橘子百科-橘子都知道 宇宙是(shì)“人为制(zhì)造”的？为何会存在科(kē)学无法解释(shì)的“暗物质”？暗物质(zhì)又究(jiū)竟是(shì)什(shén)么(me)？人类为了寻找暗(àn)物(wù)质存在的证据，科(kē)学家们在过去的几(jǐ)十年当中进行了超过50次的(de)长期(qī)实(shí)验(yàn)，但是却没(méi)有发现任何(hé)的有效证据。除了一个(gè)地方，在1687年出版的(de)自然哲(zhé)学数学原理一书中，埃萨克(kè)牛顿发表了万有(yǒu)引(yǐn)力(lì)定律，它揭示了宇宙(zhòu)中天体运动的(de)规(guī)律。往后的几百年来(lái)，当天(tiān)文学家们(men)发现某些天体运(yùn)行轨道出现异常(cháng)，不符合万有引力定律的时候，他们就会知(zhī)道，周(zhōu)围(wéi)一定有未知的天体通过引力在摄动它的轨道(dào)。比如(rú)在1846年，奥本(běn)勒维耶(yé)就通过天(tiān)王星运行轨道的异常(cháng)，推算并且(qiě)发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥(míng)王(wáng)星的发现都是应用(yòng)万有引力(lì)定律所取(qǔ)得(dé)重(zhòng)大(dà)天文成就的例子。但是这些发现都是在恒(héng)星系统的(de)尺度(dù)当中，可(kě)当(dāng)我(wǒ)们上升到星系或(huò)者是星团的尺度，事情就开始(shǐ)变得诡异(yì)了(le)。
无时无刻是什么意思 无时无刻不在，无时不刻是什么意思ta-ratio="0.5500910746812386" data-type="jpeg" data-w="1647" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/7e58e8fcd62ac7f.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">
1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹(zī)威基正在研(yán)究和测量后发星系团的(de)质量。这是一个由数千个星(xīng)系所(suǒ)组成的巨大星系(xì)团，这些(xiē)星系被引(yǐn)力(lì)束缚在一(yī)起。测量星系团的质量(liàng)一般会使用(yòng)到两(liǎng)种方法，当两种(zhǒng)方法结(jié)果(guǒ)一致(zhì)，就(jiù)可以确(què)定其(qí)质量的范围。
第(dì)一(yī)种(zhǒng)是获得其"光度学(xué)的质量"，需要的数据是(shì)测量各个(gè)星系(xì)的光(guāng)度。
第二种是动(dòng)力学质量的计算(suàn)，是利(lì)用(yòng)光谱红(hóng)移测量星系团中的各个星系相对于星(xīng)系团(tuán)的运(yùn)动速度。当测量结果出来之后，兹(zī)威(wēi)基彻底(dǐ)懵(měng)了，“动力学质量”竟然(rán)是“光度学质量”的400倍(bèi)。这意味着，后(hòu)发座(zuò)星系团(tuán)有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并(bìng)不以可见光的形式(shì)所存在，我(wǒ)们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测量(liàng)速度的过程中，兹威基发(fā)现(xiàn)星系团中很多星系的速度比(bǐ)理(lǐ)论上要快(kuài)得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的质(zhì)量所产生的引力是无法将(jiāng)它们束缚在星系(xì)团(tuán)内的，它们(men)早就应该被抛出星系团(tuán)之外了，除非有一(yī)种神秘(mì)的力量在起作用(yòng)，这种力量来源于(yú)某种隐形的物质。
据此，兹维基提出(chū)了这样部分(fēn)不可见的暗质，它不发散光、吸光、反(fǎn)射光，但是它们(men)却占据(jù)着宇宙(zhòu)中绝大部分(fēn)的质量。只(zhǐ)是(shì)当时(shí)的人们对这样的(de)一种说法不屑一顾(gù)。
直到(dào)40年(nián)之后，“暗物质”这(zhè)个词才再一次出现。天文学家维(wéi)拉鲁宾和肯特(tè)福(fú)特(tè)在观测仙女座星(xīng)系中的恒(héng)星运动。理(lǐ)论上来说，距离中(zhōng)心(xīn)越远的恒星在其轨道上的运行速(sù)度就(jiù)会(huì)越慢。但(dàn)是他(tā)们观(guān)测(cè)的结(jié)果却让人感到不可思议。
