宇宙是“人(rén)为制造”的？为何会(huì)存在科学(xué)无法解释(shì)的“暗物质(zhì)”？暗(àn)物质又究竟是什么？人(rén)类为了寻找暗物(wù)质存(cún)在的证据，科(kē)学家们在过去的几十年当中进(jìn)行了(le)超过50次的(de)长(zhǎng)期实验，但是却没(méi)有发现任何(hé)的(de)有效证据。除了(le)一个地方，在1687年出版的自然(rán)哲学数学原理(lǐ)一书(shū)中，埃萨(sà)克牛顿发表了万有引(yǐn)力定律，它揭示了宇宙中天体运动的规(guī)律。往后(hòu)的几百年来，当天(tiān)文学家们发现十指不沾阳春水下一句是什么，十指不沾阳春水是什么意思某些天体运(yùn)行轨道出现(xiàn)异常(cháng)，不符合万有引(yǐn)力定(dìng)律的时候，他们就会知道，周(zhōu)围一定有未知的天体通过引力在摄动它的轨道(dào)。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运(yùn)行(xíng)轨道的异常(cháng)，推(tuī)算并且(qiě)发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是应(yīng)用万有引力定律所取(qǔ)得重大天(tiān)文成就的例子(zi)。但是这些发现(xiàn)都(dōu)是(shì)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(de)尺(chǐ)度，事情就开始变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的(de)物(wù)理(lǐ)学(xué)家弗(fú)里茨兹威基正在研(yán)究和(hé)测量后(hòu)发星系(xì)团的质(zhì)量。这是一个由数千(qiān)个星系所组成的巨大星系团，这(zhè)些星系被引力束缚在一(yī)起。测量(liàng)星系团(tuán)的质(zhì)量一般会使用到(dào)两种方(fāng)法，当(dāng)两种方(fāng)法结果一(yī)致(zhì)，就可以(yǐ)确定其质(zhì)量的范围。

第一种是获得其"光(guāng)度学的(de)质量"，需(xū)要(yào)的(de)数据是(shì)测量各个星系的光度。

第二(èr)种是动(dòng)力学质量的(de)计算，是(shì)利(lì)用光谱(pǔ)红(hóng)移测量星系团中的各个星(xīng)系相(xiāng)对于星系团的运动速度。当测量结果出来之后，兹(zī)威(wēi)基彻底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度学质量”的(de)400倍。这意味着(zhe)，后发座星系团有99%的质量消失了(le)，或者说这99%的质量并(bìng)不以可见光的形式所存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异的是，在测量速度的过程(chéng)中，兹威基发现星系(xì)团(tuán)中很多星系的速(sù)度比理(lǐ)论上要快得多，按照牛顿的(de)运动学(xué)定律，仅靠这些可(kě)见(jiàn)星(xīng)系的质量所产生的(de)引力是无法将它们束(shù)缚在星系团内(nèi)的，它们早就应该被抛出星系(xì)团之外(wài)了，除非有一种神秘的力量在起(qǐ)作用，这种(zhǒng)力量来源于某种隐形(xíng)的物质。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的暗质(zhì)，它不发(fā)散(sàn)光、吸光、反(fǎn)射光，但是(shì)它们却占据着宇宙中绝大部分的质量(liàng)。只是当时(shí)的人们(men)对这(zhè)样的一(yī)种说法不(bù)屑一(yī)顾。

直到(dào)40年之后，“暗物质”这个(gè)词(cí)才再一次出现。天文学家维拉鲁宾(bīn)和肯(kěn)特福特在观测仙女座星系中的恒星运(yùn)动。理论上来说，距离中心越(yuè)远的恒(héng)星在其轨道(dào)上的运行(xíng)速度就会越慢。但是他(tā)们观测的(de)结果却让(ràng)人感(gǎn)到(dào)不可思议。

随着与中(zhōng)心距(jù)离(lí)的(de)增加，恒(héng)星的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿(dùn)的万有(yǒu)引(yǐn)力定律(lǜ)，在(zài)星系(xì)当中如(rú)果没(méi)有(yǒu)足够(gòu)大(dà)的质(zhì)量(liàng)来吸引它(tā)们，这些外围的恒星早(zǎo)就被(bèi)甩到宇(yǔ)宙(zhòu)当中了(le)。基(jī)于这种现象，科(kē)学家(jiā)们(men)会使用一种相对标准的方法来解释暗(àn)物质的存在，这种方法就是测量(liàng)星(xīng)系(xì)当中(zhōng)气体(tǐ)在X轴上距离(lí)星(xīng)系中心的距离(lí)，以及(jí)在Y轴上气体的旋(xuán)转(zhuǎn)速(sù)度。如果(guǒ)出现(xiàn)异常的结果(guǒ)，就认为是(shì)由暗物质的力量进入(rù)其中(zhōng)。

