宇(yǔ)宙是(shì)“人为(wèi)制造”的？为何会(huì)存在科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是(shì)什(shén)么？人类为了寻(xún)找暗物质存在的证(zhèng)据(jù)，科学(xué)家们在过(guò)去的几十年当(dāng)中进(jìn)行了超(chāo)过50次的长(zhǎng)期实验(yàn)，但(dàn)是却(què)没(méi)有发现(xiàn)任何(hé)的有(yǒu)效证(zhèng)据。除了一(yī)个地方，在1687年出版(bǎn)的自然哲(zhé)学数(shù)学(xué)原(yuán)理一(yī)书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭(jiē)示了宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往后的几百(bǎi)年来，当天文(wén)学家们发现某些天体运行(xíng)轨道出现(xiàn)异常，不符合万有引力定律的(de)时候(hòu)，他们就(jiù)会知(zhī)道，周(zhōu)围(wéi)一定有未知的(de)天体通过(guò)引力在摄动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天(tiān)王(wáng)星运行轨道的(de)异常，推算并且发现了海王星的(de)存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都(dōu)是应用万有引力定律所取得(dé)重大天文成就的例子。但是这些发现都是在恒星系统(tǒng)的尺度当中，可当(dāng)我们(men)上升到(dào)星系或者是(shì)星团的尺(chǐ)度，事情就开始(shǐ)变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞(ruì)士的(de)物理(lǐ)学家弗(fú)里茨兹威基正(zhèng)在研(yán)究和测量后发星系团的质(zhì)量。这是一个由数(shù)千(qiān)个(gè)星系(xì)所组(zǔ)成的巨(jù)大星系团(tuán)，这些星(xīng)系(xì)被引(yǐn)力束(shù)缚在(zài)一起。测量星系团的质量一般会使用到两种(zhǒng)方法(fǎ)，当两(liǎng)种方法结果(guǒ)一致，就可以确定其质(zhì)量的(de)范围。

第一(yī)种是(shì)获得其"光度(dù)学的(de)质量"，需要的(de)数据是测量(liàng)各个星系(xì)的光度。

第(dì)二种是动力(lì)学质量(liàng)的(de)计(jì)算，是利用光谱(pǔ)红移测量星系团中(zhōng)的各个星系相(xiāng)对于星系团的运动速度。当(dāng)测量结果出来之后，兹威基彻底懵了(le)，“动力学质量”竟然是“光度(dù)学质量”的(de)400倍(bèi)。这意味(wèi)着，后(hòu)发(fā)座(zuò)星(xīng)系团有(yǒu)99%的质量消失了(le)，或者(zhě)说这99%的质量并不以(yǐ)可见(jiàn)光的形式所存在(zài)，我们无法(fǎ)看到。最诡(guǐ)异的是，在(zài)测量速度的过程中(zhōng)，兹(zī)威基发现星系团中很多星系的(de)速度(dù)比理论(lùn)上(shàng)要(yào)快得多，按照牛(niú)顿的运动(dòng)学定(dìng)律，仅靠这些可见星系的(de)质(zhì)量所产生的引力是无法(fǎ)将(jiāng)它们束缚在星系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛出星(xīng)系(xì)团之(zhī)外了，除非有一种神秘(mì)的力量(liàng)在起作(zuò)用，这种力量来源(yuán)于某种隐(yǐn)形的物质。

据此，兹(zī)维基提(tí)出了这样部分不(bù)可见的暗质，它不发散光(guāng)、吸(xī)光、反(fǎn)射光，但是它们(men)却占据着宇宙中(zhōng)绝大部分(fēn)的质量。只是当时的人(rén)们对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之后(hòu)，“暗物质”这个词才再一(yī)次出现(xiàn)。天文学家(jiā)维(wéi)拉鲁宾和(hé)肯特福特在观测仙(xiān)女座星系中的(de)恒星(xīng)运动。理论上来说(shuō)，距离(lí)中心(xīn)越(yuè)远的(de)恒星在其轨道(dào)上的运行(xíng)速度就会越慢。但是他们观测的结(jié)果却让人感到不(bù)可思议。

随着与中心距离的增加，恒星的旋转速度几乎(hū)保持(chí)不变。可是根据牛(niú)顿的万(wàn)有引(yǐn)力定律，在(zài)星系当中如果没有足够(gòu)大的质(zhì)量来吸引它们，这些外围的(de)恒星早就(jiù)被甩到宇宙(zhòu)当中了。基于这种现(xiàn)象，科(kē)学(xué)家(jiā)们会使用一种相(xiāng)对(duì)标准的(de)方法来解释暗物质的(de)存在(zài)，这种(zhǒng)方法就是测量星系当中(zhōng)气体(tǐ)在X轴上(shàng)距离星系中心(xīn)的距离，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如果(guǒ)出现异常的结果，就认为是由暗物质的力量进(jìn)入其中。

