宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会(huì)存在(zài)科学无(wú)法解释的“暗物(wù)质”？暗物(wù)质又究竟(jìng)是(shì)什么？人(rén)类为了(le)寻找暗物质存在的证据，科(kē)学(xué)家们在(zài)过去的几十年当中进行(xíng)了超过50次的长期实验，但是却没(méi)有发现任何的有效证据。除(chú)了一(yī)个地方，在1687年出版的(de)自然哲学(xué)数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引(yǐn)力定律，它(tā)揭示了宇(yǔ)宙中(zhōng)天体(tǐ)运动的规律。往后的几百年(nián)来，当天(tiān)文学(xué)家们(men)发现(xiàn)某些天(tiān)体运行轨道出现异常，不符合万有引(yǐn)力定(dìng)律的时候，他(tā)们就会知道，周围一定有(yǒu)未(wèi)知的天体(tǐ)通过(guò)引力在(zài)摄动(dòng)它的轨道(dào)。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行(xíng)轨道的异常，推算(suàn)并(bìng)且发现了(le)海王星的存在。另外，哈雷彗(huì)星、冥(míng)王(wáng)星(xīng)的发现都是应用万有引力定律所(suǒ)取得重大(dà)天(tiān)文成就的例(lì)子(zi)。但是这(zhè)些(xiē)发现都是在(zài)恒星系统(tǒng)的尺度当中，可当我们上升到星系(xì)或者是星团的(de)尺度，事(shì)情就开始变得(dé)诡异(yì)了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里茨(cí)兹威基正在研究和测量后(hòu)发(fā)星系团的(de)质量。这(zhè)是一个由数(shù)千个星系所组成(chéng)的巨大星(xīng)系团，这些星系被引(yǐn)力束缚(fù)在(zài)一起(qǐ)。测量星系团的质量一般(bān)会使用(yòng)到两种(zhǒng)方法，当(dāng)两(liǎng)种方法结果(guǒ)一致，就(jiù)可以确(què)定其质量的范围。

第(dì)一种是获得其"光度学的质(zhì)量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第二种是动力学质(zhì)量的计算(suàn)，是利用(yòng)光谱(pǔ)红移测(cè)量星系团(tuán)中的各(gè)个星系相对于星系团的(de)运动速(sù)度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵(měng)了，“动(dòng)力(lì)学(xué)质量”竟(jìng)然是“光度学(xué)质(zhì)量”的400倍。这意味(wèi)着，后发座星系团有99%的质量(liàng)消(xiāo)失了，或者(zhě)说这99%的(de)质(zhì)量并不(bù)以(yǐ)可(kě)见光的(de)形式所存在，我们(men)无法(fǎ)看到。最诡异的是，在测量速度的(de)过程中，兹威基(jī)发现星系(xì)团中很多星系的(de)速(sù)度比理论上要(yào)快得多，按照牛(niú)顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的质(zhì)量所产生的(de)引力是无法将它(tā)们束缚在星系团内(nèi)的，它们早就应(yīng)该被抛(pāo)出星系团之(zhī)外(wài)了(le)，除非有一种神秘的力量在起作(zuò)用，这种(zhǒng)力(lì)量(liàng)来(lái)源于某(mǒu)种隐形的物质。

据此，兹维基提出了(le)这样部(bù)分(fēn)不可见(jiàn)的暗质，它不发散光(guāng)、吸光、反射光，但是它们却(què)占(zhàn)据着宇(yǔ)宙中绝大部分的质量。只是(shì)当时的(de)人们(men)对这样的一(yī)种(zhǒng)说(shuō)法(fǎ)不(bù)屑一(yī)顾(gù)。

直(zhí)到40年之后，“暗物质”这个词才(cái)再一次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测仙女(nǚ)座星系中(zhōng)的恒(héng)星运动(dòng)。理论上(shàng)来说，距(jù)离中心越远的(de)恒(héng)星在其轨道上的运行速度就会越慢(màn)。但是他们观测的(de)结(jié)果却让人感(gǎn)到(dào)不可思议(yì)。

随着与中心距(jù)离的增加，恒星的旋(xuán)转(zhuǎn)速度(dù)几乎(hū)保持不变。可是根(gēn)据牛顿的万有引力(lì)定律，在星系(xì)当中如果没有足够大的质量来吸引它们，这些外围的恒星早就(jiù)被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科(kē)学家们会使用一种相对标准的方法(fǎ)来(lái)解释暗物质(zhì)的存在，这种方法就是测(cè)量星系当中气体在X轴上距离(lí)星系(xì)中心的距离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋转速度。如(rú)果(guǒ)出现异常的(de)结果，就(jiù)认为(wèi)是由暗物(wù)质(zhì)的力量进入其中。

