宇(yǔ)宙是“人为制造”的(de)？为何会存在科学(xué)无法解(jiě)释的(de)“暗物(wù)质”？暗物(wù)质又究竟是什么(me)？人类(lèi)为了寻找暗物质(zhì)存(cún)在的证据，科学家们(men)在(zài)过去的(de)几十年(nián)当中进(jìn)行(xíng)了超过50次的(de)长期实验，但是却没有发现任何的有效证据。除了(le)一个地方，在1687年出(chū)版(bǎn)的自然哲学数学原理一书中(zhōng)，埃萨克牛(niú)顿(dùn)发表了万有引力定律，它揭(jiē)示了(le)宇宙中(zhōng)天体(tǐ)运动(dòng)的规律。往(wǎng)后的几百年来，当天文(wén)学(xué)家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万(wàn)有引力定律的时(shí)候(hòu)，他们(men)就会知道，周围一(yī)定有(yǒu)未知的天体通过引力在(zài)摄动(dòng)它的轨(guǐ)道(dào)。比如在1846年，奥本勒(lēi)维耶就通过天王星运(yùn)行轨道的(de)异常(cháng)，推算并且发现了(le)海王星的存在。另外(wài)，哈雷彗星、冥王星的发现都是应用(yòng)万有引力定律所取得重大(dà)天文成(chéng)就的例子(zi)。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可(kě)当我们上(shàng)升到(dào)星系或者(zhě)是(shì)星团的尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理(lǐ)学家弗里(lǐ)茨兹威基正在研(yán)究(jiū)和测量后发(fā)星系团(tuán)的质(zhì)量。这是(shì)一个由(yóu)数千个星系所组成(chéng)的巨大(dà)星系团，这些星系(xì)被引力束缚在(zài)一起。测量星系团的质量一(yī)般会使用到两种方法，当两种方法结果一致(zhì)，就可以确定其质量的范围。

第一种是(shì)获得其(qí)"光度学的质量"，需要的数据(jù)是测量各个星系的光度。

第二种是动力学(xué)质量的计算，是利用光谱红移(yí)测量(liàng)星系(xì)团中的各个星系相对于星(xīng)系(xì)团(tuán)的运动速度。当测量结果出来之后(hòu)，兹威(wēi)基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度学质(zhì)量”的400倍。这意(yì)味着，后发(fā)座星系团有(yǒu)99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以可见光的形式(shì)所(suǒ)存(cún)在，我们无法看(kàn)到。最诡(guǐ)异的(de)是，在测量速度(dù)的(de)过(guò)程中，兹威(wēi)基发现星系团中很多星系的速度(dù)比理论上要快得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所(suǒ)产生的(de)引力是无法将它们束(shù)缚在(zài)星系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛(pāo)出星系团之(zhī)外了，除非有(yǒu)一种神秘(mì)的力量在(zài)起(qǐ)作用，这种力量来源于(yú)某种隐形的物质。

据此，兹(zī)维基提出了(le)这样部分(fēn)不可见的暗(àn)质，它(tā)不发散光、吸光、反射光，但(dàn)是它们却(què)占(zhàn)据着宇宙中绝大部分(fēn)的质量。只是当(dāng)时的人们对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物(wù)质”这个词才再一次(cì)出(chū)现。天文学家维拉(lā)鲁宾和(hé)肯特福特在观测仙女座星系中的恒星运动。理论(lùn)上来(lái)说，距(jù)离(lí)中心越远的恒(héng)星在其轨道上(shàng)的运(yùn)行速度就会(huì)越(yuè)慢。但是他们观测(cè)的结果却让人感(gǎn)到(dào)不可(kě)思议。

随着(zhe)与中心(xīn)距(jù)离(lí)的增加，恒(héng)星的(de)旋转速度几乎(hū)保(bǎo)持不(bù)变。可(kě)是根据牛顿的万有引力定律，在星系当中如果没(méi)有足(zú)够大的质(zhì)量来吸引它们，这些外围的(de)恒星早就被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这种现象，科(kē)学家们会使(shǐ)用一种相(xiāng)对标准的方法来解释暗物质的存在，这种(zhǒng)方法就是测量星系当中(zhōng)气体在X轴上距离星系(xì)中心的(de)距离，以(yǐ)及在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现异常的结果，就(jiù)认(rèn)为是由暗物质(zhì)的(de)力量进入其中。