于是(shì)科学家们通过射电望远镜测量了距(jù)离(lí)星(xīng)系中心(xīn)更远距(jù)离的(de)氢元(yuán)素，发现它们(men)的(de)旋转速度并(bìng)不符合牛(niú)顿(dùn)的力学定律(lǜ)。我们的太阳系也不例(lì)外(wài)，太阳系位于银(yín)河系的(de)第(dì)三(sān)悬臂(bì)之上，距离银河系(xì)中(zhōng)心2.6万光年，根(gēn)据万有引力定律进(jìn)行(xíng)计算，太阳(yáng)系的运(yùn)行速度应该是(shì)160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系正在以220千米(mǐ)/秒的(de)速度围绕银(yín)河系(xì)旋转，这个实际速度远远大于理论速度(dù)，那(nà)么产(chǎn)生以上(shàng)这种向心加(jiā)速度(dù)的原因(yīn)很可能就是存(cún)在着一种我们看不到的物质，是这些暗(àn)物(wù)质的引(yǐn)力效应将星系聚(jù)集在了一起。

也是(shì)从这时开(kāi)始，越来(lái)越(yuè)多的研究人(rén)员(yuán)开始相信暗物质的存在。科学(xué)家根(gēn)据星系(xì)外恒星轨道的速度，估算在星系当中暗物质的质量占(zhàn)整个星系质量(liàng)的85%。但是，暗物质并(bìng)不是唯(wéi)一可以(yǐ)解释这个现(xiàn)象的原因。在一项新的研究当中，科学(xué)家们发现，几乎没有引力效应的遥(yáo)远恒星(xīng)之间，也会出现速度上的微小差异。另外，天(tiān)文学家还发现了一个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系(xì)距离(lí)地(dì)球大约(yuē)2.5亿光年，大(dà)小和银(yín)河系不多，但是星系当中存(cún)在(zài)的(de)恒星数量却只有银河(hé)系的(de)千分之(zhī)一。

所以在理论上，该星(xīng)系必须(xū)存在暗物(wù)质，否则就会分(fēn)崩离析。但(dàn)是科学(xué)家(jiā)们使用最先进(jìn)的望(wàng)远镜对其进行了40个小时的详(xiáng)细测(cè)量之后(hòu)，发现(xiàn)星系中的恒星(xīng)运(yùn)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(yòu)有(yǒu)人提出，也(yě)许该星系的暗物质，已经(jīng)被附近的另(lìng)一(yī)个大星系剥离了。奇怪(guài)的是，它(tā)的附近没(méi)有任何(hé)星系存(cún)在。造成这些现象的除了(le)暗物质的假说(shuō)之外，另一种(zhǒng)可能就是人类(lèi)对引力的理(lǐ)解还不够(gòu)全面，引力(lì)很(hěn)可能在不(bù)同尺(chǐ)度(dù)空间中的工作方(fāng)式是不同的，这(zhè)意(yì)味(wèi)着在行星系(xì)尺度中的(de)天体会沿着它们的轨道，按(àn)照(zhào)我们所理解的方式运动。但是上升到(dào)星(xīng)系和(hé)星(xīng)团的尺度，引力之间的(de)相互(hù)作用(yòng)则(zé)是不同(tóng)的方式。对(duì)于在星系团之间的相互(hù)作用，科学家还引入(rù)了(le)外部场(chǎng)效(xiào)应的概念，指的是在数百万(wàn)光年(nián)的规(guī)模上，巨(jù)大的(de)质量(liàng)之间会产生对彼此(cǐ)特殊的效果，这个理(lǐ)论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成立(lì)，这(zhè)意味着(zhe)我们需要对现在的物(wù)理定律(lǜ)进行修正，这些发(fā)现也让很多人认为(wèi)暗物(wù)质假说理(lǐ)论就此终结(jié)。但是在宇宙当中还(hái)有关于暗物质存(cún)在的其(qí)他的理论(lùn)证据，这(zhè)些理论证据是(shì)蒙德(dé)理(lǐ)论(lùn)所没法解释(shì)的“引力(lì)透(tòu)镜”。

area可数吗英语翻译，area什么时候可数什么时候不可数 alt="宇(yǔ)宙是“人为创造”的(de)证据(jù)？颠覆科学(xué)认知的暗物质(zhì)！竟(jìng)是生命诞生的基础？_黑料正能量" decoding="async" data-ratio="0.5597331716191631" data-type="jpeg" data-w="1649" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/18fc0a6e444b507.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

