宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会存在科学无法(fǎ)解释的“暗物(wù)质”？暗物质又究(jiū)竟是什么？人类为了(le)寻找暗物质(zhì)存在(zài)的证据，科学家们(men)在过去的几十(shí)年当(dāng)中进行了(le)超(chāo)过50次的长期实验，但是(shì)却没有发现任何的有(yǒu)效(xiào)证据(jù)。除了(le)一个地方，在1687年出(chū)版的自然哲(zhé)学(xué)数学原(yuán)理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力(lì)定(dìng)律，它揭示了宇宙中天体运(yùn)动的规律。往后的几(jǐ)百年来(lái)，当天文学家们发(fā)现(xiàn)某(mǒu)些天(tiān)体运行轨(guǐ)道出现异常，不符合万有(yǒu)引(yǐn)力定律的时(shí)候，他(tā)们就(jiù)会知(zhī)道(dào)，周围一定有未知的(de)天(tiān)体通(tōng)过引力(lì)在(zài)摄(shè)动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过天王星运行轨道的异常(cháng)，推(tuī)算并(bìng)且(qiě)发现了海王星(xīng)的存(cún)在。另外，哈雷彗星(xīng)、冥(míng)王星的(de)发现都是应(yīng)用万有引力定律所取得重大天文(wén)成就(jiù)的例子。但是(shì)这些(xiē)发(fā)现都是在(zài)恒星系统的尺度当中，可当(dāng)我们上升到星(xīng)系或者是星团的尺度，事(shì)情(qíng)就(jiù)开始变(biàn)得诡异(yì)了。

1933年，瑞(ruì)士(shì)的物理(lǐ)学家弗里(lǐ)茨兹威基正在研究和测量后发星系(xì)团(tuán)的(de)质量(liàng)。这是一个(gè)由数千个星系所组成的巨大(dà)星系团(tuán)，这(zhè)些星系被引力(lì)束缚在一起。测(cè)量星系团(tuán)的质量一般(bān)会(huì)使用(yòng)到两种方法，当两种方(fāng)法(fǎ)结果一(yī)致，就可以确(què)定其质量的范围(wéi)。

第(dì)一种是(shì)获得(dé)其"光度(dù)学的质(zhì)量"，需要的(de)数据是测量各(gè)个星系的光(guāng)度(dù)。

第二种是动力学质量(liàng)的计算，是利用光谱(pǔ)红移测(cè)量星系团中的各个星系相对于星系(xì)团的(de)运动速度。当测量结果出来(lái)之后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度学质量(liàng)”的400倍(bèi)。这(zhè)意(yì)味着，后发座星系(xì)团有99%的质量消失了，或(huò)者说这99%的(de)质量并不以可见光的形式(shì)所存在，我(wǒ)们(men)无(wú)法看到。最诡异(yì)的是(shì)，在(zài)测量速度的过程中，兹威(wēi)基发现星系团中(zhōng)很多星系(xì)的速度(dù)比理论(lùn)上要快得多，按照牛顿的运动学定(dìng)律，仅靠这些可见星系的质量所产生的引力是无法将它们束(shù)缚(fù)在(zài)星系(xì)团(tuán)内的，它们早就应该被抛出星(xīng)系团之外了，除非有一种神秘(mì)的力量在起作(zuò)用，这种力量来源(yuán)于某种隐形的(de)物质(zhì)。

据(jù)此，兹维基(jī)提出了(le)这样部(bù)分(fēn)不可见的暗质，它不(bù)发散(sàn)光(guāng)、吸光、反(fǎn)射光，但是它们却占(zhàn)据着(zhe)宇宙(zhòu)中(zhōng)绝大部分的(de)质(zhì)量。只是当时的人们对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个(gè)词(cí)才再一次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测(cè)仙(xiān)女座(zuò)星(xīng)系中的恒星(xīng)运动(dòng)。理(lǐ)论上(shàng)来说，距离中心越远(yuǎn)的恒星(xīng)在其轨道(dào)上的(de)运(yùn)行(xíng)速度就会越慢。但是他们观测的(de)结果却让人(rén)感(gǎn)到不可思议(yì)。

随着与中(zhōng)心距离的增加(jiā)，恒星的旋转速(sù)度几乎(hū)保持(chí)不(bù)变。可是根据(jù)牛顿的万有引力定律，在星系当(dāng)中如果没有足够(gòu)大的(de)质量来吸引它们(men)，这些外围的恒星早就(jiù)被甩到(dào)宇宙当中了。基于这种现象，科(kē)学家们会使用一(yī)种相对标准的方法来解释暗物质(zhì)的存在，这种方法就是测量(liàng)星系当(dāng)中气体在X轴上(shàng)距(jù)离星系(xì)中心的距(jù)离(lí)，以及(jí)在Y轴(zhóu)上气(qì)体的旋(xuán)转(zhuǎn)速度。如果出现异常(cháng)的结果(guǒ)，就认(rèn)为(wèi)是由暗物质的力量进入(rù)其中。