于是(shì)科学家们通过射电望远镜测量(liàng)了距(jù)离星系中心更(gèng)远距离的氢元素，发现(xiàn)它(tā)们的旋(xuán)转(zhuǎn)速度(dù)并不符合(hé)牛顿的(de)力学(xué)定律。我们的(de)太阳系也不例外，太(tài)阳(yáng)系(xì)位(wèi)于银(yín)河系的第三悬臂之上，距离银河系(xì)中心2.6万光年，根据(jù)万有引力(lì)定律进行(xíng)计算，太阳系的运(yùn)行速度应该是160千米/秒，但实(shí)际(jì)上，太阳系(xì)正在以220千米/秒的速度(dù)围绕银河系(xì)旋(xuán)转，这(zhè)个实际速度远远(yuǎn)大于理(lǐ)论速(sù)度，那么产生以上这(zhè)种向(xiàng)心加(jiā)速度的原因很可能就是存在着一种我(wǒ)们看不到的物(wù)质，是(shì)这些暗(àn)物质的引力效(xiào)应将星(xīng)系(xì)聚集在了一起。

也(yě)是从(cóng)这时(shí)开(kāi)始，越来越(yuè)多的研究(jiū)人员(yuán)开始相(xiāng)信暗物质的(de)存在。科(kē)学(xué)家(jiā)根据星系外恒星轨(guǐ)道的速度，估算(suàn)在星系当中暗(àn)物质的质(zhì)量占整个星系质量的85%。但是(shì)，暗物(wù)质并不是唯一可以解(jiě)释这(zhè)个现象的原因。在一项(xiàng)新(xīn)的(de)研究当中，科学家们发(fā)现，几乎没(méi)有引力效应的遥远恒(héng)星之间，也会出(chū)现速(sù)度上的微小差异。另外，天(tiān)文(wén)学家还发现了(le)一个(gè)反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个(gè)星系距离(lí)地球大(dà)约2.5亿光年，大小和银河系不多，但(dàn)是星(xīng)系当中存在的恒星数量却只有银河系的(de)千分之一。

所(suǒ)以在理论(lùn)上，该星系必须存在暗物质，否则(zé)就会分(fēn)崩离析(xī)。但(dàn)是科学家们(men)使用最先进的望远镜对其进行(xíng)了40个(gè)小时的(de)详细测量之后(hòu)，发(fā)现星系(xì)中(zhōng)的恒星运动是可(kě)以(yǐ)用正常的(de)物质和力学定律来解释的。那么又有人(rén)提出(chū)，也许该星系的暗物质，已经被(bèi)附近的(de)另一个大星系剥离(lí)了(le)。奇怪的是，它的附(fù)近(jìn)没有任(rèn)何星系存在。造成这些(xiē)现象的(de)除(chú)了暗(àn)物质的假说之外，另一种可能(néng)就是(shì)人类对引力(lì)的理解还不够全面，引力很可(kě)能在不(bù)同尺度(dù)空间中的(de)工作方式是不同的，这意味着在(zài)行星系尺度中的天体会沿着它们的轨道(dào)，按照(zhào)我(wǒ)们所理解的方式运动。但是(shì)上升到星系和星团的尺度，引力之间的相互作用则(zé)是不同(tóng)的方式(shì)。对(duì)于在(zài)星系团之(zhī)间的相互作(zuò)用，科学家还引(yǐn)入了外部场(chǎng)效(xiào)应(yīng)的概念，指的是在数(shù)百万光年的规(guī)模(mó)上，巨(jù)大的质量之间会产生(shēng)对彼此特殊的效(xiào)果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意(yì)味着我们需(xū)要对(duì)现在的物理定(dìng)律进(jìn)行(xíng)修正，这些(xiē)发现也让(ràng)很(hěn)多人认为(wèi)暗物质(zhì)假说理(lǐ)论(lùn)就(jiù)此终(zhōng)结。但是在宇宙(zhòu)当中还有关(guān)于(yú)暗物质(zhì)存在(zài)的其(qí)他的(de)理论证据(jù)，这些理论证据是蒙(méng)德(dé)理论所没法解释的“引力透镜”。

