宇宙是“人(rén)为制造”的(de)？为何会存在科学(xué)无法解释的“暗物质(zhì)”？暗物(wù)质又究竟是什么(me)？人类(lèi)为(wèi)了寻(xún)找(zhǎo)暗物质(zhì)存在的(de)证据，科学家们在过去的几(jǐ)十(shí)年(nián)当中进行(xíng)了超(chāo)过50次的长期(qī)实验，但是却(què)没有发现任何的有效(xiào)证据。除了一个地(dì)方(fāng)，在(zài)1687年出版的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿(dùn)发表(biǎo)了万有引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的(de)规律(lǜ)。往后的几百年(nián)来，当天文学家们发现某些天体运行轨道出(chū)现异常，不符合万(wàn)有引力定律的时候(hòu)，他(tā)们就会知道(dào)，周围一定有未知的天体通过引力(lì)在摄(shè)动它的轨道。比如在(zài)1846年(nián)，奥本勒维耶就通过(guò)天王星运行轨道(dào)的(de)异常(cháng)，推(tuī)算并(bìng)且发现了海王星(xīng)的(de)存在。另(lìng)外，哈雷(léi)彗星、冥(míng)王(wáng)星的发(fā)现都是应用万有引力定(dìng)律所(suǒ)取得重(zhòng)大天(tiān)文成就的(de)例(lì)子。但是这些发(fā)现(xiàn)都(dōu)是在(zài)恒星(xīng)系统的尺度当中，可当(dāng)我(wǒ)们上升到星系(xì)或者是星(xīng)团的尺度，事(shì)情就开(kāi)始(shǐ)变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士(shì)的物理(lǐ)学家(jiā)弗里茨(cí)兹威基(jī)正在研究和测量后发星系团的质(zhì)量(liàng)。这(zhè)是一个由数千个星系所(suǒ)组(zǔ)成的巨大(dà)星系团，这些星(xīng)系被引力(lì)束缚在(zài)一(yī)起(qǐ)。测量(liàng)星系团(tuán)的质量一般会使(shǐ)用到两种方法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结果(guǒ)一致，就可以(yǐ)确定(dìng)其质量的范围。

第(dì)一种是获得其"光度学的质量(liàng)"，需要的(de)数据是测量各个星系的光度。

第(dì)二种是动(dòng)力学质(zhì)量的计算(suàn)，是利用光谱红移(yí)测(cè)量(liàng)星(xīng)系团中的(de)各个星系相对于(yú)星系(xì)团的运动速度。当(dāng)测量结果出(chū)来之后，兹威(wēi)基彻底懵了，“动力(lì)学(xué)质(zhì)量”竟然是“光(guāng)度学(xué)质量”的400倍。这意味着，后发座星(xīng)系团有(yǒu)99%的质量(liàng)消失了(le)，或者(zhě)说这99%的质量(liàng)并不以可见(jiàn)光的形(xíng)式(shì)所存(cún)在，我们无法看到。最诡异的是(shì)，在测量area可数吗英语翻译，area什么时候可数什么时候不可数速度的过程(chéng)中，兹威基发现星系团中很多星系(xì)的速度比理论上(shàng)要快(kuài)得多，按照牛顿的运动学定(dìng)律，仅靠(kào)这(zhè)些可见(jiàn)星系(xì)的质(zhì)量所产(chǎn)生的(de)引力是(shì)无法将它(tā)们(men)束(shù)缚在(zài)星系团内的，它们(men)早(zǎo)就应该被抛(pāo)出星系团之外了，除非有一种(zhǒng)神秘的(de)力量在起作用，这种力量(liàng)来源于某种隐形的物质(zhì)。

area可数吗英语翻译，area什么时候可数什么时候不可数 src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/46f985a9e4c3e7e.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

据(jù)此，兹维(wéi)基提出了这(zhè)样部(bù)分(fēn)不可见的(de)暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们(men)却(què)占(zhàn)据着宇宙中绝大(dà)部分的质量。只是当(dāng)时的人(rén)们对这样的(de)一种说法不屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和肯特(tè)福特在观(guān)测仙女座星系中的(de)恒星(xīng)运动。理(lǐ)论上来说(shuō)，距离中心越远的恒星在其轨道上的运行速(sù)度就会越慢。但是他们观(guān)测(cè)的结果却让人感到不可(kě)思议。