随(suí)着与中心距离的增加，恒星的旋转速度(dù)几(jǐ)乎(hū)保持不变。可是根据牛顿的(de)万有引(yǐn)力定律(lǜ)，在(zài)星系当中如果(guǒ)没有足够大的质量(liàng)来吸引它们(men)，这些(xiē)外(wài)围的(de)恒星(xīng)早就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基于(yú)这种现象，科学家们(men)会使用一种相(xiāng)对标(biāo)准的(de)方法来(lái)解释暗物质(zhì)的存在，这种方法(fǎ)就(jiù)是(shì)测(cè)量星系当中(zhōng)气(qì)体(tǐ)在X轴上距离星系中心的距离，以(yǐ)及(jí)在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异常的(de)结果，就认为是由暗(àn)物(wù)质的力量进入其中。
于是科学家们通过(guò)射电望远镜(jìng)测量了距离星系中心更(gèng)远距离的氢元(yuán)素，发(fā)现(xiàn)它(tā)们的旋(xuán)转速度并不(bù)符合牛顿的力学定律。我们的太阳系也不例(lì)外(wài)，太阳系位于(yú)银河系的第(dì)三(sān)悬臂之上，距离银(yín)河(hé)系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定律进(jìn)行计算，太(tài)阳系的运行(xíng)速(sù)度(dù)应该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度(dù)围绕银河系旋转，这(zhè)个实际速度远远大于理论速度，那么产生以上(shàng)这种向心(xīn)加速度的(de)原因很可能(néng)就(jiù)是存在着(zhe)一种我们看不(bù)到(dào)的物质，是这些暗物质的引力效(xiào)应将星系(xì)聚集在了一起。
也(yě)是(shì)从这(zhè)时(shí)开(kāi)始，越来越多(duō)的研(yán)究人(rén)员(yuán)开始(shǐ)相信暗物(wù)质(zhì)的存在。科学(xué)家根据星系外恒星轨道的速度，估算(suàn)在(zài)星系(xì)当(dāng)中暗物质的质量占(zhàn)整个星(xīng)系质量的(de)85%。但(dàn)是，暗物质并不是唯(wéi)一可(kě)以解(jiě)释这个(gè)现象的原因。在一项新的研究当中，科学家们发现，几乎没有(yǒu)引(yǐn)力效应的遥远恒星(xīng)之(zhī)间，也会出现(xiàn)速度上的微小(xiǎo)差异。另外，天(tiān)文学家还(hái)发现了一个反(fǎn)常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离(lí)地球大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不(bù)多，但是(shì)星系当中存(cún)在(zài)的(de)恒(héng)星数量却只有银河系的千(qiān)分之一。
径向距(jù)离(lí)为(wèi)37亿光年的(de)子弹(dàn)星系(xì)团(tuán)，由两个碰撞的星系(xì)团(tuán)所组成，类(lèi)似(shì)这样(yàng)的星团，它们(men)大(dà)部分的普通质量都在星(xīng)系(xì)的(de)气体当(dāng)中。当星团以1000万(wàn)公里/小(xiǎo)时发生碰撞的(de)时(shí)候，星际气体的相互作用就会(huì)导致温度的急剧(jù)升高，速度大幅(fú)降低。所以(yǐ)在理(lǐ)论上，在碰撞(zhuàng)之后，子弹星系团大部分的(de)质量(liàng)将(jiāng)位于(yú)所有这些(xiē)气体所(suǒ)在的中间区域。那么我们通过什么来验证它的(de)质(zhì)量区(qū)域到底是(shì)不是(shì)集中(zhōng)在中间呢(ne)？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第(dì)一张全彩的高清照(zhào)片(piàn)，在照片中我(wǒ)们可以明显地看到很多(duō)星系似乎(hū)被拉伸产生了巨(jù)大的形变。其实这些星(xīng)系本身并(bìng)不是真的被(bèi)扭曲了，也(yě)不是韦(wéi)伯望远(yuǎn)镜出(chū)了什么问题，而是(shì)这样极(jí)遥(yáo)远的(de)天体和我们地球上(shàng)的观(guān)测者之间。被一个(gè)质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身后更遥(yáo)远(yuǎn)星系(xì)的光都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就是(shì)引力透镜效应。这(zhè)个巨(jù)大的天体可能(néng)是超大质量的黑(hēi)洞或者是(shì)暗物质(zhì)。