于是科学(xué)家们通过射电望(wàng)远镜测量了距离星(xīng)系中心(xīn)更远距离的氢元素，发现它们的旋转速(sù)度并不符合牛(niú)顿的(de)力学定律。我们的太阳系(xì)也不例外(wài)，太阳系(xì)位于银河(hé)系的(de)第(dì)三(sān)悬臂之上(shàng)，距(jù)离(lí)银河(hé)系中(zhōng)心2.6万(wàn)光年，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳(yáng)系的运行速度应该是160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实际速度远(yuǎn)远(yuǎn)大于理论速(sù)度，那么产(chǎn)生以上这种(zhǒng)向(xiàng)心加速度的原因(yīn)很可能就(jiù)是(shì)存(cún)在着一种我(wǒ)们看不到的(de)物质，是这些暗物质的引力效(xiào)应将星系聚集在了一起。

也是从这时开始，越来越多的研究人员开始相信十指不沾阳春水下一句是什么，十指不沾阳春水是什么意思暗(àn)物质的存在。科学家根据星系外恒星(xīng)轨道的(de)速度，估算(suàn)在(zài)星(xīng)系当(dāng)中暗物质的质量占(zhàn)整个(gè)星(xīng)系质量的85%。但是，暗物质并(bìng)不是唯一可以(yǐ)解释(shì)这(zhè)个(gè)现象的原(yuán)因。在一项新的研究当(dāng)中，科(kē)学家(jiā)们发(fā)现，几乎没有引力效应的遥远(yuǎn)恒星之间，也会出现(xiàn)速度上(shàng)的(de)微小差异。另(lìng)外，天文学家还发现了一个(gè)反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球大约2.5亿光年(nián)，大小和(hé)银(yín)河系不多，但是星(xīng)系当中存在的恒星数量却只有(yǒu)银河系(xì)的千分之一。

所(suǒ)以(yǐ)在理(lǐ)论上(shàng)，该星系必须存在暗物质，否则就会(huì)分(fēn)崩离析。但是科学家(jiā)们使用最先进的望(wàng)远镜对其进行了40个小时的(de)详细测量之后，发现(xiàn)星系中的恒(héng)星运动是可以用正常的物质和力学(xué)定律来解释的。那(nà)么(me)又有人提(tí)出，也许该(gāi)星系的暗物质(zhì)，已经被附近的另一个大星系剥离(lí)了(le)。奇怪(guài)的(de)是，它(tā)的附(fù)近没(méi)有(yǒu)任何(hé)星系(xì)存在。造(zào)成这些现象的除了暗(àn)物质的假说(shuō)之(zhī)外，另(lìng)一种(zhǒng)可(kě)能就是人类对引力的(de)理(lǐ)解还不够全面，引力很可能在不同(tóng)尺度空间(jiān)中(zhōng)的工作(zuò)方(fāng)式是不同的，这意(yì)味(wèi)着(zhe)在行星系尺度中的天体会沿(yán)着它们(men)的轨(guǐ)道，按照我(wǒ)们(men)所理(lǐ)解的方(fāng)式运动。但是上升到星系和星团的尺度(dù)，引力(lì)之间的相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(xué)家(jiā)还引入了外部场效应的(de)概(gài)念，指的(de)是在数百万光年的规(guī)模上，巨大的质量之(zhī)间会产生对(duì)彼此特(tè)殊的(de)效果，这个理(lǐ)论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我们需要对现(xiàn)在的物(wù)理定(dìng)律进(jìn)行修正，这些发现也(yě)让很多人认(rèn)为暗物质假说理论就(jiù)此终结。但是在宇宙当中还有关(guān)于暗物(wù)质存在的其他的理论证据(jù)，这些理论(lùn)证据(jù)是(shì)蒙德理论所没法解(jiě)释的“引(yǐn)力透镜”。

