宇(yǔ)宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会存(cún)在(zài)科学无法解释(shì)的“暗物质”？暗(àn)物质又究竟(jìng)是什么？人类为了寻(xún)找暗物质(zhì)存在的证据，科学家们在过去的几(jǐ)十年当(dāng)中进(jìn)行了超过50次的长期实验，但是却没有发现任何的有(yǒu)效证据。除了(le)一个地方，在1687年(nián)出版的自然哲学数(shù)学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭示了宇(yǔ)宙中天体运动(dòng)的规律。往(wǎng)后的(de)几百年来(lái)，当(dāng)天(tiān)文(wén)学家(jiā)们发(fā)现某些天体运行(xíng)轨道出现(xiàn)异常，不符合万有引力定律(lǜ)的时候，他们就会(huì)知(zhī)道，周围一(yī)定有未知的(de)天(tiān)体(tǐ)通(tōng)过引力在(zài)摄动(dòng)它(tā)的轨道。比如在1846年，奥(ào)本(běn)勒维(wéi)耶就通过天王星运行轨道(dào)的异常，推算并(bìng)且(qiě)发现了(le)海王星的(de)存在。另外，哈雷彗星(xīng)、冥王星的发现都是应用(yòng)万(wàn)有引力定律所取得重大天文成就的例子。但是这些(xiē)发(fā)现都是在恒(héng)星系统(tǒng)的尺(chǐ)度当中(zhōng)，可当(dāng)我(wǒ)们上升到星(xīng)系或(huò)者是星(xīng)团(tuán)的尺度(dù)，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗(fú)里(lǐ)茨兹威基正(zhèng)在研究和测量后发星系团的质量。这(zhè)是一(yī)个由数千个星系所组成的巨大星系团，这些(xiē)星系被引力束缚在一起。测量星系团的(de)质量一(yī)般会使用到两种方法(fǎ)，当两种(zhǒng)方法结果一致，就可(kě)以确定其质(zhì)量的(de)范围。

第一种是获得其"光(guāng)度学的质量"，需(xū)要的数据(jù)是测量各(gè)个(gè)星系的光度。

第二种是(shì)动(dòng)力(lì)学质量(liàng)的(de)计算，是利(lì)用光(guāng)谱红移测量(liàng)星(xīng)系团(tuán)中的(de)各个星系(xì)相(xiāng)对(duì)于星系团的运(yùn)动速度。当测量(liàng)结果出(chū)来(lái)之后，兹威(wēi)基(jī)彻底懵了，“动力(lì)学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团有(yǒu)99%的质量消失(shī)了(le)，或者说这99%的质量(liàng)并不以可见光的形(xíng)式所存在，我们(men)无法(fǎ)看到。最诡异的是，在测量速度(dù)的过程中，兹威基发(fā)现星系团(tuán)中很多星系的速度(dù)比理论上要快得多(duō)，按(àn)照(zhào)牛顿的运(yùn)动学定(dìng)律，仅靠(kào)这些可见星系(xì)的质量所产(chǎn)生的(de)引力是无法将它们束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星系团(tuán)之外了，除非(fēi)有一种(zhǒng)神秘的力量在起作用，这种力量来源于某种隐形的物质。

据(jù)此，兹维基提(tí)出了(le)这样部分不可见的暗质(zhì)，它不发散光、吸光(guāng)、反射光，但(dàn)是它们却(què)占(zhàn)据着宇宙中绝大(dà)部分的质量。只(zhǐ)是当时的人们对(duì)这样的一种说法不屑(xiè)一顾(gù)。

直(zhí)到40年(nián)之后，“暗(àn)物质”这个(gè)词才再一次(cì)出现(xiàn)。天(tiān)文学家维拉(lā)鲁宾(bīn)和(hé)肯(kěn)特福特在观测仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论上来说，距离中心越远(yuǎn)的恒星(xīng)在(zài)其轨道上(shàng)的运(yùn)行速度(dù)就(jiù)会越慢(màn)。但(dàn)是他们(men)观测(cè)的(de)结果却让人(rén)感到不可思议。

随着与中心距离(lí)的增加，恒(héng)星的旋转速度几乎保持不变。可(kě)是根据牛顿的万(wàn)有(yǒu)引力定律，在星系(xì)当中如果没有足(zú)够大的质量来吸引它们(men)，这些(xiē)外围(wéi)的恒星早就被(bèi)甩到宇宙当中了。基于这种现象，科学家们(men)会使(shǐ)用(yòng)一种相对标准的方法来解释(shì)暗(àn)物质的存在，这种(zhǒng)方法就是测量星(xīng)系当中气体(tǐ)在X轴上(shàng)距离星系中心(xīn)的距离，以及(jí)在Y轴(zhóu)上气体的旋转速度。如果出现异常的(de)结果，就认为是由暗物质的力量进(jìn)入其(qí)中。

