宇宙是“人(rén)为制造”的？为何会存在科学(xué)无法解释(shì)的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存在(zài)的证据，科学家们在过去的几十年(nián)当中进行了超过50次的长期(qī)实验(yàn)，但是却没有发现任何(hé)的有效证据。除了(le)一个地(dì)方，在1687年出版的自然(rán)哲(zhé)学数学原理(lǐ)一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了(le)万有引力定律，它揭(jiē)示了宇宙中(zhōng)天体运动的规(guī)律。往(wǎng)后的几(jǐ)百年(nián)来，当天文学家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符(fú)合万有引力定律(lǜ)的时候，他们就会知道，周(zhōu)围一定(dìng)有未知的天(tiān)体通(tōng)过引力(lì)在摄动它(tā)的轨道(dào)。比如在1846年，奥本勒(lēi)维耶(yé)就通(tōng)过(guò)天王星(xīng)运行轨道的异常，推算(suàn)并(bìng)且发现了海王星(xīng)的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是应(yīng)用万有引(yǐn)力定律所取得重大(dà)天文成(chéng)就的(de)例子。但是这些发现都是在恒星系统(tǒng)的尺度(dù)当中，可(kě)当我们上升到星系或者是(shì)星团的尺度，事(shì)情(qíng)就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学家弗里茨兹威(wēi)基正在研究(jiū)和测(cè)量后发星系团的(de)质量。这是一个由(yóu)数千个星系所(suǒ)组成的(de)巨(jù)大星系(xì)团，这些星系被引力(lì)束缚在(zài)一起。测量星(xīng)系团的质量一般会使用到(dào)两种方法，当两种方(fāng)法结(jié)果一致(zhì)，就可以确定其质量的范围。

第一种是获得其"光度学的质量(liàng)"，需要的数据是测量(liàng)各(gè)个星系(xì)的光度。

第二种是动力学(xué)质量(liàng)的计(jì)算，是利用光谱红移(yí)测(cè)量星(xīng)系团(tuán)中的各个星(xīng)系相对于星系团的运动速(sù)度(dù)。当测量结果出(chū)来(lái)之(zhī)后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然(rán)是“光度学质(zhì)量”的400倍。这意味(wèi)着，后发座(zuò)星系团(tuán)有99%的(de)质量消失了，或(huò)者说这99%的质量并不以可(kě)见光的形式所(suǒ)存在，我们无法看到。最诡异的是，在(zài)测(cè)量速度(dù)的过(guò)程(chéng)中，兹威基发现星(xīng)系团中很多星系的速度比(bǐ)理论上要(yào)快得(dé)多(duō)，按照(zhào)牛顿(dùn)的(de)运动学定律，仅靠这些可(kě)见星(xīng)系的质量所产(chǎn)生的引力(lì)是无法将(jiāng)它(tā)们束缚在星系(xì)团内(nèi)的，它(tā)们(men)早就应该被抛出星系团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种(zhǒng)力量来源于某种隐形(xíng)的(de)物质(zhì)。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它不发散(sàn)光、吸(xī)光、反(fǎn)射光(guāng)，但是它们却占(zhàn)据着宇宙中绝大部(bù)分的质量(liàng)。只是当(dāng)时的(de)人们(men)对这样的(de)一种说法(fǎ)不屑一顾(gù)。

直到(dào)40年(nián)之(zhī)后(hòu)，“暗物质”这个词才再(zài)一(yī)次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女(nǚ)座星(xīng)系(xì)中的恒星运动。理论上来说，距离中心越(yuè)远的恒星在其轨道(dào)上(shàng)的(de)运行速(sù)度(dù)就会越慢。但(dàn)是他们观测(cè)的结果却让人感到不可思议。

随着与中心距(jù)离的增加，恒星的旋(xuán)转速度几(jǐ)乎保持不变。可是根据牛顿的万有引力定律(lǜ)，在(zài)星系当中如果没(méi)有足(zú)够大的质量来吸引它们，这些外围的(de)恒星早就(jiù)被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这种现象，科学家(jiā)们(men)会(huì)使用一种相对标准的方(fāng)法来解释暗(àn)物质的存在，这(zhè)种(zhǒng)方法就是测量星系(xì)当(dāng)中气体在X轴上(shàng)距离星系中心的距离(lí)，以(yǐ)及在Y轴上气体的(de)旋转速度(dù)。如果出(chū)现异常的结(jié)果，就认为是由暗(àn)物质的力量进入其中。