于是科学家们通过射电望(wàng)远镜测(cè)量了(le)距离星系中心(xīn)更(gèng)远(yuǎn)距离(lí)的氢元素，发现它(tā)们(men)的(de)旋转速(sù)度(dù)并(bìng)不符合牛顿的力(lì)学定律(lǜ)。我(wǒ)们的(de)太阳(yáng)系(xì)也不例外，太阳系位于银河系的第三悬臂之上(shàng)，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳系的(de)运(yùn)行速度应(yīng)该是160千米/秒，但实际上，太阳系正在以(yǐ)220千(qiān)米/秒的(de)速度围绕(rào)银(yín)河系旋转(zhuǎn)，这(zhè)个实际速度远远大于(yú)理论速度，那么产生以上这种向心加速度(dù)的原因很可能就是存在着一(yī)种我们看不到(dào)的物(wù)质，是这(zhè)些(xiē)暗物质的(de)引(yǐn)力(lì)效(xiào)应将星系(xì)聚集在了一起(qǐ)。

也是从这时开始，越来(lái)越多的研究人员开始相(xiāng)信暗(àn)物质的存在。科学家根(gēn)据(jù)星(xīng)系外恒星轨道(dào)的(de)速度，估算在星系(xì)当(dāng)中暗(àn)物(wù)质(zhì)的质(zhì)量(liàng)占(zhàn)整(zhěng)个星系质量的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯(wéi)一可以解释这个(gè)现象的原(yuán)因。在一项新的研究当中，科学(xué)家们(men)发现(xiàn)，几(jǐ)乎没(méi)有引(yǐn)力效(xiào)应的遥远恒星之(zhī)间，也会出现(xiàn)速度上(shàng)的微小差(chà)异(yì)。另外(wài)，天文学家还发现了一个反常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星系距离(lí)地球(qiú)大约2.5亿(yì)光年，大小和银河系不(bù)多，但(dàn)是星(xīng)系当中存在的恒星数量却(què)只有银河系(xì)的千分(fēn)之(zhī)一。

所以在理论(lùn)上，该星系必须存在暗物质，否则就(jiù)会分(fēn)崩离(lí)析(xī)。但是科(kē)学(xué)家们(men)使用最先(xiān)进(jìn)的望(wàng)远镜对其(qí)进行了40个小时(shí)的详细测(cè)量之后，发现星(xīng)系中(zhōng)的恒星运动是可以(yǐ)用正常(cháng)的(de)物质(zhì)和力学定律来解释的。那么又(yòu)有人提(tí)出，也许该星(xīng)系的暗物(wù)质(zhì)，已经(jīng)被附(fù)近的另一个大星系(xì)剥离了。奇怪的是，它(tā)的附(fù)近没有任何星系存在。造(zào)成这些现(xiàn)象的除了暗物质的假说(shuō)之(zhī)外(wài)，另一种可能就是人类对引力的理解还不够(gòu)全面，引力很可能在(zài)不同(tóng)尺度空间中的(de)工作方式是不同(tóng)的，这意(yì)味着在行星系尺度(dù)中的天体会沿着它们的(de)轨道，按照我们所理解的方式运动。但是上升(shēng)到星系和星团的尺度，引力(lì)之间的相互作用(yòng)则是不同的方式。对于在(zài)星(xīng)系团之间(jiān)的(de)相互作用，科学家还(hái)引入了外部场效(xiào)应(yīng)的概念，指的是(shì)在数百万光年的规模(mó)上，巨(jù)大的质量之间会产生(shēng)对彼此特安康可以用来祝福吗 祝你全家安康是骂人的殊(shū)的效果，这个理(lǐ)论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着(zhe)我们(men)需(xū)要对(duì)现在的(de)物理定(dìng)律进行修正，这些发(fā)现也让很(hěn)多人认(rèn)为(wèi)暗物质(zhì)假说(shuō)理论就此终(zhōng)结。但是在宇宙(zhòu)当中(zhōng)还有关于暗(àn)物质(zhì)存在(zài)的其(qí)他的理论证(zhèng)据，这些理(lǐ)论证据是蒙德(dé)理论所没法解释的“引力透镜”。