径(jìng)向距离为37亿光年的(de)子(zi)弹星系团，由两个(gè)碰撞的星系团所组成，类(lèi)似这样的星团(tuán)，它们大部分的普通质量都(dōu)在(zài)星系的气体(tǐ)当中。当星团以(yǐ)1000万(wàn)公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会(huì)导致温(wēn)度(dù)的急剧升高，速(sù)度大幅降低。所以在理论上，在碰撞(zhuàng)之(zhī)后，子(zi)弹星(xīng)系团大部分的质量将(jiāng)位于所有(yǒu)这些(xiē)气体所在的中间区(qū)域。那么(me)我们通(tōng)过什么来验证它的质量区(qū)域到底(dǐ)是不是集(jí)中在中(zhōng)间呢？前(qián)不久，詹姆(mǔ)斯韦伯太(tài)空望远(yuǎn)镜传回了宇宙当(dāng)中第(dì)一张全彩的高清照(zhào)片(piàn)，在照片(piàn)中我们可以明显地看到(dào)很多星系(xì)似乎被拉伸产生了巨大的形变。其实这些星(xīng)系本身并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么问题，而是这样极遥远的天体和我们地球上的观(guān)测(cè)者之间。被一个质量超级巨大的天(tiān)体遮挡(dǎng)，这个超(chāo)大(dà)质量的东(dōng)西的引力，会使身后(hòu)更遥远(yuǎn)星系的光(guāng)都发生了扭曲。这(zhè)个现象就是引力透镜效应。这个(gè)巨大(dà)的(de)天体可(kě)能是(shì)超(chāo)大质(zhì)量的黑(hēi)洞或(huò)者是(shì)暗物质(zhì)。

所以(yǐ)当人们对(duì)子弹星(xīng)系团观(guān)测(cè)的时候，发现(xiàn)它的大质(zhì)量区(qū)域(yù)并(bìng)不是在(zài)中间，而(ér)是(shì)在两侧。所以最好的(de)解释方法就是(shì)当星(xīng)团发生全部的碰撞时，可(kě)被观测到的质量(liàng)气(qì)体(tǐ)被(bèi)卡(kǎ)在了中间，暗(àn)物质则直接通过了这个区域，并在两边形成了引力透镜(jìng)。对(duì)子弹星系团的引(yǐn)力透镜研究也被认为(wèi)是暗物质存在的迄(qì)今为止最好的理论证据。

除此之外，还有来(lái)自宇(yǔ)宙当中最(zuì)古老的光。从宇宙大(dà)爆炸开始(shǐ)，38万(wàn)年之后，可见(jiàn)光终于可以畅通无阻(zǔ)地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过了(le)130多亿年之后(hòu)，这些光在(zài)宇宙(zhòu)空(kōng)间背景(jǐng)上留下了各相(xiāng)同性的微(wēi)波辐(fú)射(shè)。其中红色的部分表示温度较(jiào)高的区(qū)域，蓝色(sè)则表(biǎo)示相对较冷(lěng)的区域，但实际上它们之间的温差只有万分之一。

科学家们通(tōng)过(guò)对前景背(bèi)景分离后的(de)二值图(tú)像进(jìn)行连通域提取(qǔ)和(hé)标记之(zhī)后发现，如果宇宙(zhòu)当中(zhōng)没(méi)有暗物质(zhì)，图形看起来不应该是这样的，而随着暗(àn)物质的增加，一(yī)些(xiē)峰值(zhí)的幅(fú)度会减小(xiǎo)，才(cái)变得看起来“和谐”。为(wèi)了(le)匹配宇宙微(wēi)波背(bèi)景辐射的测量值(zhí)，我们需要的暗物质大约是普通物质的5倍。这(zhè)个数字(zì)与解释星系当中恒(héng)星(xīng)运(yùn)动所需(xū)要的暗物(wù)质比例(lì)是一(yī)致的。这就(jiù)意味着。

用了一个简单的理论框架，就(jiù)很(hěn)好(hǎo)地(dì)解释了很多不同的观(guān)测结(jié)十指不沾阳春水下一句是什么，十指不沾阳春水是什么意思果。而暗物质的(de)本质就是宇宙当中存在着某(mǒu)种类型的粒子，它们(men)不参与任何其他(tā)的电磁作用(yòng)，只通(tōng)过引力来相互(hù)作用。所以如(rú)果能够找到(dào)这种(zhǒng)粒子的存在，就相当于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到(dào)底(dǐ)是什么？科学(xué)家们已(yǐ)经(jīng)提出了数十种的假(jiǎ)想目标，而要寻(xún)找这(zhè)些(xiē)不同的(de)目标粒子所需要的实验方(fāng)式也不相同(tóng)。在过去的几(jǐ)十年(nián)当中，人(rén)类为了(le)寻找这些(xiē)看不见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规物质相互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的实验(yàn)，却(què)没有任何实质性的发现，除了一(yī)个地方，意(yì)大(dà)利的格兰萨索山，隶属于阿(ā)尔卑斯(sī)山脉(mài)。