于是科(kē)学(xué)家(jiā)们通过(guò)射电望远(yuǎn)镜(jìng)测(cè)量了距离星系(xì)中心更(gèng)远距离的氢(qīng)元素，发现它们的旋转速度并不符(fú)合牛顿的力学(xué)定律。我们的太(tài)阳系也不例(lì)外，太阳系位于(yú)银(yín)河系的第(dì)三悬(xuán)臂之上，距离银河(hé)系中心2.6万光年，根(gēn)据万(wàn)有(yǒu)引力定律进行计算，太(tài)阳系的运行速度应该是160千米/秒，但(dàn)实际上(shàng)，太阳系正在以(yǐ)220千(qiān)米/秒的速度(dù)围绕(rào)银河系旋转，这个实际速度远远大(dà)于理论(lùn)速度，那(nà)么产(chǎn)生以上这种向心加速度的原(yuán)因很可能(néng)就是存在着一种(zhǒng)我们看(kàn)不到的物(wù)质，是这些暗物质的引力效应将星系(xì)聚集在(zài)了一(yī)起。

也是从这时开(kāi)始，越来越多的研究人员开(kāi)始相信暗物质(zhì)的存在。科(kē)学家根据星(xīng)系外恒星(xīng)轨道的(de)速度，估算(suàn)在星(xīng)系当中(zhōng)暗物质的质(zhì)量(liàng)占(zhàn)整个星系质(zhì)量的85%。但是(shì)，暗(àn)物质并不是唯一(yī)可以解(jiě)释这个现象的原(yuán)因。在一(yī)项新的研究(jiū)当(dāng)中，科(kē)学家们发现，几乎没有引(yǐn)力(lì)效应的遥远恒星之间，也会出(chū)现速度上的微小差(chà)异(yì)。另外，天(tiān)文学(xué)家还(hái)发(fā)现了(le)一(yī)个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系(xì)距离(lí)地(dì)球大约2.5亿(yì)光年，大小和银河系不多(duō)，但是星系当中存在的恒(héng)星数量却只(zhǐ)有银河系的千分(fēn)之一。

所以在理论上(shàng)，该星系必须(xū)存在暗(àn)物质，否则就会分崩离析。但是(shì)科学家们使用最先(xiān)进(jìn)的望远镜对其进行了40个小时的详(xiáng)细测量之后，发(fā)现星系中的恒星运动(dòng)是可(kě)以用(yòng)正常的物(wù)质和力学定(dìng)律来(lái)解释的。那么又有人提出，也许(xǔ)该星(xīng)系的暗物质，已(yǐ)经被(bèi)附(fù)近的另一个大星系(xì)剥离了。奇怪的是(shì)，它的(de)附近没有任(rèn)何星系存在(zài)。造成这(zhè)些现象的除了(le)暗物质的(de)假说之外，另一种可能就(jiù)是(shì)人类对(duì)引力的理解还不够全(quán)面，引力很可能在不(bù)同尺(chǐ)度空间中的工(gōng)作方式是不同的，这意味(wèi)着在(zài)行星系(xì)尺度中(zhōng)的天体会沿着它们的(de)轨道，按照我们(men)所(suǒ)理(lǐ)解的方式运动。但是上(shàng)升到(dào)星系(xì)和星(xīng)团的(de)尺度(dù)，引(yǐn)力之间的(de)相(xiāng)互作用(yòng)则是不同的方式。对于在星系团之间的相互作用，科学(xué)家还引入(rù)了外部场效应的概念，指的(de)是在数百万光(guāng)年的规模上(shàng)，巨大的质量之间会(huì)产生(shēng)对彼此特殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德(dé)理论。如果MOND蒙德(dé)理论成(chéng)立(lì)，这意味着我们需要(yào)对(duì)现在的物理定律进行修正，这些发现也让很多人(rén)认为暗(àn)物质(zhì)假说理论就此终结。但是(shì)在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有关于(yú)暗物质存在的其(qí)他(tā)的理(lǐ)论(lùn)证据，这些理论证(zhèng)据是(shì)蒙德理论所没(méi)法(fǎ)解(jiě)释的“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