于是科(kē)学(xué)家们通过射电望远镜测量了距离(lí)星系中(zhōng)心更远距(jù)离的氢(qīng)元(yuán)素，发现它们的旋转速(sù)度并不符(fú)合牛(niú)顿的力(lì)学定(dìng)律。我们的太阳(yáng)系也不例(lì)外，太(tài)阳系(xì)位于银河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定律进行计(jì)算(suàn)，太(tài)阳(yáng)系的运(yùn)行(xíng)速度应该是160千(qiān)米/秒，但实际上，太(tài)阳系正在以(yǐ)220千米/秒的(de)速度(dù)围绕银河系旋转(zhuǎn)，这个实际速度远远大于(yú)理论速(sù)度，那么(me)产(chǎn)生以上这种向心加速度的原(yuán)因(yīn)很可能就(jiù)是(shì)存在着一种我们看(kàn)不到的物(wù)质，是这些暗物质的引力效应将星系聚集(jí)在了一起(qǐ)。

也是(shì)从(cóng)这时开始，越来越(yuè)多的研究人员开(kāi)始(shǐ)相信(xìn)暗物质(zhì)的存在。科学家根据星系外恒(héng)星轨道的(de)速度，估算在星系当中暗物质的质(zhì)量(liàng)占(zhàn)整个星系质量的85%。但是，暗物质并不(bù)是唯一可(kě)以解释(shì)这个现(xiàn)象的原因。在一项新(xīn)的(de)研究当中，科学家们(men)发(fā)现，几(jǐ)乎没有引力效应(yīng)的遥远恒星之间，也会出现速度上(shàn华枝春满天心月圆什么意思可以发朋友圈吗，怀瑾握瑜,风禾尽起什么意思g)的微小差异。另外，天文学家(jiā)还(hái)发现(xiàn)了一个反常(cháng)的星(xīng)系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大小(xiǎo)和银(yín)河系不多，但(dàn)是星系(xì)当(dāng)中(zhōng)存在的(de)恒星数量(liàng)却(què)只有银(yín)河系的千(qiān)分之一。

所(suǒ)以在理论上，该(gāi)星系(xì)必(bì)须存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家们使(shǐ)用(yòng)最先(xiān)进的望远(yuǎn)镜对其进行(xíng)了40个小时(shí)的详细(xì)测(cè)量(liàng)之后，发现星(xīng)系中的恒星(xīng)运动是可以(yǐ)用正常的物质和力学定(dìng)律来解释的(de)。那么又有人提出(chū)，也许该(gāi)星系的暗物(wù)质，已(yǐ)经被附近(jìn)的另一个大(dà)星系剥离(lí)了(le)。奇怪(guài)的是，它的(de)附近没有(yǒu)任(rèn)何星(xīng)系存在(zài)。造成这些现象的除(chú)了暗物质的假(jiǎ)说之外，另(lìng)一(yī)种可(kě)能就是人类对引力的理解还不(bù)够(gòu)全面(miàn)，引力(lì)很可能在不同尺(chǐ)度(dù)空(kōng)间中(zhōng)的工作(zuò)方式是不同的，这意(yì)味着在(zài)行星系尺(chǐ)度中的天体会沿着它们的(de)轨道，按照我们所理解的方式运动。但(dàn)是上升到星系和星团的尺度，引力之间的(de)相互作(zuò)用则(zé)是不同的方式(shì)。对于在星系团之间(jiān)的相互作(zuò)用，科学家还(hái)引入了外部(bù)场效应的概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼(bǐ)此特殊(shū)的(de)效果，这个理(lǐ)论叫做MOND蒙(méng)德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意味(wèi)着我们需要对现在的物理定律进行修(xiū)正，这些发现也(yě)让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此(cǐ)终结。但是在宇宙(zhòu)当中还有(yǒu)关于(yú)暗物质存在的其他的(de)理论证据，这些理论证据是蒙德理论所没法解(jiě)释的(de)“引力(lì)透(tòu)镜”。