<10万元在朝鲜算有钱吗，在朝鲜买一套房多少钱/p>

径向距离(lí)为37亿光(guāng)年的(de)子(zi)弹星系(xì)团，由两(liǎng)个碰撞的星系(xì)团(tuán)所组成，类似这样的星团(tuán)，它们(men)大部分的普通质量都在(zài)星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞(zhuàng)的时(shí)候，星(xīng)际气体的相互作用就会导致(zhì)温度的(de)急剧升高，速度大幅降低。所以在理(lǐ)论上，在碰撞(zhuàng)之后，子弹星系团(tuán)大部分(fēn)的质量将(jiāng)位于所有这(zhè)些气体所在的中间区域(yù)。那(nà)么我们通过什么来验证它的质量(liàng)区域到底是(shì)不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第(dì)一(yī)张(zhāng)全彩的高(gāo)清照片，在照片(piàn)中我(wǒ)们可以明显地看到很多星系似乎(hū)被拉伸产生了巨大的形变。其(qí)实这(zhè)些星(xīng)系本身并不(bù)是(shì)真的(de)被扭(niǔ)曲了(le)，也不(bù)是韦伯望远镜(jìng)出(chū)了什么问题，而是这(zhè)样极遥远的(de)天体和(hé)我们(men)地球上(shàng)的观测者之间。被一个质量超级(jí)巨大(dà)的天体遮挡，这(zhè)个(gè)超大质量的(de)东西(xī)的引力(lì)，会使身后更遥远(yuǎn)星系的光都发生了扭曲。这(zhè)个现象就是引力透镜(jìng)效(xiào)应。这个巨大(dà)的天体可能是超大质(zhì)量的黑洞或者是(shì)暗物(wù)质。

所以当人们对子弹(dàn)星系团观测(cè)的(de)时候，发现它(tā)的大质量区域(yù)并不是(shì)在中(zhōng)间，而是在两侧(cè)。所(suǒ)以最(zuì)好的解释方法就是当星团发生全部的碰撞时，可被观(guān)测到的(de)质量气体被卡(kǎ)在了中(zhōng)间，暗(àn)物质则(zé)直接通过(guò)了这个区域，并在(zài)两边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团的引力透(tòu)镜研究也被(bèi)认为(wèi)是暗物质存在的迄今为止最好的理论证据。

除此之外，还有(yǒu)来自宇(yǔ)宙当中最(zuì)古老的光。从宇(yǔ)宙大爆炸(zhà)开(kāi)始，38万年之后，可见(jiàn)光终于可以畅通无(wú)阻(zǔ)地穿(chuān)越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇(yǔ)宙空(kōng)间(jiān)背景上(shàng)留下了各相同性(xìng)的(de)微波辐射(shè)。其中红色的部分表示温度较高的(de)区(qū)域，蓝色则表示相对较冷的区(qū)域，但(dàn)实际(jì)上它们之间(jiān)的温(wēn)差只有万分(fēn)之(zhī)一。

科学家(jiā)们通过对前景背景(jǐng)分离(lí)后的二(èr)值图像(xiàng)进行连通(tōng)域提取和标记之后发现，如(rú)果宇宙当(dāng)中没有暗物(wù)质(zhì)，图形(xíng)看(kàn)起来(lái)不应该是(shì)这样的，而随(suí)着暗(àn)物质的(de)增加(jiā)，一些峰值的幅(fú)度会(huì)减小，才变(biàn)得看起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了(le)匹(pǐ)配宇(yǔ)宙微(wēi)波背景(jǐng)辐(fú)射的测量值，我们需要的暗物质(zhì)大约是普通(tōng)物质(zhì)的5倍。这个数字(zì)与解释星系当中(zhōng)恒星运动所(suǒ)需(xū)要的(de)暗物(wù)质比例是一致的。这就意(yì)味着。

用了(le)一(yī)个简单的理论(lùn)框架，就(jiù)很好地解(jiě)释了很多不(bù)同的观测结果。而暗物质(zhì)的本质就是宇宙当中存在(zài)着某种类型的粒子，它(tā)们不参与任(rèn)何其他(tā)的(de)电磁(cí)作用，只通过(guò)引力(lì)来相互作(zuò)用。所以如果(guǒ)能够找(zhǎo)到这种粒子的存在，就(jiù)相当于找到了暗物(wù)质存在的(de)实际证据。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们已(yǐ)经提(tí)出了(le)数十(shí)种的假想目标，而要寻找(zhǎo)这些不同(tóng)的目标粒子所需要的实验(yàn)方式也(yě)不相同。在过去的几十年(nián)当中，人类为了寻(xún)找(zhǎo)这些看不见、摸(mō)不到，几乎不会(huì)与常规物质(zhì)相互作(zuò)用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次(cì)的实(shí)验(yàn)，却没有任何实质性的(de)发现(xiàn)，除(chú)了(le)一个地(dì)方(fāng)，意大利(lì)的(de)格兰(lán)萨索山，隶属于阿(ā)尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最大(dà)的地学实验室(shì)，这(zhè)个(gè)实(shí)验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层(céng)楼高的(de)探测器，一(yī)直致力于寻找暗物质(zhì)粒子的周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这(zhè)里的科学家声称观(guān)测(cè)到了某种信号。经(jīng)过了20多年(nián)的数(shù)据收集(jí)，人们发(fā)现了一个有趣(qù)的事情。探测率会在每(měi)年的6月份达到峰值，然后(hòu)在(zài)11月降到最低，而且在(zài)20年当中每年都是(shì)一样。一些科(kē)学家认为(wèi)这可能(néng)是人类发现暗物质(zhì)的(de)第一个(gè)直接证据(jù)。