径向距(jù)离为37亿光(guāng)年(nián)的(de)子(zi)弹星系团，由两个碰(pèng)撞的星系团所(suǒ)组(zǔ)成，类似这样的(de)星(xīng)团，它们大部分的普(pǔ)通质量都在星系的气(qì)体当中。当(dāng)星团以1000万公(gōng)里/小时发生碰(pèng)撞的时候，星际气体的相互作用就会导致温度的(de)急剧升高，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(fēn)的质(zhì)量(liàng)将位于所有(yǒu)这些(xiē)气(qì)体(tǐ)所在(zài)的中(zhōng)间区域。那么我们(men)通过(guò)什么来验证(zhèng)它的质(zhì)量区域到(dào)底是(shì)不是集中在中间呢？前不久，詹(zhān)姆斯(sī)韦伯太空(kōng)望远(yuǎn)镜传(chuán)回了宇宙当中第一张全彩的高清照片，在(zài)照片中我们可以明显(xiǎn)地看到很(hěn)多星(xīng)系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨大的形变。其(qí)实这些星系本身并不是真的(de)被扭曲了，也不(bù)是韦(wéi)伯望远(yuǎn)镜(jìng)出了什么问题，而(ér)是这样极(jí)遥(yáo)远的(de)天体和我们地球上的(de)观测者之间。被一(yī)个质量超级(jí)巨大的天(tiān)体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远星系的(de)光都发生了扭曲。这个现(xiàn)象就是引力透(tòu)镜效应。这个巨大的天体可能是超大质量的黑洞或(huò)者是暗物质。

所以当人们对(duì)子弹星(xīng)系团观测(cè)的时(shí)候，发现它的大质量侗族乐器有哪些图片，侗族乐器有哪些种类区域并不是(shì)在中间，而是在两侧(cè)。所以(yǐ)最(zuì)好的解(jiě)释方法就是当(dāng)星(xīng)团(tuán)发生全(quán)部的碰撞时(shí)，可被观测到的质(zhì)量气(qì)体被卡在了(le)中间，暗物质则直接通过了这个区域，并在两边形成了(le)引力透镜。对子(zi)弹星(xīng)系团的引力透(tòu)镜研究也(yě)被认为(wèi)是暗物质存在(zài)的迄今(jīn)为止(zhǐ)最(zuì)好(hǎo)的理论证据。

除(chú)此之外，还有(yǒu)来自宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年(nián)之后(hòu)，可见光终于可以畅(chàng)通无(wú)阻地(dì)穿越在(zài)宇宙当中了。经(jīng)过了130多亿年之后，这些光在(zài)宇宙空间背景上留下了各(gè)相同性的微波(bō)辐射。其中红色的部分表示温度(dù)较高的区域，蓝色则表示相对较(jiào)冷的区域，但实(shí)际上它们之间(jiān)的温差只(zhǐ)有(yǒu)万分之一。

科学家们通(tōng)过对前(qián)景背景分离后的二值图像进行连通域提(tí)取和标(biāo)记之(zhī)后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗物质(zhì)，图形看起来不应(yīng)该是这样的，而随着暗(àn)物质的增加，一些(xiē)峰值的(de)幅度会减小，才(cái)变得(dé)看(kàn)起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐(fú)射的(de)测量值，我们需要的暗物质大约是普通(tōng)物质的5倍。这个数(shù)字(zì)与解释星系当(dāng)中恒(héng)星运动所需要的(de)暗物质比例是一(yī)致的(de)。这就意味着。

用了一个(gè)简单的(de)理(lǐ)论框(kuāng)架，就很好(hǎo)地解释了很多(duō)不(bù)同的观(guān)测结果。而(ér)暗物质(zhì)的本(běn)质就是宇宙当中存在着某种类型的(de)粒子，它们(men)不(bù)参与任何其他的电磁作用，只通过引力(lì)来相互作用(yòng)。所以(yǐ)如果能够(gòu)找(zhǎo)到这种粒子的存在，就相(xiāng)当于找到(dào)了暗(àn)物质存在(zài)的实(shí)际证据。这种粒子到(dào)底是什么？科学(xué)家们(men)已(yǐ)经提出了(le)数(shù)十(shí)种的假想目标，而要寻找这些(xiē)不同的(de)目标粒子所(suǒ)需要的实(shí)验(yàn)方式也(yě)不相同。在过去(qù)的几十年(nián)当中，人类(lèi)为(wèi)了寻找这(zhè)些看不见、摸不(bù)到，几乎(hū)不会与常规物质(zhì)相互作用(yòng)的“暗物(wù)质”，科学家(jiā)们(men)已经进(jìn)行了(le)超过(guò)50次的实验，却没有(yǒu)任(rèn)何实质(zhì)性的发现，除(chú)了一(yī)个地(dì)方，意大利的格兰萨(sà)索(suǒ)山(shān)，隶(lì)属于(yú)阿尔(ěr)卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿井当中，藏着(zhe)地球上最大的地学实验室，这个实验(yàn)室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层楼高的探测器，一直致力(lì)于(yú)寻(xún)找暗物质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称(chēng)观测到了某种信号。经过(guò)了20多(duō)年(nián)的数据收集，人们发现了(le)一个(gè)有趣的事情。探(tàn)测率会在每年的6月份达到峰值，然后(hòu)在11月降到最低，而(ér)且(qiě)在20年当中每年都是一(yī)样(yàng)。一些(xiē)科学家认为(wèi)这(zhè)可能(néng)是人类(lèi)发现暗物质(zhì)的(de)第一(yī)个直接证(zhèng)据(jù)。