径向距离为37亿光年的子弹星(xīng)系(xì)团，由(yóu)两个碰撞的星系团所(suǒ)组成(chéng)，类(lèi)似(shì)这(zhè)样的星团，它们大(dà)部分的普通质量(liàng)都在星系的气(qì)体当中。当(dāng)星团(tuán)以(yǐ)1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的(de)时候，星(xīng)际气体(tǐ)的相互作(zuò)用(yòng)就(jiù)会导(dǎo)致温(wēn)度的急剧升高(gāo)，速度大幅降(jiàng)低。所以在理论上，在碰(pèng)撞之后(hòu)，子弹(dàn)星(xīng)系(xì)团大(dà)部分的(de)质量(liàng)将位于所(suǒ)有这些气体所在的中间区域。那么我们通过什么来验(yàn)证(zhèng)它的质量(liàng)区(qū)域到底(dǐ)是不是集中在(zài)中间呢(ne)？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜传(chuán)回了(le)宇宙当中第(dì)一张全彩的高(gāo)清照片(piàn)，在照片中我(wǒ)们(men)可以明显地看到很多星(xīng)系似乎被(bèi)拉(lā)伸(shēn)产(chǎn)生了(le)巨大的形变。其实这些星系本(běn)身并不是真(zhēn)的(de)被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问题，而是这样(yàng)极遥(yáo)远的天(tiān)体(tǐ)和我(wǒ)们地球上的观测者之间。被一个质量超级巨大的天(tiān)体遮挡，这(zhè)个超大质(zhì)量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远星系的光都发(fā)生了(le)扭曲。这(zhè)个现象就是引力透镜效应。这个巨大的天体可能(néng)是超(chāo)大质量的(de)黑洞或者(zhě)是暗物质。

所以当人们对子弹星系团(tuán)观(guān)测的(de)时候，发(fā)现它的大质(zhì)量区域并(bìng)不是在(zài)中间(jiān)，而是在两侧。所以最好(hǎo)的解释(shì)方(fāng)法就(jiù)是当星团发生全(quán)部的碰撞(zhuàng)时，可被(bèi)观(guān)测到的质量气体被卡(kǎ)在了中间，暗物质则直(zhí)接通过了这个(gè)区域，并在两边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团的(de)引力透镜研究也被认为是(shì)暗物质存在的(de)迄今为止最(zuì)好的理论证据(jù)。

除(chú)此之(zhī)外，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年之后，可见(jiàn)光终于可(kě)以畅(chàng)通无(wú)阻地(dì)穿越在宇宙当(dāng)中(zhōng)了。经(jīng)过了130多(duō)亿年之后，这些光(guāng)在宇宙空(kōng)间背景上(shàng)留下(xià)了各相(xiāng)同性(xìng)的(de)微波辐射(shè)。其中(zhōng)红色的部(bù)分表示(shì)温度较高(gāo)的(de)区域，蓝色则表(biǎo)示相(xiāng)对较冷的(de)区域(yù)，但实际上它们之(zhī)间的温差只(zhǐ)有万分之(zhī)一。

科(kē)学(xué)家们通过对(duì)前景背景分离后的二(èr)值(zhí)图像进行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当中没(méi)有暗物质，图形看起来不(bù)应(yīng)该是这(zhè)样的，而随着暗(àn)物质的(de)增加，一些峰值的幅度会减小(xiǎo)，才变得看起来“和谐(xié)”。为了匹配(pèi)宇宙(zhòu)微(wēi)波(bō)背景(jǐng)辐射的测量值(zhí)，我(wǒ)们需要的暗物质大约是普通物质的5倍。这(zhè)个(gè)数字与(yǔ)解释星系当中恒(héng)星(xīng)运(yùn)动所需要的暗(àn)物质比例(lì)是一致的。这就意味着。

用(yòng)了一个简单的(de)理论框架，就很好地解释了很多不(bù)同的观测结果。而(ér)暗(àn)物质的本(běn)质就是(shì)宇(yǔ)宙当中存(cún)在着(zhe)某种类型(xíng)的粒子，它们不参与任何其他的电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果(guǒ)能够找到这种粒子的存在，就相当于找到(dào)了暗物(wù)质存在的实际(jì)证(zhèng)据。这(zhè)种(zhǒng)粒子到底是(shì)什么？科学家(jiā)们(men)已(yǐ)经提出(chū)了(le)数(shù)十种的(de)假想目(mù)标，而要寻(xún)找这些不同的(de)目标粒子所需(xū)要的实验方(fāng)式(shì)也不相同(tóng)。在(zài)过去的几十年当中，人类为了寻找这些看不(bù)见、摸不到，几乎不会与常规(guī)物质相(xiāng)互作(zuò)用的“暗物质”，科学家(jiā)们(men)已经(jīng)进行了超过50次的实验，却(què)没有(yǒu)任(rèn)何(hé)实质(zhì)性的发现，除了一个地方，意大利的格(gé)兰(lán)萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的地下矿井当(dāng)中(zhōng)，藏着地球上最(zuì)大的地学实(shí)验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个(gè)三层楼(lóu)高的探测器，一直(zhí)致力(lì)于寻找暗物(wù)质粒子的周期(qī)性震荡。