于是科学家们(men)通过射(shè)电(diàn)望远镜(jìng)测量了距(jù)离星(xīng)系中心(xīn)更远距离的氢(qīng)元素，发(fā)现它们的旋转速度并不符合牛顿的力学定律。我们的太阳系(xì)也不例外，太阳系位(wèi)于银(yín)河(hé)系的第三(sān)悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根(gēn)据万有引(yǐn)力定律进行(xíng)计算，太阳系的运行(xíng)速度应该(gāi)是160千(qiān)米/秒，但实际(jì)上，太阳系正在以220千(qiān)米/秒(miǎo)的速度围绕银(yín)河(hé)系旋转，这个实际速度(dù)远远(yuǎn)大(dà)于理论速度(dù)，那么产生以上(shàng)这(zhè)种向心(xīn)加速度的(de)原因很可能就是存(cún)在着一种(zhǒng)我(wǒ)们(men)看不到(dào)的物(wù)质，是这些暗物质的引力效应将星系聚集在了一起。

也是从这时(shí)开始，越(yuè)来越多的研究(jiū)人员开始(shǐ)相信暗物(wù)质(zhì)的(de)存(cún)在。科学家根(gēn)据星系外恒星轨道的(de)速度，估算在(zài)星系当中暗物质的质量占整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗物质(zhì)并不(富士康漂亮女生一般分到哪里，富士康女生一般分到哪个岗位bù)是唯一可以解释这个现象的原(yuán)因(yīn)。在一(yī)项新的研究当中，科学家们发现，几乎没有引力效应的遥(yáo)远恒(héng)星之(zhī)间(jiān)，也会出现(xiàn)速度上的微小(xiǎo)差异。另外(wài)，天文(wén)学家还发(fā)现了一个反常(cháng)的星系(xì)，叫(jiào)做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是星系当中(zhōng)存在的恒(héng)星数(shù)量却(què)只(zhǐ)有银河系(xì)的千分之一。

所以在理论上，该星系(xì)必须存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家们使用最先进的望远镜对其进行了(le)40个小时的(de)详细测量(liàng)之后(hòu)，发现星系(xì)中的恒星运动是(shì)可(kě)以用正常的物(wù)质和力学定(dìng)律来解释的。那么又有人提(tí)出，也许该星系的暗物(wù)质(zhì)，已经被附近(jìn)的另一(yī)个大星系剥离(lí)了(le)。奇(qí)怪的是(shì)，它的附(fù)近(jìn)没有任何星(xīng)系存在。造成(chéng)这(zhè)些现象的除了(le)暗物质的假说之外(wài)，另一种可(kě)能就是(shì)人(rén)类对引力(lì)的理解(jiě)还不够全面，引力很(hěn)可能在不同尺度(dù)空间中的工作方式是不同的，这意(yì)味着在(zài)行星系尺度(dù)中的天体会沿着它们的轨道，按照我们(men)所(suǒ)理解的方式(shì)运动。但(dàn)是上升(shēng)到星系和星团的尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同的方(fāng)式。对于在(zài)星系(xì)团之间(jiān)的(de)相互作用，科学家(jiā)还引入了外部场效应的概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的(de)质量之间(jiān)会产(chǎn)生(shēng)对彼此特殊的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德(dé)理论成(chéng)立(lì)，这意味着我们需(xū)要对(duì)现在的物理定律进行修正，这些发(fā)现也让很多人认为暗物(wù)质(zhì)假说理论就此终结。但是在宇宙(zhòu)当(dāng)中还有(yǒu)关于(yú)暗物质存在的(de)其他的理(lǐ)论(lùn)证据，这些理(lǐ)论证据(jù)是蒙德理论所没法解释的(de)“引力透镜”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿光年(nián)的子弹星(xīng)系(xì)团(tuán)，由两个碰撞的星(xīng)系团(tuán)所组成，类似这样的星团，它(tā)们(men)大部分的普通(tōng)质量都在星(xīng)系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公(gōng)里/小时(shí)发生碰(pèng)撞的时候，星际气体的相互作用就会导致温度的急剧升(shēng)高，速(sù)度大幅降低。所以在(zài)理(lǐ)论(lùn)上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系(xì)团大部分(fēn)的质(zhì)量将位于所有这些(xiē)气体(tǐ)所在的(de)中间区域(yù)。那么我们(men)通过什么来验(yàn)证它的质(zhì)量区域到底是(shì)不(bù)是集(jí)中在中(zhōng)间呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望(wàng)远镜传回(huí)了宇宙当中第一张全(quán)彩(cǎi)的(de)高(gāo)清照片，在照片中我们可以(yǐ)明显地看到很多星系(xì)似乎被拉(lā)伸(shēn)产生了巨大(dà)的形变。其实这些星系本身并(bìng)不(bù)是(shì)真的被扭(niǔ)曲(qū)了，也不(bù)是韦伯望远镜(jìng)出了(le)什么(me)问题，而(ér)是这样极遥远的天体和(hé)我们地球上的观测者(zhě)之间(jiān)。被一个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质量的东西的(de)引(yǐn)力，会(huì)使身后更(gèng)遥远星系的光(guāng)都(dōu)发生了扭曲。这(zhè)个现象(xiàng)就是引力(lì)透镜效应。这个巨大的天体可能是(shì)超(chāo)大质量的黑洞或者是(shì)暗物质。