随(suí)着与中心距离(lí)的增加，恒星(xīng)的旋转速度几乎保持不(bù)变(biàn)。可(kě)是根(gēn)据牛顿的(de)万有引(yǐn)力定(dìng)律，在星系当(dāng)中如(rú)果没有(yǒu)足够大的质量来吸引它们，这些外(wài)围的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙当中了。基(jī)于这种(zhǒng)现象，科学家们会使用一种相对标准的方(fāng)法来解释暗物质的(de)存在，这种方(fāng)法就(jiù)是测(cè)量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星(xīng)系中心的距离，以及在(zài)Y轴上(shàng)气体(tǐ)的(de)旋转速(sù)度。如果出现异(yì)常的结果，就认为是由暗(àn)物质(zhì)的(de)力量进(jìn)入其(qí)中(zhōng)。

于(yú)是(shì)科学家们通(tōng)过射电望远镜(jìng)测量了距离星系(xì)中(zhōng)心更远距离的(de)氢元素，发现它们的旋转速度并不(bù)符(fú)合(hé)牛顿(dùn)的力(lì)学定(dìng)律(lǜ)。我们的太(tài)阳系也不例(lì)外，太(tài)阳系(xì)位于银河系的第三悬臂之(zhī)上，距离银河系(xì)中心2.6万光年，根(gēn)据(jù)万有引力定律进行计算，太阳系(xì)的运行速度(dù)应该是160千米(mǐ)/秒，但(dàn)实际上，太阳(yáng)系(xì)正在(zài)以220千米/秒的(de)速度围绕(rào)银(yín)河(hé)系旋转，这个(gè)实际速度远远(yuǎn)大于理论速度，那么产生以上这种向心加速度的原因很可能就是(shì)存(cún)在着一种我们看不到的(de)物质(zhì)，是(shì)这些(xiē)暗(àn)物质(zhì)的(de)引力效应将(jiāng)星系(xì)聚(jù)集在了一起。

也是从这时开始(shǐ)，越来越(yuè)多的研究人员开始相信(xìn)暗物质(zhì)的存在。科学家根据星(xīng)系外(wài)恒星轨(guǐ)道的速(sù)度，估(gū)算在(zài)星系(xì)当中暗物质的质(zhì)量占整个星系质量的85%。但是，暗物质(zhì)并不是唯一可以解释这个现象的(de)原因。在一(yī)项新的研究当中，科学家们发(fā)现(xiàn)，几(jǐ)乎(hū)没有引力效应(yīng)的遥远(yuǎn)恒星之间，也(yě)会出现速度上的微小差异(yì)。另外，天文学家(jiā)还发(fā)现了一个反常的(de)星系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系距(jù)离(lí)地(dì)球大约2.5亿(yì)光年，大小和银(yín)河系不(bù)多(duō)，但(dàn)是星系(xì)当中存在的恒星数量却只有银河系的千分之一。

所(suǒ)以(yǐ)在理论上，该星系必须存在暗物质，否则就(jiù)会(huì)分崩离析。但是科学(xué)家们使用最先进的(de)望远(yuǎn)镜对其(qí)进行了40个小时的详(xiáng)细(xì)测量之后，发(fā)现星系(xì)中的恒(héng)星运动是可以(yǐ)用正常(cháng)的(de)物质和力学定律(lǜ)来解(jiě)释的(de)。那么(me)又有(yǒu)人提出，也(yě)许该星系的暗物质(zhì)，已(yǐ)经被附近的(de)另一(yī)个大星系剥离了。奇(qí)怪的是，它(tā)的附近没有任何星系存在。造(zào)成(chéng)这些现象的(de)除了暗物质的(de)假说之(zhī)外，另(lìng)一(yī)种可能就是人类对引力的理解还(hái)不够全面，引力很可能在(zài)不同尺度空间中的工作方(fāng)式是不同的，这意味着在行(xíng)星系尺度中的天体会沿着它们的(de)轨(guǐ)道，按照我们(men)所理(lǐ)解的方式运动。但是上升到星系和星团的尺度(dù)，引力(lì)之间的(de)相互(hù)作用则是不同的方式。对于在(zài)星系(xì)团之间的相互作用，科学家还引入了(le)外部(bù)场效(xiào)应的概念，指的(de)是(shì)在数百万光年的规模(mó)上(shàng)，巨大的(de)质量之间(jiān)会产生(shēng)对彼此(cǐ)特殊(shū)的效果(guǒ)，这(zhè)个理论(lùn)叫做MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙(méng)德理论成(chéng)立(lì)，这(zhè)意味着我们需要对现在的物理定律进行(xíng)修正，这些发现也让很多人认为(wèi)暗物质假说(shuō)理论就此终结(jié)。但是在宇宙当中还有关于暗物(wù)质存(cún)在的其(qí)他的(de)理论证据(jù)，这些理论(lùn)证(zhèng)据是蒙(méng)德理论所没法解释(shì)的“引力透镜”。

