宇宙是(shì)“人为制(zhì)造”的？为何会存在科(kē)学无法解(jiě)释的“暗物(wù)质”？暗物质又(yòu)究竟是什么？人类为了(le)寻找暗物质(zhì)存(cún)在的证(zhèng)据，科学家们在过去的几十年当中(zhōng)进行了(le)超过50次的长(zhǎng)期实验，但(dàn)是却没有(yǒu)发现任何的有效证据。除了(le)一个地方，在1687年出(chū)版的自然哲学数学原理一书(shū)中(zhōng)，埃萨(sà)克(kè)牛(niú)顿发表了万(wàn)有(yǒu)引力定律(lǜ)，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动(dòng)的规律。往后的几百年来(lái)，当天文学家们(men)发现(xiàn)某些天(tiān)体(tǐ)运(yùn)行(xíng)轨道(dào)出现异常，不符合万(wàn)有引力定律的时候(hòu)，他们就(jiù)会知道(dào)，周(zhōu)围(wéi)一定有未知的天体通过(guò)引力(lì)在摄动它的轨道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维耶就通(tōng)过天王星运行轨道的异常，推算并且发(fā)现(xiàn)了海(hǎi)王星的存在(zài)。另外，哈雷彗星、冥王星(xīng)的发现都(dōu)是(shì)应用万有(yǒu)引力定律(lǜ)所取(qǔ)得重大天文成就的例(lì)子。但是(shì)这些(xiē)发现都是在恒星(xīng)系统的尺(chǐ)度当(dāng)中(zhōng)，可(kě)当我们上(shàng)升到(dào)星系或者是(shì)星团的尺度，事(shì)情(qíng)就(jiù)开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士的物(wù)理学家弗里茨兹威基(jī)正在研究和测(cè)量后发星系团的质量。这(zhè)是一个由数千个(gè)星系(xì)所组(zǔ)成的(de)巨大星系(xì)团，这(zhè)些星系被引力(lì)束缚在一起。测量星(xīng)系团的(de)质(zhì)量一般(bān)会使用到两(liǎng)种方(fāng)法，当两种方法结果一(yī)致，就可以确定其质量的范(fàn)围(wéi)。

第一种是获得其"光度(dù)学(xué)的质量"，需要的数据(jù)是测量(liàng)各(gè)个星系的光度。

第(dì)二种是动(dòng)力学质(zhì)量的计(jì)算(suàn)，是利用光谱红移测量星系(xì)团(tuán)中的(de)各个星系相(xiāng)对(duì)于星系团的运动(dòng)速度(dù)。当测量结果出来之后，兹威基彻(chè)底懵了(le)，“动力学质量”竟(jìng)然是“光(guāng)度学质(zhì)量”的400倍。这意味着，后发座星系(xì)团有99%的质量消失了，或(huò)者说(shuō)这99%的质量并不以(yǐ)可(kě)见(jiàn)光的形(xíng)式所存在，我们(men)无法看到(dào)。最诡(guǐ)异(yì)的是，在测量速度的过程中，兹(zī)威基发现星系(xì)团(tuán)中很多星系的速度(dù)比(bǐ)理(lǐ)论上要(yào)快得多，按照(zhào)牛(niú)顿的运动学定律，仅靠(kào)这些可见星系的(de)质量所产生(shēng)的引力是无法(fǎ)将(jiāng)它(tā)们束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星(xīng)系团之(zhī)外了，除非有一种神(shén)秘(mì)的(de)力量在起(qǐ)作用，这种力量来源于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的物质(zhì)。