径向(xiàng)距离(lí)为37亿(yì)光年的(de)子弹星(xīng)系团，由两个碰撞的(de)星系团(tuán)所组成，类似这样的星团，它(tā)们(men)大部分的普通(tōng)质量(liàng)都在星系的气体当中。当星(xīng)团以(yǐ)1000万公里(lǐ)/小时发生碰撞的时候(hòu)，星(xīng)际(jì)气体的相互作用就(jiù)会导(dǎo)致(zhì)温度的急剧(jù)升高，速度大幅降(jiàng)低。所以(yǐ)在理论上，在(zài)碰(pèng)撞之后，子弹星系团大部分的(de)质量将(jiāng)位于所有这些气体所在的中(zhōng)间区域。那么(me)我们通过什么来验证(zhèng)它的质量(liàng)区(qū)域到底是不(bù)是集中在中间呢？前不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙当中第一张全(quán)彩的高(gāo)清照片，在照片中我们(men)可以明显(xiǎn)地看到很多星系似乎被(bèi)拉(lā)伸产生了巨大的形变(biàn)。其实(shí)这些星系本身(shēn)并不是真的被扭曲(qū)了，也(yě)不是(shì)韦伯(bó)望远镜出了什么(me)问题，而是这样极遥远的天(tiān)体和(hé)我们(men)地球(qiú)上的观测者之间。被一个质量超级(jí)巨(jù)大的(de)天(tiān)体遮挡(dǎng)，这个超大(dà)质量的东西的(de)引力，会(huì)使身后更遥远星系的光都发生了扭曲。这个现象就是引力透镜效应。这个(gè)巨大的天体可能是超大质(zhì)量的黑洞或者是(shì)暗物质。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团观测(cè)的时候，发现它(tā)的大质量区(qū)域并不是(shì)在(zài)中间，而是在两(liǎng)侧。所以最好的解释方法就是当星(xīng)团发生全部的碰撞时(shí)，可被观测到的(de)质量气体被卡(kǎ)在了(le)中间，暗物质则(zé)直接(jiē)通过了这个区域，并(bìng)在两边形成了引力透镜(jìng)。对子弹星系团的引力透镜(jìng)研究也被认为是暗物质存在(zài)的迄今(jīn)为止(zhǐ)最好的理(lǐ)论证(zhèng)据。

除此之外，还有来(lái)自宇(yǔ)宙当中最古老的光。从(cóng)宇宙(zhòu)大爆炸开始，38万年之后，可见光终于(yú)可(kě)以畅通(tōng)无阻(zǔ)地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经(jīng)过(guò)了130多亿年之(zhī)后，这些光(guāng)在宇(yǔ)宙空间背景上留下了各相同性(xìng)的(de)微波辐(fú)射。其(qí)中红色的(de)部(bù)分表示温度较高的区域(yù)，蓝色(sè)则表示相对较冷(lěng)的区(qū)域(yù)，但实(shí)际(jì)上它们之(zhī)间的温(wēn)差只(zhǐ)有(yǒu)万分之(zhī)一。

科(kē)学家们通(tōng)过对前景背景分离后的(de)二值图像进行连通域提取和(hé)标(biāo)记之后发现，如果宇宙当中没(méi)有暗物质，图形看起来不应该是这样(yàng)的，而随着暗(àn)物质的增加，一些峰值的幅(fú)度会减小，才变得(dé)看起(qǐ)来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹配宇宙微波(bō)背景辐射(shè)的测量值，我们需(xū)要的暗(àn)物质(zhì)大(dà)约是普(pǔ)通物(wù)质的5倍(bèi)。这个数字与解(jiě)释星系当(dāng)中恒星运(yùn)动(dòng)所(suǒ)需要的暗物(wù)质比例是一致的。这就意华枝春满天心月圆什么意思可以发朋友圈吗，怀瑾握瑜,风禾尽起什么意思味着。

用了一(yī)个简单的理(lǐ)论框架(jià)，就很(hěn)好(hǎo)地解释(shì)了很多不(bù)同的(de)观测结果。而暗(àn)物质的(de)本质就是宇宙当中(zhōng)存(cún)在着某种类型的粒子(zi)，它(tā)们不参与任(rèn)何其(qí)他的电磁作用，只(zhǐ)通过引力来相互作用。所(suǒ)以如果能够找到这种(zhǒng)粒子的存在，就(jiù)相当于找到了暗物(wù)质存在的(de)实际(jì)证据。这种粒(lì)子到底是什么？科学(xué)家们已经提出了数十种的假想目标，而要寻找这(zhè)些不(bù)同(tóng)的目标粒子所需(xū)要的实(shí)验方(fāng)式也不(bù)相同。在过去的几十年(nián)当中，人类为(wèi)了寻找这(zhè)些看不见、摸(mō)不到，几乎不会与常规物质相互作用的(de)“暗(àn)物质”，科学(xué)家们已经进行了超过50次的实(shí)验(yàn)，却(què)没有任何实质性的发现，除了一(yī)个地方，意大利的格兰萨索山(shān)，隶属(shǔ)于阿尔(ěr)卑(bēi)斯山(shān)脉。

