宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何会存(cú苏州区号是多少n)在(zài)科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质(zhì)又究竟是什么？人类为(wèi)了寻找暗物质存在的证据，科学家(jiā)们(men)在过去的几十年当中进(jìn)行(xíng)了超过50次(cì)的长期实验，但是却没有发现任(rèn)何的有效证据。除(chú)了(le)一个地方，在1687年出(chū)版的自(zì)然(rán)哲学(xué)数学(xué)原(yuán)理(lǐ)一书(shū)中，埃萨克(kè)牛顿发表了万有引力定律，它揭示了(le)宇(yǔ)宙中天体运动(dòng)的规(guī)律。往后的几百(bǎi)年来，当(dāng)天文学家们发现某些天(tiān)体运行轨道出现异常，不符(fú)合万(wàn)有引力定律的时候，他(tā)们(men)就会(huì)知(zhī)道，周围(wéi)一(yī)定(dìng)有未知(zhī)的天体通过(guò)引力在摄动它的轨道。比如在(zài)1846年，奥本勒(lēi)维耶就通过天王星运(yùn)行(xíng)轨道的异常，推算(suàn)并且发现(xiàn)了(le)海王(wáng)星的存在(zài)。另外(wài)，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都是应用万有引力定律所取得(dé)重大天(tiān)文成就的例子。但是这些发现(xiàn)都是在恒星(xīng)系统的尺(chǐ)度当中，可当我们上(shàng)升到星(xīng)系(xì)或(huò)者是星(xīng)团的尺度，事情(qíng)就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物理学家弗里(lǐ)茨(cí)兹威基正在研究和测量后发星系团的质量。这(zhè)是(shì)一个由(yóu)数千个(gè)星系所组(zǔ)成(chéng)的巨大(dà)星(xīng)系团，这(zhè)些星系被引(yǐn)力束(shù)缚在一起。测量(liàng)星系团的质量(liàng)一般会使用(yòng)到两种(zhǒng)方法，当两种方法结果一致，就(jiù)可以(yǐ)确(què)定其质(zhì)量的范围(wéi)。

第一种是获得其"光度(dù)学的质量"，需要的数(shù)据是测量(liàng)各(gè)个星系的光度。

第二(èr)种是(shì)动力学质量的计算，是利用光谱(pǔ)红移测量星(xīng)系团中的各个(gè)星系相对于星系团(tuán)的运动速度。当(dāng)测量结果出来之后(hòu)，兹威(wēi)基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这意(yì)味着，后发(fā)座星系(xì)团(tuán)有99%的质(zhì)量(liàng)消失(shī)了，或者说这(zhè)99%的质量并不以可见光的形(xíng)式所存在(zài)，我们无(wú)法看(kàn)到。最诡异的是，在测(cè)量速度的过程中，兹威基发(fā)现星(xīng)系团中(zhōng)很多星系(xì)的速度比理论上要快得多(duō)，按照牛(niú)顿(dùn)的运动学(xué)定律，仅靠这些可(kě)见星系(xì)的质量所产(chǎn)生的引力是无(wú)法将它们(men)束缚在星系团内(nèi)的，它们早就应该被抛出星系团(tuán)之外(wài)了，除非(fēi)有(yǒu)一种神秘的力量在(zài)起作用，这种力量(liàng)来源于(yú)某种隐形的物质。

据(jù)此，兹维基(jī)提出了这(zhè)样部分不可见的暗(àn)质(zhì)，它(tā)不发散光、吸光(guāng)、反(fǎn)射光，但是(shì)它(tā)们却(què)占据(jù)着宇宙中绝(jué)大部分的(de)质(zhì)量。只是当时(shí)的人们对这样(yàng)的(de)一种(zhǒng)说法(fǎ)不屑一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物质”这个词才再一(yī)次出现。天(tiān)文学(xué)家维(wéi)拉(lā)鲁宾和(hé)肯特福特在观测(cè)苏州区号是多少仙(xiān)女座星系中的恒(héng)星运动(dòng)。理论上来(lái)说，距离中心(xīn)越远的恒(héng)星在其轨道(dào)上的运行速度(dù)就会(huì)越(yuè)慢(màn)。但是(shì)他(tā)们(men)观测的结(jié)果(guǒ)却让人感到不可(kě)思议。