所以当(dāng)人(rén)们对子弹星系团(tuán)观测的时候(hòu)，发现(xiàn)它的大(dà)质量(liàng)区域(yù)并不是在中间，而是在(zài)两侧。所以最好的解释方法就是当(dāng)星团发生(shēng)全部(bù)的碰撞时(shí)，可被(bèi)观测到(dào)的质量气体被卡在了中间，暗物质则(zé)直接通(tōng)过了这个区域(yù)，并在两边形成了引力(lì)透(tòu)镜(jìng)。对子弹星(xīng)系团的引力透(tòu)镜研究也被认为是(shì)暗(àn)物质(zhì)存(cún)在的迄(qì)今为止最好的理(lǐ)论(lùn)证据。

除此之外，还有来(lái)自宇宙(zhòu)当中最古老的光。从宇(yǔ)宙大(dà)爆(bào)炸开始，38万(wàn)年之后，可见(jiàn)光终于可以畅通(tōng)无阻地穿越在(zài)宇宙当中了。经过(guò)了130多亿(yì)年之后，这些(xiē)光在(zài)宇(yǔ)宙空间背景上(shàng)留下了各相同性的微波辐射(shè)。其(qí)中红(hóng)色的部分表示温度较高的区(qū)域(yù)，蓝色则表示(shì)相对较冷的区域，但实际上它们之间的(de)温差只有万分之一。

科学家们通(tōng)过对(duì)前景背景分离后的二值图(tú)像进行(xíng)连通域提取和标记(jì)之后发现，如果宇宙当(dāng)中没有暗物质，图形看起来不(bù)应该(gāi)是这样(yàng)的，而随着(zhe)暗物质的增(zēng)加，一些峰值的幅度会(huì)减小，才(cái)变(biàn)得看起来“和谐”。为了(le)匹配(pèi)宇宙微(wēi)波背景辐(fú)射的测量值，我们需要的暗物质大约(yuē)是普通物质的5倍。这(zhè)个数(shù)字与解释星系(xì)当中恒星(xīng)运(yùn)动所需要的暗物质比(bǐ)例是一致的。这就(jiù)意味着。

用了一个简单的理论框架，就很(hěn)好地解(jiě)释了很多不同的观(guān)测结(jié)果。而暗物质的本质就是宇宙当(dāng)中存在着某种类型的粒子，它们(men)不参与任何其(qí)他的电(diàn)磁作用，只通过引力来相互作(zuò)用。所(suǒ)以(yǐ)如(rú)果能够找到这种粒子的存在，就相当(dāng)于找到了暗物质存在的实际(jì)证据(jù)。这(zhè)种粒子到底(dǐ)是什么？科学家们已(yǐ)经提出(chū)了(le)数十种的假想目标，而要寻找这些不同的目标粒子所需(xū)要的实验方(fāng)式也不相同。在过去(qù)的几十(shí)年当(dāng)中，人(rén)类为了寻(xún)找这(zhè)些(xiē)看(kàn)不见、摸不到，几乎不会与常规物质相互(hù)作用的“暗(àn)物质”，科学家(jiā)们(men)已经进(jìn)行了超过(guò)50次的实验(yàn)，却没(méi)有任何实质性的发现，除了一个地(dì)方，意大利(lì)的格兰萨索山，隶(lì)属(shǔ)于(yú)阿尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处的(de)地下矿井当中，藏(cáng)着(zhe)地球(qiú)上最大的(de)地(dì)学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层(céng)楼高的探测器，一直致力(lì)于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的科学家声(shēng)称观测到了(le)某种信号。经过了20多(duō)年的数据收集(jí)，人(rén)们发现(xiàn)了(le)一个有趣的事情。探(tàn)测率会在每年的6月份达到(dào)峰值，然后在11月降到(dào)最低，而且在(zài)20年当(dāng)中(zhōng)每年都是一样。一些(xiē)科(kē)学家(jiā)认为这可(kě)能是(shì)人类发现暗物质的第(dì)一个直(zhí)接证据。