据(jù)此，兹(zī)维(wéi)基提出了这样部分(fēn)不可见的暗质，它不发(fā)散光、吸光、反射光(guāng)，但是它们却占据(jù)着宇(yǔ)宙(zhòu)中(zhōng)绝大部(bù)分(fēn)的质量。只是(shì)当时(shí)的人(rén)们对这样的(de)一(yī)种(zhǒng)说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这(zhè)个(gè)词才再一次出现。天(tiān)文学家维拉(lā)鲁宾和肯(kěn)特(tè)福(fú)特(tè)在观测仙女(nǚ)座星系(xì)中的恒星运动(dòng)。理论上(shàng)来说，距离中心越远(yuǎn)的恒(héng)星(xīng)在(zài)其(qí)轨(guǐ)道上(shàng)的运行速度就会(huì)越慢。但是他(tā)们观(guān)测(cè)的结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与中心距离的(de)增加，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿的(de)万有(yǒu)引(yǐn)力定律，在星系当中如(rú)果(guǒ)没有足够大(dà)的(de)质量来吸引它们(men)，这些外围的恒星早就被(bèi)甩到宇宙当中了。基于这(zhè)种现象，科学家们会(huì)使用一种(zhǒng)相对(duì)标准的方法来解释暗(àn)物质的(de)存在，这种方法就是测量星系当(dāng)中气体在(zài)X轴上距(jù)离星系中心的(de)距离，以及在Y轴上(shàng)气体(tǐ)的旋(xuán)转速度。如果(guǒ)出(chū)现异常的结(jié)果(guǒ)，就认为(wèi)是由(yóu)暗(àn)物(wù)质的力量(liàng)进入其中(zhōng)。

于(yú)是科学家们通过射电望远镜测量了距离星系中心更远(yuǎn)距离的氢元素(sù)，发(fā)现它们的(de)旋转速度并不符合牛顿的力学(xué)定(dìng)律。我们的太阳系也不(bù)例外，太阳系位于(yú)银(yín)河系的(de)第三(sān)悬臂(bì)之上，距离银(yín)河(hé)系(xì)中心2.6万光年，根据万有引(yǐn)力定律进(jìn)行计算(suàn)，太阳系的运行速(sù)度应该是(shì)160千米(mǐ)/秒，但(dàn)实(shí)际上，太阳系正在以220千(qiān)米/秒(miǎo)的速度(dù)围绕银河(hé)系旋转，这个实际速度(dù)远远大于理(lǐ)论速度，那么产生以(yǐ)上(shàng)这种(zhǒng)向心加速(sù)度的原因很(hěn)可能(néng)就是(shì)存在着一种我(wǒ)们(men)看不到的物质，是(shì)这(zhè)些暗物(wù)质的引力效应将(jiāng)星(xīng)系聚集在了一(yī)起。

也是从这时(shí)开始，越来越多的(de)研究人(rén)员开(kāi)始相(xiāng)信(xìn)暗物(wù)质(zhì)的存在(zài)。科(kē)学(xué)家根据星系外恒星(xīng)轨道的速度，估算在(zài)星系当中暗物质的质量(liàng)占(zhàn)整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗物质并不是(shì)唯一可以解释这个现象的(de)原因。在一项新的研究当中，科学家们发现，几(jǐ)乎(hū)没有(yǒu)引力效应的遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个(gè)反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系距离地球(qiú)大(dà)约2.5亿光年(nián)，大小和(hé)银河系不多，但(dàn)是(shì)星(xīng)系当(dāng)中存在的恒(héng)星数量却(què)只(zhǐ)有银河系的千分之(zhī)一。