随着与中(zhōng)心距(jù)离的增(zēng)加(jiā)，恒星(xīng)的旋转速(sù)度几乎保持不变。可是(shì)根据牛(niú)顿的万(wàn)有引力定律，在(zài)星(xīng)系当(dāng)中(zhōng)如果没(méi)有足够(gòu)大的(de)质量(liàng)来吸引它们，这些外围的恒(héng)星早就被甩到(dào)宇宙当中(zhōng)了。基于这种现象，科学(xué)家们会使(shǐ)用一种相对标准的方法来解释暗(àn)物质(zhì)的存在，这种方法(fǎ)就是测量(liàng)星(xīng)系当中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴(zhóu)上气体(tǐ)的(de)旋转速度(dù)。如果出现异常的结果，就认为是由(yóu)暗物质的力量进入其中(zhōng)。

于(yú)是科学家们通过射电望远镜测(cè)量了(le)距离星系中心更远距离的氢元素，发现它们的旋(xuán)转速度并(bìng)不(bù)符(fú)合牛顿的力(lì)学(xué)定律(lǜ)。我们的(de)太阳系(xì)也不例外，太阳系(xì)位于银河系的第三(sān)悬臂(bì)之上，距离银河(hé)系中(zhōng)心2.6万光年(nián)，根据万有(yǒu)引力定(dìng)律进行计算，太阳系的(de)运(yùn)行速度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以(yǐ)220千米(mǐ)/秒(miǎo)的速(sù)度(dù)围绕银河系(xì)旋转，这个实际速度远远大于(yú)理论速度，那么产生以上这种向心加速(sù)度的原因很可能就是存在着(zhe)一种我们看不到的物质，是这些暗物(wù)质的引力效应(yīng)将(jiāng)星系聚集在了一起。

也是从这时(shí)开始，越(yuè)来越多的研究人员开始(shǐ)相(xiāng)信(xìn)暗物质的(de)存在(zài)。科学家根(gēn)据星系外(wài)恒星轨(guǐ)道的(de)速度，估算(suàn)在星系当(dāng)中暗物质(zhì)的质量(liàng)占整(zhěng)个(gè)星系质量(liàng)的85%。但是(shì)，暗物质并不是唯一(yī)可以解释(shì)这个(gè)现(xiàn)象的原因。在(zài)一(yī)项新的研究当中，科学家们发现，几乎没(méi)有(yǒu)引力效应(yīng)的遥远恒星之间，也会出现速度上(shàng)的微小差异。另外，天文(wén)学家还发现了(le)一个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个星系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大(dà)小和银河系不多，但是星系(xì)当中存在的恒(héng)星数量却只有(yǒu)银河系(xì)的千分之一。

所以(yǐ)在理论上，该星系必须存在暗物(wù)质，否(fǒu)则(zé)就会分崩离析。但是科(kē)学家们(men)使用最先进(jìn)的望远镜对其进(jìn)行了40个小时的详细(xì)测量之(zhī)后，发现星系中的恒星运动是可(kě)以用(yòng)正常(cháng)的物质和力学定律来解释的。那么(me)又(yòu)有人提出(chū)，也许(xǔ)该星系的暗(àn)物质，已(yǐ)经(jīng)被附近的另一个大(dà)星系剥(bō)离(lí)了。奇怪的是，它的附近没有(yǒu)任何星系存(cún)在。造(zào)成这些现象(xiàng)的除了暗物质的假说之外(wài)，另(lìng)一种可能就(jiù)是人类对引力(lì)的理解还不够全面，引力(lì)很可能在不同尺度(dù)空间中的(de)工作方式是不同的(de)，这意味着(zhe)在行星系尺度中的天体会(huì)沿着它们的(de)轨道，按照我们所理解的方式运动。但是上升(shēng)到星系和星团(tuán)的尺度，引(yǐn)力之(zhī)间(jiān)的(de)相互(hù)作用则是不同的方式。对于在星系(xì)团之间(jiān)的相互作(zuò)用，科学家(jiā)还引(yǐn)入(rù)了(le)外部场效应的概念，指的是在(zài)数百万光年的规模上，巨(jù)大(dà)的质量之间会产生对(duì)彼此(cǐ)特殊(shū)的效果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)。如(rú)果MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意味着我们需要对(duì)现(xiàn)在的物理(lǐ)定律进(jìn)行(xíng)修正，这些发(fā)现也让很多人认为暗物质假说理论就此(cǐ)终结(jié)。但是在宇宙当中还有关于暗物(wù)质存在的(de)其(qí)他的理(lǐ)论证据，这些理论(lùn)证据是蒙德理论所没(méi)法解释的“引(yǐn)力透镜”。