径(jìng)向距(jù)离为37亿光年的子弹星(xīng)系团，由两(liǎng)个碰撞的(de)星(xīng)系(xì)团所组成，类似这(zhè)样(yàng)的星团，它们大(dà)部分的(de)普通质量(liàng)都在星(xīng)系(xì)的气体当中。当(dāng)星(xīng)团以(yǐ)1000万公里/小时发生碰撞的时候，星(xīng)际气体(tǐ)的(de)相互作用就(jiù)会导致(zhì)温度的急剧升(shēng)高，速(sù)度大幅降低。所以在理论(lùn)上(shàng)，在碰(pèng)撞之后(hòu)，子弹星系团大部分的质量将位于所有(yǒu)这些气体所在的(de)中间区域。那(nà)么我们通过什(shén)么来(lái)验证它的质量区(qū)域到底是不是集中在中(zhōng)间呢？前(qián)不久，詹(zhān)姆斯韦伯太(tài)空望(wàng)远镜传回了宇(yǔ)宙当中第一张全彩的高清照片，在照片中我们可(kě)以明显地看到(dào)很多星(xīng)系似乎被拉(lā)伸产生了(le)巨大的(de)形变。其实(shí)这些(xiē)星系本(běn)身并不是真的(de)被(bèi)扭曲了，也不是韦伯望远镜出(chū)了什么(me)问题，而是这样极遥远的天体(tǐ)和(hé)我们地球上的(de)观(guān)测(cè)者之(zhī)间(jiān)。被一个质量超级巨(jù)大的(de)天体遮(zhē)挡，这个(gè)超大质量的东西的(de)引力(lì)，会使身后(hòu)更(gèng)遥远星系的(de)光都发(fā)生(shēng)了扭(niǔ)曲(qū)。这个现象就(jiù)是(shì)引力透镜效应。这个巨大的天体可能(néng)是超大质量的黑洞或者(zhě)是暗物(wù)质。

所以当人们对(duì)子弹星系团观测的时候(hòu)，发现它的大质量区域并不是在中间，而是在(zài)两侧(cè)。所以最(zuì)好的解释(shì)方法就是(shì)当星团发生(shēng)全(quán)部(bù)的碰撞时，可被观测到的质(zhì)量气(qì)体被(bèi)卡(kǎ)在了中间，暗物质则(zé)直接通过(guò)了这个区(qū)域，并(bìng)在两边形成了(le)引(yǐn)力(lì)透镜。对子弹星系团的引力透镜研(yán)究(jiū)也被(bèi)认为是暗物质(zhì)存在(zài)的迄今为(wèi)止最好(hǎo)的理(lǐ)论证据(jù)。

除此(cǐ)之(zhī)外，还(hái)安康可以用来祝福吗 祝你全家安康是骂人的有(yǒu)来自(zì)宇宙当(dāng)中最古老的光。从(cóng)宇宙大爆(bào)炸(zhà)开始，38万年之后，可见光终(zhōng)于(yú)可以畅(chàng)通无阻地(dì)穿越在宇宙当中了。经(jīng)过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背(bèi)景上(shàng)留下了各相(xiāng)同性的微波辐射。其(qí)中红色的部分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对(duì)较冷的区域，但实际上它们之间(jiān)的温(wēn)差只(zhǐ)有(yǒu)万分之一。

科(kē)学(xué)家们通过对(duì)前景背(bèi)景分(fēn)离后的(de)二值图(tú)像进(jìn)行连通域提取和标(biāo)记(jì)之后发(fā)现，如果(guǒ)宇宙当中没(méi)有暗物质，图形看起来不应该(gāi)是这样的，而随着暗物质的增加，一(yī)些峰值的幅度会减小(xiǎo)，才(cái)变得看起来“和谐(xié)”。为了匹(pǐ)配宇宙微波背(bèi)景辐射(shè)的测(cè)量(liàng)值，我们需要的暗物质大约是普通(tōng)物(wù)质的5倍。这个数字与(yǔ)解(jiě)释星系当中恒(héng)星运动所(suǒ)需要的暗物质比(bǐ)例是一致的。这就意(yì)味(wèi)着。

用了一个(gè)简单(dān)的(de)理论框架，就很好地解释了很多不同(tóng)的观(guān)测(cè)结果。而暗物质的本质就是(shì)宇宙当中存(cún)在着某种类型(xíng)的粒子，它(tā)们不参与(yǔ)任何其他的电(diàn)磁作用，只通过引力来相互作(zuò)用。所以如果能够找到这(zhè)种粒子的存在，就相(xiāng)当于找到(dào)了暗物(wù)质存在的(de)实际(jì)证(zhèng)据。这(zhè)种(zhǒng)粒子(zi)到(dào)底是(shì)什么(me)？科学家们已经提出(chū)了数十种的假想(xiǎng)目标，而要寻找(zhǎo)这(zhè)些不同的(de)目标(biāo)粒子(zi)所需要(yào)的实验方式也(yě)不相同(tóng)。在(zài)过去的几十年当(dāng)中，人类为了(le)寻找这些看(kàn)不见、摸不到(dào)，几(jǐ)乎(hū)不会与常规(guī)物质相互作用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却没有任何(hé)实质性的发现，除(chú)了一个(gè)地(dì)方，意(yì)大利的格兰(lán)萨索山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉(mài)。