自(zì)1997年以(yǐ)来，这里的(de)科学家声称观测到(dào)了(le)某种信号。经过了20多年(nián)的数据收集，人们(men)发(fā)现了一个(gè)有(yǒu)趣的事情。探(tàn)测率(lǜ)会(huì)在每年的6月份达(dá)到峰值，然后在11月降(jiàng)到最(zuì)低，而且在20年当中每(měi)年都是(shì)一样。一些科学家认为这可能是人类发现暗物质的第一(yī)个(gè)直接证据(jù)。

但是(shì)为什(shén)么暗物质会产生周期性(xìng)的年度信号呢？刚才我们(men)讲(jiǎng)了(le)太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕着银河系进行移(yí)动，那么如果暗物质存在宇宙当中，这意味着我们也(yě)在以这样的速度在穿越(yuè)着暗物质流(liú)，这个(gè)过程中会产生相(xiāng)应的振荡，同时地(dì)球又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕(rào)太阳进行旋转。所(suǒ)以(yǐ)有半年的(de)时间，地球围绕(rào)太阳的方向与太(tài)阳环绕(rào)银河系的方(fāng)向(xiàng)是一致(zhì)的(de)，而另外半(bàn)年则与之相反。

而(ér)在6月份的时(shí)候(hòu)，地球与太(tài)阳的方向正好达(dá)到完(wán)全一致，这是理论上(shàng)地球穿越(yuè)暗物(wù)质流(liú)最快的时(shí)段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况中，太阳系相对(duì)银(yín)河系的平面呈现了60度(dù)的倾斜，但是这并(bìng)不影响(xiǎng)这个理(lǐ)论的有(yǒu)效性。

因此科学家(jiā)认(rèn)为这可以(yǐ)用来解释，研究人员们所观测到的(de)周(zhōu)期性(xìng)信号。当然也可能有其(qí)他的情况，造成这种年度周期信号的差异也可能是温度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高(gāo)山上的积雪，甚(shèn)至连意大利游客的数量也符合这个周期的规律。

所以，科(kē)学家们又在南半球建(jiàn)立了(le)一(yī)个几(jǐ)乎相同的实验室(shì)，这(zhè)里(lǐ)的季节与之前的实验室正好(hǎo)相反，而在(zài)这里，地球穿过暗物质(zhì)流的运动(dòng)特征(zhēng)和第一个实(shí)验(yàn)室(shì)是一样的(de)。

因此，如果在这里可以得到相同的信号(hào)，就可(kě)以(yǐ)成(chéng)为暗物质(zhì)所存在的(de)非常有力(lì)的证(zhèng)据(jù)了。但是由于这个(gè)实验室(shì)刚刚建成不(bù)久，所以(yǐ)截(jié)至目前还无法(fǎ)提供相应的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新的望(wàng)远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃(bó)望远镜相同(tóng)，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野(yě)是哈勃红外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太空望远镜其中(zhōng)一个关(guān)键的用途(tú)就是探索暗物质背后的奥秘，对于探(tàn)测的结果，我们只能拭(shì)目(mù)以待了。费米(mǐ)实验室粒子(zi)天体物理中(zhōng)心(xīn)的(de)科学家丹(dān)琥珀(pò)和(hé)贾森斯特芬(fēn)研究发现，如(rú)果(guǒ)暗物质存在，它们极(jí)有(yǒu)可能拥有另一种(zhǒng)神秘的(de)效应(yīng)，这种暗物质效(xiào)应(yīng)，会支持宇(yǔ)宙当中生命的(de)诞生，或者说是(shì)生(shēng)命(mìng)进化的一个重要因素。

如果这一理论得到进(jìn)一步(bù)的(de)证实，那么遍布(bù)宇(yǔ)宙当(dāng)中的(de)暗物质会不会意味着(zhe)人类并不孤单呢(ne)？或许在宇宙(zhòu)当中某个角落的行星上，暗物质正在通(tōng)过(guò)这样(yàng)的(de)效应创(chuàng)造生(shēng)命。当然，这(zhè)些推论的大前(qián)提是要先找(zhǎo)到暗(àn)物质存在的实际证(zhèng)据。那么(me)小伙伴们，你们(men)觉得暗物质到底存不(bù)存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是(shì)我更新的动(dòng)力(lì)！

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