所以当人们对子弹星(xīng)系团观测的时候，发现它的(de)大质量(liàng)区域并不是在中(zhōng)间，而是在(zài)两(liǎng)侧。所以最好的解释方法就是当星团发生(shēng)全部(bù)的碰撞(zhuàng)时，可被观(guān)测(cè)到的质(zhì)量(liàng)气体(tǐ)被卡在了(le)中间，暗物质则直接通过了(le)这个区(qū)域，并在两边(biān)形成了引力(lì)透镜。对子弹星系团的引(yǐn)力透镜研(yán)究(jiū)也被认为是暗物(wù)质存在的迄(qì)今为止最好(hǎo)的理论证据(jù)。
除此之外(wài)，还有来自宇(yǔ)宙当(dāng)中最古老的(de)光。从宇宙(zhòu)大爆(bào)炸开始，38万年之后(hòu)，可见光终于(yú)可(kě)以畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之(zhī)后，这些光在宇(yǔ)宙空间背(bèi)景(jǐng)上留下了(le)各相(xiāng)同性的(de)微波(bō)辐射。其中(zhōng)红(hóng)色(sè)的部分(fēn)表示(shì)温度较(jiào)高的区(qū)域，蓝色则表示相对较冷(lěng)的区域(yù)，但实际上它们之间(jiān)的温(wēn)差(chà)只有万(wàn)分之一。
科(kē)学家们(men)通过(guò)对(duì)前景背景分离后的二值图像进行(xíng)连通(tōng)域提取和标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有(yǒu)暗(àn)物质，图形看起来不(bù)应该是这样的(de)，而随(suí)着暗物质的增(zēng)加，一些峰值的幅(fú)度会减小，才变得看(kàn)起来“和(hé)谐(xié)”。为了匹(pǐ)配宇宙微波背(bèi)景辐射的(de)测(cè)量值(zhí)，我们需要的暗物质大约是普通物质的(de)5倍(bèi)。这个数字与(yǔ)解释星系当中(zhōng)恒(héng)星运(yùn)动所需(xū)要的暗物质比例(lì)是一致的(de)。这就意(yì)味着。
用了一(yī)个简(jiǎn)单的(de)理论框架，就很好地解释了很多(duō)不同的观测(cè)结果。而暗物质的(de)本质就是(shì)宇宙当(dāng)中(zhōng)存在着某种类型的粒子，它(tā)们不参与任何其他(tā)的电(diàn)磁作用，只通(tōng)过引力来相互作用(yòng)。所(suǒ)以如(rú)果能够(gòu)找(zhǎo)到(dào)这(zhè)种粒子的存在，就相(xiāng)当于找(zhǎo)到了暗物质存(cún)在的实(shí)际证(zhèng)据。这种粒(lì)子到底是什么？科学家们已(yǐ)经提出了数十种的假想目标，而要(yào)寻找这些不同的目标(biāo)粒(lì)子(zi)所需(xū)要的实验方式也不相(xiāng)同(tóng)。在过去的几十年当中，人(rén)类(lèi)为了(le)寻(xún)找这些看不见、摸不到，几乎(hū)不会与常规物质相互作用的(de)“暗物质”，科学家们(men)已经进行了超过(guò)50次的实验，却没(méi)有任何(hé)实质性的发现(xiàn)，除了一个地方(fāng)，意大利的格兰(lán)萨索山，隶属(shǔ)于(yú)阿尔卑斯山脉。
在山下1400米处的地(dì)下矿井当中，藏着地球上最大的地学实验(yàn)室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层(céng)楼(lóu)高的探(tàn)测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗(àn)物质(zhì)粒子的周期性震荡。
自(zì)1997年以(yǐ)来，这里的科学家声(shēng)称观测(cè)到(dào)了某种信号。经过了20多年的数据收集，人们发(fā)现了一个有趣(qù)的事情。探测率会在每年的6月份达(dá)到峰值，然后在(zài)11月降到最(zuì)低(dī)，而且在20年当中(zhōng)每年都是一样。一些(xiē)科学家认为(wèi)这可能是人类发现暗物(wù)质的第一个直(zhí)接(jiē)证(zhèng)据。