径向距离为(wèi)37亿(yì)光年的子(zi)弹星(xīng)系(xì)团，由两(liǎng)个(gè)碰撞的星系团所组(zǔ)成，类似这样的(de)星团，它们大部(bù)分的普通质量都在(zài)星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公里/小时发生(shēng)碰撞的时候，星际气体的相互作(zuò)用就会导致温度的(de)急剧升高，速度大幅降(jiàng)低(dī)。所以在(zài)理论(lùn)上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团大部(bù)分的(de)质量将位于所有这些(xiē)气体所(suǒ)在的中(zhōng)间区域。那么我们通(tōng)过什么来验证(zhèng)它的质量(liàng)区域到底是不是集中在(zài)中间呢？前不(bù)久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远(yuǎn)镜传(chuán)回了(le)宇宙当中第(dì)一张全彩的高(gāo)清照(zhào)片，在(zài)照(zhào)片中我们可以明显地看到(dào)很多(duō)星系似乎被拉(lā)伸(shēn)产(chǎn)生了巨大的形变。其(qí)实这(zhè)些星系本(běn)身并不是真的被(bèi)扭曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是这样极(jí)遥远的(de)天体和我们地(dì)球(qiú)上的观测者之(zhī)间。被(bèi)一个(gè)质量(liàng)超级巨大的(de)天体遮(zhē)挡，这个超大质量的东(dōng)西的引力，会使身后更遥远(yuǎn)星系的光都发生了(le)扭曲(qū)。这个现(xiàn)象就是引力透镜效应。这(zhè)个巨大的(de)天体(tǐ)可能是超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质(zhì)。

所以当人们对子弹星系团观测的(de)时候，发现它的大质(zhì)量区域并(bìng)不是在中间，而是在两侧(cè)。所以(yǐ)最好(hǎo)的(de)解释方法就是当星团(tuán)发生(shēng)全部的碰撞时，可被(bèi)观测到的质量气体被卡在了中间，暗物(wù)质则直接通(tōng)过(guò)了这个区域，并在两边形成(chéng)了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究(jiū)也(yě)被认为(wèi)是(shì)暗物质存(cún)在(zài)的迄(qì)今为止最好(hǎo)的(de)理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当中(zhōng)最(zuì)古(gǔ)老的光。从(cóng)宇宙(zhòu)大爆(bào)炸开始，38万年之后，可见光终于可(kě)以畅(chàng)通无(wú)阻(zǔ)地穿越(yuè)在(zài)宇宙当中了(le)。经(jīng)过了(le)130多亿年(nián)之(zhī)后，这些光在宇宙空(kōng)间背(bèi)景上留(liú)下了各(gè)相同性(xìng)的微波辐射(shè)。其中红色(sè)的部(bù)分表(biǎo)示(shì)温度较高的(de)区域，蓝色则表(biǎo)示(shì)相(xiāng)对较冷的区(qū)域，但实(shí)际上它们之间的温差只有万分之一(yī)。

科学家们通过(guò)对前景背景分离后(hòu)的二值图像进(jìn)行连通域提取和(hé)标记之后发现，如果宇宙当中没(méi)有暗(àn)物质，图形看起来不(bù)应(yīng)该是(shì)这样(yàng)的，而(ér)随着暗物质的增加，一些峰(fēng)值的幅(fú)度会减小，才变得(dé)看(kàn)起来“和(hé)谐”。为(wèi)了匹(pǐ)配宇宙微波背景(jǐng)辐射(shè)的测量值，我们需要的暗物(wù)质大约是普通(tōng)物质的5倍。这个数字与解(jiě)释星系(xì)当中(zhōng)恒星运动所需要的暗物(wù)质比例是一致的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架，就很好地解释了很多不(bù)同的观测(cè)结果。而(ér)暗物质的本质就是宇宙(zhòu)当中存在着某种类型(xíng)的粒子，它们不(bù)参与任何其他的(de)电(diàn)磁(cí)作(zuò)用，只通过(guò)引力来相互作用。所以如果能够(gòu)找到这种粒子的存在，就相(xiāng)当于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到底是什么？科学家(jiā)们已经提出了数十种的(de)假(jiǎ)想目标(biāo)，而要寻找这些不同的(de)目(mù)标粒子所需要的实验方(fāng)式也不相同。在过去的几十年当中(zhōng)，人(rén)类为了寻找这(zhè)些看不见、摸不到(dào)，几乎不会与常规物质相互(hù)作(zuò)用(yòng)的(de)“暗物质”，科学家们(men)已经进(jìn)行了超(chāo)过50次(cì)的实验(yàn)，却(què)没(méi)有任(rèn)何实质性的发现，除了一(yī)个地方，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的(de)地(dì)下矿(kuàng)井当中，藏(cáng)着地球上最大的地学实验室，这(zhè)个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层楼高的探测器，一直致力于寻(xún)找暗物质粒子(zi)的(de)周期性震荡。