但是为什么暗物质会产生周期性的年(nián)度信号呢？刚才(cái)我(wǒ)们讲了太阳(yáng)系正在(zài)以220公里/秒的(de)速(sù)度围绕着银河系(xì)进(jìn)行(xíng)移(yí)动，那么如果暗(àn)物(wù)质(zhì)存(cún)在宇宙当中，这意味着我们(men)也在以这样(yàng)的速度在穿越着暗物质流(liú)，这个过(guò)程中会产生相应(yīng)的振(zhèn)荡，同时地(dì)球又以30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时(shí)间，地球围绕太阳(yáng)的方向与太阳环绕银(yín)河系的方向(xiàng)是一(yī)致的，而另外半(bàn)年则与(yǔ)之(zhī)相(xiāng)反。

而在(zài)6月份(fèn)的(de)时候，地球与(yǔ)太阳的(de)方向(xiàng)正(zhèng)好(hǎo)达(dá)到完(wán)全(quán)一致，这是理(lǐ)论上地球穿越暗物质(zhì)流最快(kuài)的时段。而在11月份，又(yòu)恰好(hǎo)达到了(le)最(zuì)慢值。尽管在实(shí)际的(de)情(qíng)况中(zhōng)，太阳系相(xiāng)对(duì)银河系的平面呈现了60度(dù)的倾(qīng)斜，但是(shì)这并不影(yǐng)响这(zhè)个理(lǐ)论(lùn)的有效性。

因(yīn)此(cǐ)科(kē)学家(jiā)认为这可以用来解释，研(yán)究人员们所观测到的周期性信号。当然也可能有其(qí)他(tā)的情(qíng)况，造成这(zhè)种年度周期信号的(de)差异也可能(néng)是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水分(fēn)、高山(shān)上的积(jī)雪，甚至连意(yì)大(dà)利(lì)游客的(de)数量也符合(hé)这个周(zhōu)期的规律。

所以，科学(xué)家们又(yòu)在南(nán)半球建立了一个(gè)几乎相同的实验室，这里的季节与(yǔ)之前的实验(yàn)室(shì)正好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过暗(àn)物质流的运动(dòng)特征和第一个实(shí)验室是(shì)一样(yàng)的。

因此，如果在这里可以得(dé)到(dào)相同(tóng)的(de)信号，就可(kě)以(yǐ)成(chéng)为(wèi)暗物(wù)质所存在的非常有(yǒu)力的(de)证据了(le)。但是由于(yú)这个实验(yàn)室刚刚建成不久，所以截(jié)至目前还无法提(tí)供相应的(de)数(shù)据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太空望远镜叫做“南(nán)希(xī)格(gé)雷斯罗(luó)曼(màn)”，它(tā)的主镜大(dà)小跟哈勃望远(yuǎn)镜相同，但它(tā)的宽视场仪(yí)器提供(gōng)的视野是哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗(luó)曼(màn)太(tài)空(kōng)望远(yuǎn)镜其(qí)中一个(gè)关键的用(yòng)途(tú)就(jiù)是(shì)探索(suǒ)暗物质背后的奥秘，对于探测(cè)的结果，我(wǒ)们(men)只能(néng)拭(shì)目(mù)以待了(le)。费米实(shí)验室粒子天体(tǐ)物理中(zhōng)心的科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬研究发(fā)现，如果暗物质(zhì)存在，它们(men)极(jí)有可能拥有另一种神秘的效(xiào)应，这种暗物质(zhì)效(xiào)应，会支持(chí)宇宙当中生命的诞(dàn)生，或者说是生命进化(huà)的一个重(zhòng)要因(yīn)素(sù)。

如(rú)果这一(yī)理论得(dé)到进一步(bù)的证实，那么(me)遍布宇宙当中的暗物质会不会意味着(zhe)人类并不孤单呢？或(huò)许(xǔ)在宇宙当中某个角落的行星(xīng)上，暗(àn)物质(zhì)正在通过(guò)这样的效应(yīng)创造生命。当然，这(zhè)些推论的大前(qián)提(tí)是要先找到(dào)暗物(wù)质存(cún)在的实际(jì)证据。那么小(xiǎo10万元在朝鲜算有钱吗，在朝鲜买一套房多少钱)伙伴们(men)，你们觉得暗(àn)物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动力！

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