但是(shì)为什么暗物(wù)质会产生(shēng)周期(qī)性的年度信号(hào)呢？刚才我(wǒ)们(men)讲了太阳系正(zhèng)在以(yǐ)220公里/秒的(de)速度围绕着银河系进行移动(dòng)，那(nà)么如果暗物质存在(zài)宇宙当(dāng)中，这(zhè)意味(wèi)着我们(men)也在以这样(yàng)的速度在(zài)穿越(yuè)着暗物质(zhì)流，这个过程(chéng)中会产生相应(yīng)的振荡，同时地球又以30公里/秒(miǎo)的速度围绕(rào)太阳进(jìn)行旋转。所以有半年(nián)的(de)时间，地球围绕(rào)太阳的方向与太(tài)阳(yáng)环绕银河系的方(fāng)向是一(yī)致的(de)，而另(lìng)外半(bàn)年则与之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球与太阳(yáng)的方向正好(hǎo)达(dá)到完全一致，这(zhè)是理论上地球(qiú)穿越暗物质流最快的(de)时(shí)段。而在11月份(fèn)，又(yòu)恰(qià)好达到了最慢值。尽管在实(shí)际(jì)的(de)情况中，太阳系(xì)相对银河系(xì)的平面呈现了60度的倾斜(xié)，但是这并(bìng)不(bù)影响这个理(lǐ)论的(de)有效性(xìng)。

因此科学家认为这可(kě)以用(yòng)来解(jiě)释，研究人员(yuán)们所(suǒ)观测(cè)到的(de)周期性信(xìn)号。当然也可(kě)能有其他(tā)的(de)情(qíng)况，造(zào)成这种(zhǒng)年度周期信(xìn)号的差异也可能是(shì)温度(dù)、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水分、高山上的积雪(xuě)，甚至连意大利游客的数量也符(fú)合(hé)这个周期的规律。

所以，科学(xué)家们(men)又(yòu)在南半球(qiú)建立了一个几乎相同的(de)实验室(shì)，这里(lǐ)的季节与之前的实验室正好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过(guò)暗物(wù)质流的运动特征和第一个实验室是一样(yàng)的。

因此，如果在这里(lǐ)可(kě)以得到相(xiāng)同(tóng)的信号，就可以成(chéng)为暗物(wù)质(zhì)所存在的非常有(yǒu)力的(de)证据了。但是由于这个实验(yàn)室刚刚建成不久，所以截至目前还无法(fǎ)提(tí)供相应的数据支持。另外，在(zài)2025年，NASA将会发射一台新的望远(yuǎn)镜(jìng)，这台太空望(wàng)远镜叫做“南(n富士康漂亮女生一般分到哪里，富士康女生一般分到哪个岗位án)希格(gé)雷斯罗曼(màn)”，它(tā)的主镜(jìng)大(dà)小跟哈勃(bó)望远镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视(shì)野是哈勃红外(wài)仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用途就是探索暗物质背后的奥(ào)秘(mì)，对于探测的结果，我们只能拭(shì)目以待了。费米实验室粒子天(tiān)体物(wù)理中心的科学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果(guǒ)暗物质(zhì)存在，它们极(jí)有可能拥(yōng)有另一种神秘的效应(yīng)，这种(zhǒng)暗(àn)物质效应，会(huì)支持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说是生命(mìng)进化的一个重要因素(sù)。

如果这(zhè)一理论得(dé)到进一步的证实，那么遍布(bù)宇宙(zhòu)当中的(de)暗物(wù)质会不会(huì)意味着(zhe)人类(lèi)并(bìng)不孤(gū)单呢？或许在(zài)宇宙当(dāng)中某个角(jiǎo)落(luò)的行星上(shàng)，暗物(wù)质正(zhèng)在通过这(zhè)样的效应创造生命。当然，这些推论的大(dà)前提是要先找到暗物质存在(zài)的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的支(zhī)持是我更(gèng)新的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 富士康漂亮女生一般分到哪里，富士康女生一般分到哪个岗位