所以在理论上(shàng)，该星系必须存(cún)在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家们(men)使用最先进的望远镜对其进行(xíng)了(le)40个(gè)小时的(de)详细(xì)测量(liàng)之后，发(fā)现星(xīng)系中的恒星运动是可(kě)以用正常的物质和力学定律来解(jiě)释的。那么(me)又有人提出，也许该星系的暗物质(zhì)，已经被附近的另一个大星系(xì)剥离了(le)。奇怪的(de)是，它的附近没有任何星系存(cún)在。造(zào)成这些现(xiàn)象(xiàng)的除了(le)暗物质的(de)假说之外(wài)，另(lìng)一种可(kě)能(néng)就是人(rén)类对引力的理解还不够全(quán)面，引(yǐn)力很可能在(zài)不同尺度空(kōng)间(jiān)中的工(gōng)作方(fāng)式是不同的，这(zhè)意味着在行星系尺度中(zhōng)的天(tiān)体闻鸡起舞的意思和道理是什么，闻鸡起舞的意思和道理简短(tǐ)会(huì)沿着它(tā)们的(de)轨道，按(àn)照(zhào)我(wǒ)们所理解的方式运(yùn)动。但(dàn)是上升到星系和星团的尺(chǐ)度，引力之间的(de)相互作(zuò)用则是不同的(de)方式。对(duì)于在星系团(tuán)之间的相互(hù)作用(yòng)，科学家(jiā)还(hái)引(yǐn)入了外部场效(xiào)应的概念(niàn)，指的是在数百万光年的规(guī)模上，巨大的质量之间会产生对彼此(cǐ)特殊的效果，这(zhè)个理论(lùn)叫(jiào)做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理(lǐ)论成立，这(zhè)意(yì)味着(zhe)我(wǒ)们需要对现在的(de)物理定律进行修正，这些发现也(yě)让很(hěn)多人认为暗物质假说理论就此终结(jié)。但是在宇宙当中还有关于暗物(wù)质存在的其他的理论证据，这些理论证据是蒙德理论所没(méi)法(fǎ)解释的(de)“引力透镜(jìng)”。

径向(xiàng)距离为37亿光年的子弹星系(xì)团，由两(liǎng)个碰撞的星系团所(suǒ)组成(chéng)，类似(shì)这样的星团，它们(men)大(dà)部分的普(pǔ)通质量都(dōu)在星系的气(qì)体(tǐ)当中。当星(xīng)团以1000万公里/小时发生(shēng)碰撞的时候(hòu)，星际气(qì)体(tǐ)的相互作用(yòng)就会导致温度的(de)急剧升高，速(sù)度大幅降低。所以在(zài)理论上(shàng)，在碰撞(zhuàng)之后，子弹星(xīng)系团大部(bù)分的质量将(jiāng)位(wèi)于所有这些气体所在(zài)的(de)中间(jiān)区(qū)域。那么(me)我们通过什么来验证它的质量区域到(dào)底是不(bù)是(shì)集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传回(huí)了宇宙(zhòu)闻鸡起舞的意思和道理是什么，闻鸡起舞的意思和道理简短当中第一张全彩的高清照片，在照片中我们可以(yǐ)明(míng)显地看(kàn)到(dào)很(hěn)多星系似乎被拉伸产生了巨(jù)大的形变。其实这些星(xīng)系本身并不是真的(de)被扭(niǔ)曲了(le)，也不是(shì)韦伯望远镜出了什么问题(tí)，而(ér)是这样极遥远(yuǎn)的天(tiān)体和我(wǒ)们地球上的观测者之间。被(bèi)一个(gè)质量超级巨大的天体遮挡，这个超(chāo)大质量(liàng)的东西的引力，会(huì)使(shǐ)身(shēn)后(hòu)更遥远星系的光都发生(shēng)了(le)扭曲(qū)。这(zhè)个现象就(jiù)是引力透镜效应。这(zhè)个巨大的天体可能是超大质量的(de)黑洞或者是暗物质。

所以当(dāng)人们对子弹(dàn)星(xīng)系团(tuán)观测的时候(hòu)，发现它(tā)的大质量(liàng)区域(yù)并不是在中(zhōng)间(jiān)，而是在两侧。所以最好(hǎo)的(de)解(jiě)释方法就是当(dāng)星(xīng)团发生全(quán)部的碰(pèng)撞时，可被观测(cè)到的质量气体被卡在了中间，暗(àn)物质(zhì)则直(zhí)接(jiē)通(tōng)过(guò)了这个(gè)区域，并在两边(biān)形成了引力透(tòu)镜。对(duì)子(zi)弹(dàn)星系团的引力透(tòu)镜研究也(yě)被认(rèn)为是暗(àn)物质存(cún)在的迄今为止最好的理论证据。