在(zài)山下1400米(mǐ)处的地下矿(kuàng)井当中(zhōng)，藏着(zhe)地球上最大(dà)的地(dì)学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有(yǒu)一个三层楼高(gāo)的探(tàn)测器(qì)，一直致力于寻找暗物质粒子的(de)周期性(xìng)震(zhèn)荡。

自1997年以来(lái)，这(zhè)里的科学家声(shēng)称观测到了某种信(xìn)号。经过了(le)20多年(nián)的数据(jù)收集(jí)，人(rén)们发现了一(yī)个(gè)有趣的事(shì)情。探测率会在每年的6月份(fèn)达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最低，而(ér)且在20年当(dāng)中每年都是(shì)一样。一些科学家认为这(zhè)可能是人(rén)类发现暗物质的第(dì)一个直接证据(jù)。

但是为什么(me)暗(àn)物(wù)质(zhì)会(huì)产生周期性的年度信号呢？刚才(cái)我们讲了太(tài)阳系(xì)正在以220公里(lǐ)/秒的速度(dù)围绕着银河系进行移动，那(nà)么如果暗(àn)物质(zhì)存在宇宙当中，这意味着我们也在以这样的速度在穿越着暗(àn)物质流(liú)，这(zhè)个过程中会(huì)产生相应(yīng)的振荡，同时地球又以30公里/秒的速度(dù)围绕太阳进行旋转。所(suǒ)以有半年的(de)时间，地球(qiú)围绕太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系的方(fāng)向是(shì)一致的，而另外半年(nián)则与之(zhī)相(xiāng)反。

而在6月(yuè)份(fèn)的时候(hòu)，地球(qiú)与太阳的方向(xiàng)正好达到完全一致，这是理论上地(dì)球穿越暗物质流最快的时段(duàn)。而在11月(yuè)份，又恰好达到了(le)最慢值。尽(jǐn)管在实际的情况中，太(tài)阳系相对银河(hé)系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不影响(xiǎng)这个理论(lùn)的有效性。

因此科学家认为(wèi)这可(kě)以用(yòng)来解释，研(yán)究人员们所观测(cè)到的周期性信(xìn)号。当然也可(kě)能(néng)有其他的情(qíng)况，造成(chéng)这种年(nián)度周期信(xìn)号的(de)差异(yì)也可能(néng)是温度、湿(shī)度、土壤中的(de)水分、高山上的积雪，甚至(zhì)连意大利游客的数量(liàng)也符(fú)合这个周(zhōu)期的规律。

所以，科学家们又在南半球建(jiàn)立了一个(gè)几乎相(xiāng)同的实验室，这里的(de)季节(jié)与之前(qián)的实验(yàn)室正好相反，而(ér)在这(zhè)里，地球(qiú)穿过暗物质流的运动特征和第一(yī)个实验(yàn)室是(shì)一样的(de)。

因此，如果在这(zhè)里可以得(dé)到相同的信号(hào)，就可(kě)以成为暗物质(zhì)所存(cún)在的非常有力的证据了。但是由于(yú)这个实验室刚刚建成不(bù)久，所以截至目前还无法(fǎ)提供相应的数(shù)据支持。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将会发射(shè)一台新的望远镜，这台(tái)太空望远镜(jìng)叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同(tóng)，但它的(de)宽视场仪器(qì)提(tí)供的视(shì)野(yě)是哈勃(bó)红(hóng)外仪(yí)器的(de)100倍。南希格(gé)雷(léi)斯(sī)罗曼太空望远(yuǎn)镜其中一个(gè)关(guān)键的用途就是探索(suǒ)暗(àn)物(wù)质背后(hòu)的奥(ào)秘(mì)，对于(yú)探测(cè)的结(jié)果，我们只(zhǐ)能(néng)拭目以(yǐ)待了。费米(mǐ)实验室粒子天体物理(lǐ)中(zhōng)心的科学(xué)家丹琥珀和贾森(sēn)斯特芬(fēn)研究发现，如果暗物质存(cún)在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种神秘(mì)的效应，这(zhè)种暗物质效应，会(huì)支(zhī)持(chí)宇宙(zhòu)当中生(shēng)命的诞(dàn)生，或者说是生(shēng)命进(jìn)化的一(yī)个重要因(yīn)素(sù)。

华枝春满天心月圆什么意思可以发朋友圈吗，怀瑾握瑜,风禾尽起什么意思如果这(zhè)一理论得到进一步的(de)证(zhèng)实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会意味着人(rén)类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的(de)行星上，暗(àn)物质正在通(tōng)过(guò)这样的效应创造生命。当然，这些推论(lùn)的大(dà)前提是要先找到暗物质存在的实际(jì)证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们觉得暗(àn)物质到(dào)底存不存(cún)在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动力(lì)！

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