径向(xiàng)距离为(wèi)37亿光年的子弹星系团(tuán)，由两个(gè)碰撞的(de)星(xīng)系团所组(zǔ)成(chéng)，类似(shì)这(zhè)样的星团(tuán)，它们大部(bù)分的普通质量都(dōu)在星系的气(qì)体当中。当星团以1000万(wàn)公(gōng)里/小时发生(shēng)碰(pèng)撞的时候，星际气体(tǐ)的相(xiāng)互作用就(jiù)会导致温度(dù)的(de)急剧(jù)升高，速度大(dà)幅(fú)降低。所以在理论上，在(zài)碰撞之后，子(zi)弹(dàn)星系(xì)团大部分的质(zhì)量将位于所有这些气(qì)体所(suǒ)在的中(zhōng)间区域。那么我们通过什么(me)来验证它的质(zhì)量区域到(dào)底(dǐ)是不是集中在中间呢？前不(bù)久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空(kōng)望远镜传(chuán)回了宇宙(zhòu)当中(zhōng)第一张全彩的(de)高清(qīng)照片，在(zài)照片中我们可(kě)以明(míng)显(xiǎn)地看到(dào)很多星系似乎(hū)被(bèi)拉(lā)伸产生(shēng)了巨大的形变。其(qí)实这些星系本身并不是真的被扭曲了，也不是(shì)韦伯望(wàng)远镜(jìng)出(chū)了什么(me)问题，而是这(zhè)样(yàng)极遥(yáo)远(yuǎn)的天(tiān)体和我们地球(qiú)上的观(guān)测者之间。被一个(gè)质(zhì)量超级(jí)巨大的天体遮(zhē)挡，这个超大(dà)质(zhì)量的东(dōng)西的引力，会使身后更遥远星(xīng)系的光都发生了(le)扭曲。这个现象(xiàng)就(jiù)是引(yǐn)力透镜效应(yīng)。这个巨大的天体可能(néng)是超大质量的黑洞或(huò)者(zhě)是暗物质。

所以当人们对子弹星系团观(guān)测(cè)的时候，发现它的大质量(liàng)区域并不是在中间(jiān)，而是(shì)在两侧(cè)。所以最好的解释方法就是当星团发生全部(bù)的(de)碰撞时，可被观测(cè)到的质量(liàng)气(qì)体被卡(kǎ)在了中间，暗物(wù)质则直接通(tōng)过了这个区域，并(bìng)在两边形(xíng)成了引力透镜(jìng)。对子弹星系团的引(yǐn)力透镜研究(jiū)也(yě)被(bèi)认为是(shì)暗物质存(cún)在的迄(qì)今为(wèi)止最好的(de)理(lǐ)论(lùn)证据。

除(chú)此之外，还有来自宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中最古老(lǎo)的光。从宇宙(zhòu)大爆炸(zhà)开始，38万年之(zhī)后，可见光(guāng)终于可以畅通(tōng)无阻(zǔ)地穿越在宇(yǔ)宙当中了。经过(guò)了130多亿(yì)年之后，这些光在宇宙空(kōng)间(jiān)背景上留下(xià)了各相同性的微(wēi)波辐(fú)射。其中红色(sè)的部分(fēn)表示温(wēn)度较(jiào)高(gāo)的区域，蓝色则(zé)表(biǎo)示相对较冷(lěng)的区(qū)域(yù)，但实际上它们之间的温差只(zhǐ)有万分之一。

科学家们(men)通过对前景背景(jǐng)分(fēn)离后的二值图像进行连(lián)通域提(tí)取和(hé)标记之后发现，如果宇(yǔ)宙当中没有暗物质，图形看起来不(bù)应该是这样的，而随着暗物质的增加，一些峰值的(de)幅(fú)度会减(jiǎn)小，才变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景(jǐng)辐(fú)射的测量值(zhí)，我们(men)需要的(de)暗物质大约是普通(tōng)物质(zhì)的5倍。这(zhè)个(gè)数字与解释星(xīng)系当中恒(héng)星运动所需要的暗物质比例是(shì)一(yī)致的。这就意味着。