自1997年(nián)以来，这里的科学家声称观测(cè)到了(le)某(mǒu)种信号。经过了20多年的数(shù)据(jù)收集，人们(men)发(fā)现(xiàn)了一(yī)个有趣的事情。探测率会(huì)在每年的6月份达到峰(fēng)值，然(rán)后在11月降到最低，而且(qiě)在20年当中(zhōng)每年都是一样。一些科学(xué)家(jiā)认为这可能是人类发现暗物(wù)质的第(dì)一个直接证据。

但是为什么暗物质会产(chǎn)生周期性的(de)年度信号呢？刚才我们讲了太阳系正(zhèng)在以220公里/秒(miǎo)的速度围(wéi)绕着银河系进(jìn)行移动，那么如(rú)果暗物质存在宇宙当中，这意味(wèi)着我(wǒ)们也在以这样的速(sù)度在(zài)穿越着(zhe)暗物质(zhì)流(liú)，这个过程中会产生相应的振荡(dàng)，同时(shí)地球又以30公(gōng)里/秒的速度(dù)围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有(yǒu)半(bàn)年的(de)时间(jiān)，地球围绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕(rào)银(yín)河(hé)系的方向是一(yī)致(zhì)的，而另外半(bàn)年则与之相反。

而在6月份的时候，地(dì)球与太阳的方向正(zhèng)好达到完全一(yī)致，这是理论上(shàng)地球穿越暗(àn)物质流最快的时(shí)段。而在11月份，又(yòu)恰(qià)好(hǎo)达(dá)到了最慢值。尽管在实际的情况中(zhōng)，太(tài)阳系(xì)相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但(dàn)是这并不(bù)影响这个理(lǐ)论(lùn)的有效性。

因此科(kē)学家认(rèn)为这可以用来解释，研究人员们所观测到的周期性信号。当然也(yě)可能有(yǒu)其他的(de)情况，造(zào)成(chéng)这种年度周期信(xìn)号的差异也(yě)可(kě)能是温度、湿度、土壤(rǎng)中(zhōng)的水分、高(gāo)山上的(de)积(jī)雪(xuě)，甚至连意大利游客的数量也符合这(zhè)个周期(qī)的(de)规律(lǜ)。

所(suǒ)以，科学家们又在(zài)南半球建立了一(yī)个(gè)几(jǐ)乎(hū)相同的实验室(shì)，这里的季节与之前的实验室正好(hǎo)相反，而(ér)在这里(lǐ)，地球穿过暗(àn)物质流的运(yùn)动特(tè)征和第一(yī)个(gè)实验室是一(yī)样的。

因(yīn)此(cǐ)，如(rú)果在这里可以得到相同的信(xìn)号，就(jiù)可以成(chéng)为暗物质所存在的非常有力(lì)的证据了。但是由于这(zhè)个(gè)实验(yàn)室刚(gāng)刚建(jiàn)成不久，所以截(jié)至目前还无法提供相应的数据支(zhī)持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新的望远镜，这台太空(kōng)望(wàng)远镜叫做“南希(xī)格雷斯罗(luó)曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃(bó)望远镜相同，但它的(de)宽视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太空望远镜(jìng)其中一个(gè)关(guān)键的(de)用途就是探索暗(àn)物质(zhì)背后的奥秘，对于探测(cè)的(de)结果，我们只(zhǐ)能(néng)拭目以待了。费米实验室粒(lì)子天体物理中(zhōng)心的科学家(jiā)丹琥珀和贾森斯(sī)特芬(fēn)研(yán)究发现，如果暗(àn)物(wù)质存在，它们极有(yǒu)可能拥有另一(yī)种(zhǒng)神(shén)秘的效应，这种(zhǒng)暗物(wù)质(zhì)效(xiào)应，会支持宇(yǔ)宙当中生命的诞生，或者说(shuō)是生命进化的(de)一个(gè)重(zhòng)要因素。

如果这一(yī)理论得到进一步(bù)的(de)证实，那么遍布宇宙当(dāng)中的暗物质会不(bù)会意(yì)味着(zhe)人类并(bìng)不(bù)孤(gū)单呢？或许在宇宙当中某(mǒu)个角落的行星上，暗物质正在(zài)通过(guò)这样的(de)效(xiào)应创(chuàng)造生命。当然，这些推论(lùn)的大前提是要(yào)先找到暗(àn)物质存在的(de)实际证(zhèng)据。那(nà)么(me)小伙伴们，你们觉(jué)得暗物质到(dào)底存不存在(zài)呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的支持是我更新的动力！

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