除此(cǐ)之外，还有(yǒu)来(lái)自(zì)宇宙当中最古(gǔ)老的光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万年之后(hòu)，可见光终于(yú)可以畅通无阻地穿(chuān)越在宇(yǔ)宙(zhòu)当中了。经(jīng)过(guò)了130多亿(yì)年之后，这些(xiē)光在宇宙空间背景(jǐng)上留下(xià)了各相同性(xìng)的(de)微波辐射。其(qí)中红色的部分表示(shì)温度较高的区域，蓝色则(zé)表(biǎo)示(shì)相(xiāng)对(duì)较冷的区(qū)域，但实际上它(tā)们之(zhī)间的(de)温差只有(yǒu)万分之一。

科学家们通过对前景背景分离后(hòu)的二值图(tú)像进(jìn)行连(lián)通域提(tí)取(qǔ)和标(biāo)记(jì)之后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗物质(zhì)，图形看起来不应该是这样(yàng)的，而随着暗物质(zhì)的增加(jiā)，一些峰值(zhí)的(de)幅度会减小，才变得看起(qǐ)来“和(hé)谐”。为(wèi)了匹配宇宙(zhòu)微波背(bèi)景辐射的测量值，我们需要的暗物质(zhì)大(dà)约是普通物质的5倍。这个数字(zì)与解释星(xīng)系当中恒星运(yùn)动(dòng)所需要(yào)的(de)暗(àn)物质比例是一(yī)致(zhì)的。这(zhè)就意味着。

用(yòng)了(le)一个简单(dān)的理(lǐ)论框架，就很(hěn)好地解释了很(hěn)多不同的观(guān)测结(jié)果。而暗物质(zhì)的本质就是宇宙(zhòu)当中存在着(zhe)某种类型的粒子(zi)，它们不参与任(rèn)何其(qí)他的电磁作用，只通过引力来相互作用(yòng)。所以如果能够(gòu)找到这种(zhǒng)粒(lì)子的存在，就相当(dāng)于找到了暗(àn)物质存(cún)在(zài)的实际证据。这种粒子到底是什么？科(kē)学家们已经提出(chū)了数十种(zhǒng)的(de)假想目标，而(ér)要(yào)寻找(zhǎo)这些不同的目标粒子所需要的实验方(fāng)式(shì)也不(bù)相同。在(zài)过去的几十年当(dāng)中，人类为了寻找这些看(kàn)不见(jiàn)、摸不到，几乎(hū)不会与常(cháng)规物质(zhì)相互作用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的(de)实验，却没有任何实质性的发现，除(chú)了一个地方(fāng)，意大利的格兰萨索山(shān)，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山(shān)下1400米处的地下矿井当中，藏着地(dì)球(qiú)上最(zuì)大(dà)的(de)地(dì)学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼(lóu)高的(de)探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物质粒子(zi)的(de)周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来(lái)，这里的(de)科(kē)学(xué)家声称(chēng)观测到了某种信号(hào)。经过了20多年的(de)数据收集，人(rén)们(men)发现了(le)一个(gè)有趣的(de)事情。探测(cè)率会在每年的6月份(fèn)达到(dào)峰值，然后(hòu)在(zài)11月降到最低，而(ér)且在20年当中每年都是一(yī)样。一些科学家(jiā)认(rèn)为(wèi)这可能是人类(lèi)发现暗物质(zhì)的第(dì)一(yī)个直接(jiē)证据。