用了一(yī)个简(jiǎn)单的理论框架，就很好地解释(shì)了很多不同(tóng)的观测(cè)结果(guǒ)。而暗物质的本质(zhì)就是宇宙(zhòu)当中存在(zài)着某种类型的粒子，它(tā)们不参与(yǔ)任何其他的电磁(cí)作(zuò)用(yòng)，只通过引(yǐn)力来相互作用。所以如果能够(gòu)找到这种粒(lì)子的存在，就相当于找(zhǎo)到了暗物质存在的(de)实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什(shén)么？科学家(jiā)们已(yǐ)经提(tí)出了数十(shí)种的假想目标，而(ér)要(yào)寻(xún)找这些不同的(de)目标粒子所需要的实验方式也不相同。在过去的几(jǐ)十(shí)年当中(zhōng)，人类为了寻找这些看(kàn)不见、摸不到(dào)，几乎(hū)不会(huì)与常规物质相互作用的“暗物质”，科学(xué)家(jiā)们已经进行了超过50次的(de)实验，却没有(yǒu)任何(hé)实质性的发现，除了一个地方(fāng)，意大利的(de)格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在山下(xià)1400米处的地下(xià)矿井当中，藏着地球上最大的(de)地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼高(gāo)的探测器，一直致力(lì)于寻找暗物(wù)质(zhì)粒子的周期性(xìng)震荡(dàng)。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学(xué)家声称(chēng)观测到了(le)某种信号(hào)。经(jīng)过(guò)了20多年的数据收集(jí)，人(rén)们发现(xiàn)了一个有(yǒu)趣的事情。探测(cè)率会在每(měi)年的6月(yuè)份达到峰值(zhí)，然后(hòu)在11月降(jiàng)到最(zuì)低(dī)，而且在20年当中(zhōng)每年都(dōu)是(shì)一样。一些科学家认为这可(kě)能是人(rén)类发现暗物(wù)质的第一个直(zhí)接证(zhèng)据。

但是为什(shén)么暗(àn)物质会产生周期性的年度(dù)信(xìn)号呢(ne)？刚才我们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒的速度(dù)围绕着银河系进行移动，那么(me)如(rú)果暗物质(zhì)存在宇宙当中，这意味着我们也在以这样的速度(dù)在(zài)穿(chuān)越着(zhe)暗物质流，这(zhè)个过程中会产生相应的振荡，同时地球又以30公里/秒的速(sù)度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半年的时(shí)间(jiān)，地球围绕太阳(yáng)的方向与太阳环绕银(yín)河系的方向是一致的，而另外(wài)半年则与(yǔ)之(zhī)相反。

而在6月份的时候，地(dì)球(qiú)与太阳的方向正好达到(dào)完全(quán)一致(zhì)，这是理论上地球穿越暗(àn)物质流最快的(de)时段。而在11月份，又恰(qià)好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际的情况中，太阳系相对银(yín)河系(xì)的平面(miàn)呈现了60度的倾(qīng)斜，但是这并不影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可(kě)以用来解释，研(yán)究人(rén)员们(men)所观测到的周期性信号。当然也可能(néng)有其他(tā)的情(qíng)况，造成这种(zhǒng)年度(dù)周期(qī)信号的(de)差(chà)异也可能(néng)是(shì)温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高山上的积雪，甚至连意大利游客(kè)的数量也符(fú)合这个(gè)周期的规律。

所以，科学(xué)家们又(yòu)在南半球建立了一个几乎(hū)相同(tóng)的实验室，这里的季节与之(zhī)前的实验室(shì)正好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物质流的运动特(tè)征和第一个实验室(shì)是一样的(de)。

因(yīn)此，如(rú)果在这里可以(yǐ)得到(dào)相同(tóng)的信(xìn)号，就可以成为暗物(wù)质所存在的非常(cháng)有力的(de)证据(jù)了。但是由于这个实验室(shì)刚刚建成不(bù)久(jiǔ)，所以(yǐ)截至(zhì)目前还无(wú)法(fǎ)提供相(xiāng)应的数(shù)据支(zhī)持。另外(wài)，在(zài)2025年，NASA将会(huì)发(fā)射一台新的望远(yuǎn)镜，这台(tái)太(tài)空望远镜叫(jiào)做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大(dà)小跟哈勃望远镜相同，但(dàn)它的宽视场(chǎng)仪(yí)器提供(gōng)的视野是哈(hā)勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼(màn)太空望远镜其中(zhōng)一个关键的(de)用(yòng)途就是探(tàn)索暗物质背(bèi)后的奥(ào)秘，对于探测的结果，我们只(zhǐ)能(néng)拭目(mù)以待了。费米(mǐ)实验室粒子天体物理中心的科学家(jiā)丹琥(hǔ)珀和贾森(sēn)斯特(tè)芬(fēn)研究发现，如(rú)果(guǒ)暗物质存在，它们极有可能(néng)拥有另一种神秘的效(xiào)应(yīng)，这种(zhǒng)暗物质效应，会(huì)支持宇(yǔ)宙当中生命的(de)诞生，或者说是生(shēng)命进化的(de)一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得到进一步的(de)证实，那(nà)么遍(biàn)布宇宙当中的暗物质(zhì)会(huì)不(bù)会意味(wèi)着人类并不孤(gū)单呢？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通过这样的效应创造生命。当然，这些推(tuī)论的(de)大前提是(shì)要先找到暗物质存在的实际证(zhèng)据(jù)。那么(me)小伙伴们，你们觉得(dé)暗物(wù)质到底存(cún)不存在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支持是我更新的动力！

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