电磁(cí)作用，只通过引(yǐn)力(lì)来相(xiāng)互作用(yòng)。所以如果能够找到这(zhè)种粒子的存在，就相(xiāng)当于(yú)找到了(le)暗物质存在的实(shí)际证据。这种粒子到底是什么？科学家们(men)已经提出了数十种(zhǒng)的假想目标，而要寻找这些不同的目标粒子(zi)所需要的实验方式也(yě)不相同。在(zài)过去的(de)几(jǐ)十年当中(zhōng)，人类为(wèi)了寻找这些看不(bù)见、摸不到，几乎不(bù)会与常规物(wù)质相互作用的“暗物(wù)质(zhì)”，科学家们(men)已经进行了(le)超过50次(cì)的实(shí)验(yàn)，却没有任何(hé)实质性的发现，除了一个地(dì)方，意(yì)大利(lì)的格兰萨(sà)索(suǒ)山，隶属于(yú)阿尔(ěr)卑斯山脉。

在(zài)山下(xià)1400米(mǐ)处的地下矿井当(dāng)中(zhōng)，藏着地(dì)球上最大的地(dì)学实验室，这个实(shí)验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼高(gāo)的探测器，一直(zhí)致力于寻(xún)找暗物质粒子的周(zhōu)期(qī)性(xìng)震荡。

自(zì)1997年以(yǐ)来(lái)，这(zhè)里的科学家声称观测到了某(mǒu)种信(xìn)号。经过了(le)20多年的数据(jù)收集(jí)，人们发现了一(yī)个有趣(qù)的事(shì)情。探测率(lǜ)会(huì)在每(měi)年(nián)的6月份达到峰值(zhí)，然后在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中每年都(dōu)是一样。一些科学(xué)家认为这可能是人(rén)类发现暗物(wù)质的第一个直接证(zhèng)据。

但是为(wèi)什么暗物质会产生周期性的年(nián)度信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的速度围绕着(zhe)银河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙当(dāng)中，这意(yì)味(wèi)着我们也在(zài)以这样的速度在穿越着暗物质流(liú)，这个过程中会(huì)产生(shēng)相应的(de)振荡，同时地球又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太阳进行(xíng)旋转。所以有半年的时间，地球围绕太阳的(de)方(fāng)向与太阳环绕(rào)银(yín)河系的方(fāng)向是(shì)一致的，而另外半年(nián)则与之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球与太阳(yáng)的方向正(zhèng)好达到完全一(yī)致，这是理论上(shàng)地球穿(chuān)越暗物质(zhì)流最快的时段。而在(zài)11月份，又恰(qià)好达(dá)到了最慢值。尽管在实(shí)际(jì)的情况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的倾斜(xié)，但是这并不影响这个理论的(de)有效性。

因此(cǐ)科学家认为(wèi)这可以用来解释(shì)，研究(jiū)人员们(men)所观测到的(de)周期性(xìng)信号。当然也可能有其他的情(qíng)况，造成这种年(nián)度周期(qī)信号的(de)差异(yì)也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水(shuǐ)分、高山上(shàng)的(de)积雪，甚至连意大利游客(kè)的数量也符合(hé)这个周(zhōu)期的规律(lǜ)。

所(suǒ)以(yǐ)，科学家们又(yòu)在南半(bàn)球建立了一个几乎相(xiāng)同(tóng)的(de)实验室，这(zhè)里的季节与之(zhī)前的(de)实验室正好相反(fǎn)，而(ér)在这里，地球(qiú)穿过暗物(wù)质流的运动特征和第一个实(shí)验室是一样的(de)。

因此(cǐ)，如果在这(zhè)里(lǐ)可以(yǐ)得到相同的信(xìn)号，就(jiù)可以成为暗物质(zhì)所存在的(de)非常有力(lì)的证据(jù)了(le)。但是由于这(zhè)个实验(yàn)室刚刚(gāng)建(jiàn)成不久，所以截至目前还(hái)无(wú)法提供相(xiāng)应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这(zhè)台太(tài)空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼(màn)”，它(tā)的主镜(jìng)大小跟(gēn)哈勃望远镜相同，但它(tā)的宽视场仪器提供的视野是(shì)哈(hā)勃红外仪器的100倍。南(nán)希格雷斯罗(luó)曼太(tài)空望远镜(jìng)其中一个关键的用途就是探(tàn)索(suǒ)暗物质背(bèi)后的奥(ào)秘(mì)，对(duì)于探测的(de)结果，我们只能(néng)拭目(mù)以待了。费米(mǐ)实验室(shì)粒(lì)子天体物理中(zhōng)心的(de)科(kē)学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发(fā)现，如果(guǒ)暗物质存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一(yī)种神(shén)秘的效应，这(zhè)种暗物质效(xiào)应，会支持宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)生命(mìng)的诞生，或者(zhě)说(shuō)是生命进化的一(yī)个(gè)重要因(yīn)素。

如果这一理论得到进一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙当中的暗物质(zhì)会不会意(yì)味(wèi)着人类并不孤单呢？或许在(zài)宇宙当中某个角落的(de)行星(xīng)上，暗物质正在通过(guò)这(zhè)样(yàng)的效应创造生命。当然(rán)，这(zhè)些(xiē)推论(lùn)的大前提是要(yào)先找到暗物质存在的(de)实际证据(jù)。那么(me)小伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢(huān)请点(diǎn)赞(zàn)，你(nǐ)的支(zhī)持是我更新的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 怎样跟情人要钱才不尴尬，怎么问情人要钱的技巧