但(dàn)是为什么(me)暗物质(zhì)会产(chǎn)生闻鸡起舞的意思和道理是什么，闻鸡起舞的意思和道理简短(shēng)周期性(xìng)的年(nián)度信号呢？刚才(cái)我们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒的速度(dù)围绕着银河系(xì)进行移(yí)动，那么如果暗(àn)物(wù)质存在宇宙当(dāng)中，这意味(wèi)着我(wǒ)们(men)也在以这样的速度在穿越着暗物(wù)质流(liú)，这个过程(chéng)中会产生相应的振荡，同时地球又以30公里/秒的速(sù)度围绕太阳进行旋(xuán)转。所(suǒ)以有半年的时间，地球围绕太阳的方(fāng)向与太(tài)阳环(huán)绕银河(hé)系的方(fāng)向是一致的，而(ér)另外半(bàn)年则与之相反。

而(ér)在6月份的时候，地球与(yǔ)太阳的(de)方(fāng)向(xiàng)正好(hǎo)达(dá)到(dào)完全一(yī)致，这是理论上地(dì)球穿越(yuè)暗(àn)物质流最快(kuài)的(de)时段。而在(zài)11月份，又(yòu)恰(qià)好(hǎo)达到(dào)了最(zuì)慢值。尽管在实(shí)际的(de)情(qíng)况中，太阳(yáng)系相对银(yín)河系的平(píng)面(miàn)呈现了60度(dù)的倾斜(xié)，但(dàn)是这并(bìng)不影响这(zhè)个理论的有效(xiào)性。

因此(cǐ)科(kē)学家认为这可以用(yòng)来(lái)解释，研(yán)究人员们所(suǒ)观测到的周期性信号。当然也可能(néng)有其他(tā)的情(qíng)况(kuàng)，造成这种(zhǒng)年(nián)度周期信号的(de)差异也可能是温度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高山上的(de)积雪，甚(shèn)至连意(yì)大利游(yóu)客的数量(liàng)也(yě)符合这个周期的规律(lǜ)。

所以，科学家们(men)又在南半(bàn)球(qiú)建立了一(yī)个几乎相同的(de)实(shí)验室，这里的季节与之前的实(shí)验室(shì)正好相反，而在这里，地球穿过(guò)暗物质流的运动特征和第一个实验室是(shì)一样的。

因此(cǐ)，如(rú)果在这里可(kě)以得到相(xiāng)同(tóng)的信号，就(jiù)可以成(chéng)为暗物质所存在的非(fēi)常有力的证据了。但(dàn)是由(yóu)于(yú)这个实(shí)验室刚(gāng)刚建成(chéng)不(bù)久，所以截至目前还无法提供(gōng)相应的(de)数(shù)据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一台新(xīn)的(de)望(wàng)远镜，这(zhè)台太空望远镜叫做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟(gēn)哈勃望远镜相同，但它的(de)宽视(shì)场仪(yí)器(qì)提供的视野是哈(hā)勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗(luó)曼太空望(wàng)远镜其中一个关键(jiàn)的用途就是探索暗物(wù)质背后的(de)奥(ào)秘，对(duì)于探(tàn)测(cè)的结果，我们只能拭目以待了(le)。费米(mǐ)实验室粒子天体(tǐ)物理中心的科学(xué)家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如果暗物(wù)质存(cún)在，它们(men)极有可(kě)能拥有另一(yī)种神秘的效应，这种暗物质效(xiào)应(yīng)，会(huì)支持(chí)宇宙当(dāng)中生命的诞生，或者说是生命进化的(de)一个(gè)重要因素。

如果这一(yī)理(lǐ)论得到进(jìn)一(yī)步的(de)证实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不(bù)会(huì)意味着(zhe)人(rén)类并不(bù)孤单呢(ne)？或许在宇宙当中某(mǒu)个角(jiǎo)落的行(xíng)星(xīng)上，暗(àn)物(wù)质(zhì)正在通(tōng)过(guò)这样的效应创造生命。当然，这些推(tuī)论的大前(qián)提是(shì)要先(xiān)找到(dào)暗(àn)物质(zhì)存在的实际证据。那么(me)小伙(huǒ)伴们，你们觉得暗物质到底存(cún)不存在(zài)呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 闻鸡起舞的意思和道理是什么，闻鸡起舞的意思和道理简短