在山(shān)下1400米处的地(dì)下矿(kuàng)井当(dāng)中，藏着地(dì)球上最大的地学实(shí)验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器，一直(zhí)致力于(yú)寻(xún)找暗物质粒子(zi)的(de)周期(qī)性(xìng)震荡(dàng)。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学(xué)家声称(chēng)观测到了某(mǒu)种信号。经过了(le)20多年的数据收集，人们发现了一(yī)个有趣的(de)事(shì)情。探测(cè)率会在(zài)每年的6月(yuè)份达到(dào)峰值，然(rán)后在11月降到最低，而且在20年当中每年都是一样(yàng)。一些科学家认为这(zhè)可能是人类(lèi)发现暗物质的第一个直接证(zhèng)据。

但是为什(shén)么暗(àn)物质会产(chǎn)生周期性的(de)年(nián)度(dù)信号(hào)呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳(yáng)系正在以220公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕(rào)着银(yín)河系进行移(yí)动，那么如果暗(àn)物质存在(zài)宇(yǔ)宙当中，这意味着(zhe)我们也在以这样的速度在穿(chuān)越(yuè)着(zhe)暗物(wù)质(zhì)流，这个(gè)过(guò)程中会产生相(xiāng)应的振荡(dàng)，同时地(dì)球(qiú)又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕(rào)太阳进(jìn)行旋转。所以(yǐ)有半年的时间，地球(qiú)围(wéi)绕太阳的方(fāng)向与太阳环(huán)绕银河(hé)系的(de)方向是一致的，而(ér)另(lìng)外半年则(zé)与之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球(qiú)与太阳(yáng)的方(fāng)向正好达到完(wán)全(quán)一致，这(zhè)是理论(lùn)上地球穿越暗物质流最快的时段。而在(zài)11月份(fèn)，又恰好达(dá)到(dào)了最慢值(zhí)。尽(jǐn)管在实际(jì)的情(qíng)况中(zhōng)，太阳(yáng)系相对银(yín)河系的(de)平面呈(chéng)现了60度的倾斜，但(dàn)是这(zhè)并不影响这个理论的(de)有效(xiào)性。

因此科(kē)学家认为这可以用来解(jiě)释，研(yán)究人员们所观测到的周期性信号。当(dāng)然(rán)也(yě)可(kě)能有其他的(de)情况，造(zào)成这种年度周期信(xìn)号的差异也(yě)可能是温度、湿度(dù)、土壤中的(de)水(shuǐ)分、高山上的积雪(xuě)，甚(shèn)至连意(yì)大利游(yóu)客的数量也符合这(zhè)个周期的规律。

所以(yǐ)，科(kē)学家们(men)又在南半球建立了一(yī)个几乎相同(tóng)的(de)实验室，这里的季节与之前(qián)的实验室(shì)正好相(xiāng)反，而在(zài)这(zhè)里，地球穿过暗物质流的(de)运动(dòng)特(tè)征(zhēng)和第一(yī)个实验(yàn)室是(shì)一样的。

因此(cǐ)，如果在这里可以(yǐ)得到相同的信号，就可以(yǐ)成为暗物(wù)质所存在的(de)非(fēi)常(cháng)有力的证据了。但是由(yóu)于(yú)这个实(shí)验室(shì)刚刚建成不久，所(suǒ)以截至目(mù)前(qián)还无法提(tí)供相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新(xīn)的望远(yuǎn)镜(jìng)，这台太空望(wàng)远镜叫(jiào)做“南希(xī)格(gé)雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈勃(bó)望远镜相(xiāng)同，但(dàn)它的宽视场仪器提(tí)供的视野是哈(hā)勃红外(wài)仪(yí)器的100倍。南希格雷斯(sī)罗曼(màn)太空望远镜其中一个关键的用途就是探索暗(àn)物(wù)质(zhì)背后的奥(ào)秘(mì)，对于探测的(de)结果，我(wǒ)们只(zhǐ)能(néng)拭目以待了。费米实(shí)验室粒子天体物理中心的科学家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特(tè)芬研究发现(xiàn)，如果暗物质(zhì)存在，它(tā)们极有可能拥有另一种神秘的效应，这种暗(àn)物质(zhì)效应，会支持宇(yǔ)宙当中生命的诞生，或者说是生(shēng)命进化(huà)的一(yī)个重要因素。

如果这一理论得到进一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不(bù)会意味着人类并不孤单(dān)呢？或许在(zài)宇宙当(dāng)中某(mǒu)个(gè)角落(luò)的行星上(shàng)，暗物质正在通(tōng)过这样的(de)效应创(chuàng)造生(shēng)命。当然，这些推(tuī)论的大(dà)前(qián)提是(shì)要先找到暗物质(zhì)存在的实际证据。那么小伙伴们，你(nǐ)们觉(jué)得暗(àn)物质到(dào)底存不(bù)存在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的(de)动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 十指不沾阳春水下一句是什么，十指不沾阳春水是什么意思