但是为什么暗物质会产生(shēng)周期性的年度信号呢？刚才(cái)我们(men)讲了太阳系(xì)正(zhèng)在以220公里(lǐ)/秒的速度围绕着银河系进行移动，那(nà)么如(rú)果暗物(wù)质存在(zài)宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)，这意味着(zhe)我们也在以这样(yàng)的速(sù)度(dù)在(zài)穿(chuān)越着暗(àn)物(wù)质流，这个过(guò)程中会产生相应的振荡，同时地球又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太阳(yáng)进行旋(xuán)转。所以有半(bàn)年的时间，地球围绕太阳的方(fāng)向(xiàng)与太阳环绕银(yín)河系(xì)的方向是一致的，而另(lìng)外(wài)半(bàn)年则(zé)与之相反。

而在(zà侗族乐器有哪些图片，侗族乐器有哪些种类i)6月(yuè)份的(de)时候，地球与(yǔ)太阳(yáng)的方向(xiàng)正好(hǎo)达(dá)到完全(quán)一致(zhì)，这是理论上地球穿越暗物质流最快(kuài)的(de)时(shí)段。而在(zài)11月份，又(yòu)恰好达到了最慢(màn)值(zhí)。尽(jǐn)管(guǎn)在实际的情(qíng)况中(zhōng)，太阳系(xì)相对银(yín)河系的平面呈现了(le)60度(dù)的倾斜，但是这并不影响这(zhè)个理论的有(yǒu)效性。

因(yīn)此科学家认为这(zhè)可以用来(lái)解释，研究人员们所观测(cè)到的周期性(xìng)信号。当然也(yě)可(kě)能有其他(tā)的情况(kuàng)，造成这种年(nián)度(dù)周期信号(hào)的(de)差异也可能(néng)是(shì)温度、湿度、土壤中的水分、高山(shān)上的积雪，甚(shèn)至连意(yì)大(dà)利游客的数量也符合这个周期的规律。

所以，科学家们又在(zài)南半球建立(lì)了(le)一个几乎(hū)相同的实验室(shì)，这里的季(jì)节(jié)与之前的实验室正(zhèng)好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过(guò)暗(àn)物(wù)质流的运(yùn)动特征和第(dì)一个实验室是一样的。

因此(cǐ)，如果在(zài)这(zhè)里(lǐ)可以得到相同的信号，就可以成为暗(àn)物质所(suǒ)存在的非常(cháng)有力的(de)证据了。但是由于这个实验室刚刚建成(chéng)不久，所以(yǐ)截(jié)至(zhì)目前还无法提供相应(yīng)的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一(yī)台(tái)新的望远镜(jìng)，这台太空望远镜叫(jiào)做“南(nán)希格雷斯罗(luó)曼”，它的(de)主镜(jìng)大小(xiǎo)跟哈勃(bó)望远镜相同(tóng)，但它的宽(kuān)视场仪器提供的视(shì)野是哈勃(bó)红外(wài)仪器(qì)的100倍。南(nán)希格雷斯(sī)罗曼太空望远镜其中一(yī)个关键的用(yòng)途就(jiù)是探索暗物质背(bèi)后的(de)奥秘(mì)，对于(yú)探测的结(jié)果，我们只能(néng)拭目以(yǐ)待了(le)。费米(mǐ)实验室粒子天体(tǐ)物理(lǐ)中心的科(kē)学(xué)家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质(zhì)存在，它们极(jí)有可能(néng)拥有另一种神秘的效(xiào)应，这种暗(àn)物质效应，会支持宇宙当中生(shēng)命的诞生(shēng)，或者说(shuō)是生命进化的一(yī)个重要因素。

如果这一理(lǐ)论得到进一(yī)步的证(zhèng)实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质(zhì)会(huì)不会意味着(zhe)人类并不(bù)孤单呢？或许在(zài)宇宙(zhòu)当中某个角落的行星上，暗物(wù)质(zhì)正在通(tōng)过这样的效侗族乐器有哪些图片，侗族乐器有哪些种类应(yīng)创造(zào)生命(mìng)。当然，这些推论的大前提是(shì)要(yào)先找到(dào)暗物(wù)质存在的实际证据。那(nà)么小(xiǎo)伙伴(bàn)们，你(nǐ)们觉(jué)得暗物质(zhì)到(dào)底存不存(cún)在(zài)呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是我更新的动力！

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