在山下(xià)1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最大(dà)的(de)地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个(gè)三层楼(lóu)高的探(tàn)测(cè)器(qì)，一直致力(lì)于寻找暗物质粒子(zi)的周期性(xìng)震荡。

自(zì)1997年以来，这里的科(kē)学(xué)家声称(chēng)观测到了某种信号。经过了20多年的数据收集，人们发现了(le)一个有趣的事情。探测率(lǜ)会在每年的6月份达到峰值(zhí)，然(rán)后在(zài)11月降到最低，而且在20年当中(zhōng)每(měi)年都是一(yī)样。一(yī)些科(kē)学家认(rèn)为这可能是(shì)人类(lèi)发现暗物(wù)质的(de)第一个直(zhí)接证据(jù)。

但(dàn)是为什么暗(àn)物质(zhì)会产生周期性的年度(dù)信号呢？刚(gāng)才我们(men)讲了(le)太阳系正(zhèng)在(zài)以220公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕(rào)着银河系进行(xíng)移动(dòng)，那么(me)如果暗物质(zhì)存在(zài)宇宙当中，这(zhè)意(yì)味着(zhe)我们也在以(yǐ)这(zhè)样的速度在穿越着暗物质流(liú)，这个过程中会产(chǎn)生相应的振荡，同时地(dì)球又以30公里/秒(miǎo)的速度围绕(rào)太阳(yáng)进行旋转。所(suǒ)以有半年的时间，地球围(wéi)绕太阳的方向与太阳(yáng)环绕银河系的方向是(shì)一(yī)致(zhì)的(de)，而(ér)另外半年则与(yǔ)之(zhī)相反。

而(ér)在(zài)6月(yuè)份的时候，地球与(yǔ)太(tài)阳(yáng)的方向正好达到完全一致，这是理论上地(dì)球穿越暗物质流最快的时段(duàn)。而在11月(yuè)份(fèn)，又(yòu)恰好(hǎo)达(dá)到了最慢值。尽(jǐn)管(guǎn)在(zài)实(shí)际(jì)的情(qíng)况(kuàng)中(zhōng)，太阳系相(xiāng)对银河(hé)系(xì)的平面呈现了60度的(de)倾斜，但是(shì)这并不影响这(zhè)个理(lǐ)论的有(yǒu)效性。

因此科学家(jiā)认为这可(kě)以用来解释(shì)，研究人员(yuán)们所观测到的周(zhōu)期性信号。当然也(yě)可(kě)能有其(qí)他(tā)的情况，造(zào)成这(zhè)种年度(dù)周期信号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土(tǔ)壤中的水分(fēn)、高山上的(de)积(jī)雪，甚至连意大利游客(kè)的(de)数量也(yě)符(fú)合(hé)这个周期的规律。

所以，科学家们又在(zài)南半球(qiú)建立了一个几乎相同的实验室，这(zhè)里(lǐ)的季节(jié)与(yǔ)之前的实验室正好相反，而(ér)在这里(lǐ)，地球穿过暗物(wù)质流的运动特征和第一个实验(yàn)室是一(yī)样的。

因此，如果在这里(lǐ)可以得到(dào)相同的信号(hào)，就可以成(chéng)为(wèi)暗物(wù)质(zhì)所存在的非常有力的证据了。但是(shì)由于这个实验室刚刚(gāng)建成不久，所以(yǐ)截至目前还(hái)无法提(tí)供相应(yīng)的数据支持(chí)。另(lìng)外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会发射(shè)一(yī)台新的望远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的(de)主镜大(dà)小跟哈勃(bó)望远镜相(xiāng)同，但它的宽视场(chǎng)仪(yí)器提供的(de)视野是(shì)哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太空望远镜其中一个关(guān)键的用途就是(shì)探(tàn)索暗物质(zhì)背后的奥秘，对于探(tàn)测(cè)的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天体物理中心(xīn)的科学(xué)家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬(fēn)研究发现，如果暗物质存在，它们极有可能拥有另一(yī)种神秘的(de)效(xiào)应，这种暗物质(zhì)效应，会(huì)支持宇宙当安康可以用来祝福吗 祝你全家安康是骂人的中生命(mìng)的诞(dàn)生，或者(zhě)说是生命进化的(de)一个(gè)重要因素。

如果这一(yī)理论得到进一步的证实，那么遍布宇宙当(dāng)中的暗物质(zhì)会不会意味着(zhe)人(rén)类(lèi)并不孤单呢？或(huò)许在宇宙当中某个角落的(de)行(xíng)星上，暗物(wù)质正在通过(guò)这样的(de)效应创造生命。当然(rán)，这些推(tuī)论的(de)大前提(tí)是要先(xiān)找到暗物质(zhì)存(cún)在的实际证据。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉得(dé)暗物质到(dào)底存不存(cún)在呢？喜欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更新的动力！

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