但是(shì)为什(shén)么暗物质会产生(shēng)周期(qī)性的年度信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳系正(zhèng)在以220公里/秒的速(sù)度围(wéi)绕着银河系进行移(yí)动，那么(me)如果(guǒ)暗物质存在宇宙当中，这意味着(zhe)我们也在以这样的速(sù)度(dù)在(zài)穿越着暗物质流，这(zhè)个(gè)过程(chéng)中会(huì)产生相应(yīng)的(de)振荡，同时地球又以30公(gōng)里(lǐ)/秒的速度围绕太(tài)阳进(jìn)行旋转(zhuǎn)。所以有半(bàn)年的时间(jiān)，地(dì)球(qiú)围绕(rào)太阳的方(fāng)向与太阳环绕银河系(xì)的方向是一致的，而(ér)另外半年则与(yǔ)之相反。
而在6月份的时候(hòu)，地球与太(tài)阳的方向正好达到完(wán)全一致，这(zhè)是理论上(shàng)地球(qiú)穿越暗物质流最(zuì)快的时段。而在(zài)11月份，又(yòu)恰好达到了(le)最慢值。尽(jǐn)管在(zài)实际的情况(kuàng)中，太阳系(xì)相对银河(hé)系(xì)的平面呈现了(le)60度的倾斜，但是这并不(bù)影响这个(gè)理论(lùn)的(de)有效性。
因此科学家认为这可以用来(lái)解释，研究人员们所观测到的周期性信号。当然也可能(néng)有其他的情况，造成这种年(nián)度周期信号(hào)的差(chà)异也可(kě)能是温度(dù)、湿(shī)度、土壤中的水分、高(gāo)山上的积雪，甚(shèn)至连意大(dà)利游(yóu)客的数量也符(fú)合这个周期的规(guī)律。
所以，科(kē)学家们又在南半球建立了一个几乎(hū)相同的实验(yàn)室，这里的季节与之前的实验室正好相反，而(ér)在这(zhè)里，地球穿过暗物质流的运动特征和(hé)第一个实(shí)验室是一(yī)样(yàng)的。
因此，如果(guǒ)在这里(lǐ)可以得到(dào)相同(tóng)的信号，就可以成为暗(àn)物(wù)质所(suǒ)存在的(de)非常有(yǒu)力的证据了。但是由于这(zhè)个实验室刚刚建成不(bù)久，所以(yǐ)截至目前还无(wú)法提(tí)供(gōng)相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台(tái)新(xīn)的望(wàng)远镜，这台太(tài)空望远镜叫做“南希格雷斯罗(luó)曼”，它的主镜(jìng)大小跟哈勃(bó)望(wàng)远镜相同，但(dàn)它的(de)宽(kuān)视场(chǎng)仪器(qì)提供的视(shì)野是(shì)哈勃红外仪器的100倍。南希(xī)格雷斯(sī)罗曼太空望远镜(jìng)其中一个关(guān)键的用途就是探(tàn)索(suǒ)暗(àn)物(wù)质背后(hòu)的奥秘(mì)，对于(yú)探(tàn)测的结果，我们只能拭目以待了。费(fèi)米实验室粒子天(tiān)体物理中心的科学家(jiā)丹(dān)琥珀和贾森斯(sī)特芬研究发现，如果暗物质存在，它(tā)们极有可能拥(yōng)有另一种神秘的效(xiào)应，这种暗物(wù)质效(xiào)应(yīng)，会支持宇宙当中(zhōng)生命(mìng)的诞生，或者(zhě)说(shuō)是生命进化的一个(gè)重(zhòng)要(yào)因素。
如果这一理(lǐ)论得到进一步(bù)的证实，那么(me)遍布宇宙当中的(de)暗物(wù)质会不会(huì)意(yì)味着人类并不孤(gū)单呢？或许(xǔ)在宇宙当(dāng)中某个角落的行星上，暗物质正在通过这样的效应创(chuàng)造生命(mìng)。当然，这(zhè)些推论的大前提是要先找(zhǎo)到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得(dé)暗(àn)物质(zhì)到底存不存(cún)在呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的(de)支(zhī)持是(shì)我更新(xīn)的动力！
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是吗
真的吗
哇，还是漂亮呢，如果这留言板做的再文艺一些就好了
感觉真的不错啊
妹子好漂亮。。。。。。
呵呵，可以好好意淫了