宇宙是“人为(wèi)制造”的？为何会存在科学无(wú)法(fǎ)解释的(de)“暗(àn)物质”？暗物(wù)质又究(jiū)竟是(shì)什(shén)么？人类为(wèi)了寻找(zhǎo)暗物质存在的(de)证据，科(kē)学家们在过去的几十年当中进行了超(chāo)过50次的长期实(shí)验，但是却没有发现(xiàn)任何的有效证据(jù)。除了一个地方，在1687年出版(bǎn)的(de)自然哲学数学原理(lǐ)一书(shū)中，埃萨克牛顿(dùn)发(fā)表了万有引力定律，它揭示了(le)宇宙中天(tiān)体运动(dòng)的规律。往后的几百年来，当(dāng)天文学家们发现某些天体(tǐ)运行(xíng)轨(guǐ)道(dào)出现(xiàn)异常(cháng)，不符合万有引力定律的时(shí)候(hòu)，他们就会(huì)知道，周围(wéi)一定有未(wèi)知的(de)天体通过引(yǐn)力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通过天王星运行轨(guǐ)道的异常，推算并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥(míng)王(wáng)星的发(fā)现都是(shì)应(yīng)用(yòng)万(wàn)有(yǒu)引(yǐn)力定律所(suǒ)取得重大天(tiān)文(wén)成就(jiù)的例子。但(dàn)是这(zhè)些(xiē)发(fā)现都是在恒星系(xì)统的尺度当中，可当我们(men)上升到星系(xì)或(huò)者是星团(tuán)的尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理(lǐ)学(xué)家弗里茨兹威基(jī)正在研究和测(cè)量(liàng)后发星系团的质量。这是一(yī)个由数千个星系所组成的(de)巨大星系(xì)团，这些(xiē)星系被引力束缚在(zài)一(yī)起(qǐ)。测量(liàng)星系团的质量一(yī)般会使(shǐ)用到两种方(fāng)法，当两(liǎng)种方法结果一(yī)致，就可以(yǐ)确定其质量的范围。

第一(yī)种是获得其"光度学的质量"，需要的数据(jù)是测量各个星系(xì)的光度。

第二种是动力学质量的计算，是利用光谱红(hóng)移(yí)测量星系团中的各(gè)个星系相对于(yú)星系(xì)团的(de)运动速度。当(dāng)测(cè)量结果出来之后，兹威基彻底(dǐ)懵(měng)了(le)，“动力(lì)学质(zhì)量”竟然是“光度(dù)学(xué)质量”的400倍。这(zhè)意味着(zhe)，后发座星系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量(liàng)并不以可见(jiàn)光(guāng)的形式所(suǒ)存在，我(wǒ)们无法看到(dào)。最诡异的是，在测量(liàng)速(sù)度的(de)过程(chéng)中，兹威基发现星系团中很(hěn)多星系的速度比理论上要快得多，按(àn)照牛顿(dùn)的运动(dòng)学(xué)定律，仅靠这些可见星系的质(zhì)量所(suǒ)产生的引力是无法将它(tā)们束缚在星(xīng)系团内的，它们早就应该被(bèi)抛出星系团之外了，除非有一种神(shén)秘(mì)的力量(liàng)在(zài)起作用，这种(zhǒng)力量来源于某种隐形的物质。

据此(cǐ)，兹维(wéi)基提出了这样部分不可见的暗质，它不发(fā)散(sàn)光、吸光(guāng)、反射光(guāng)，但是它们却占据着宇宙(zhòu)中绝大部分的质(zhì)量。只是当(dāng)时的人们(men)对(duì)这样(yàng)的一种说法不(bù)屑一顾。

直到40年之(zhī)后(hòu)，“暗(àn)物质(zhì)”这(zhè)个(gè)词才(cái)再一次出现。天文学(xué)家维拉鲁宾和肯(kěn)特福特在观(guān)测(cè)仙女(nǚ)座星系(xì)中的恒星(xīng)运(yùn)动。理(lǐ)论上来说(shuō)，距离中心越(yuè)远的恒星(xīng)在(zài)其(qí)轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测(cè)的结(jié)果(guǒ)却让人感到(dào)不可思议。

随(suí)着(zhe)与中心距(jù)离的增加，恒星的旋转速度(dù)几乎保持不(bù)变。可是(shì)根(gēn)据牛顿的(de)万有引(yǐn)力定(dìng)律，在星系当中如(rú)果没有足(zú)够(gòu)大的质量来吸引它们(men)，这(zhè)些外围的恒星早(zǎo)就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于(yú)这种现象，科(kē)学(xué)家们会使用(yòng)一种(zhǒng)相对标准的方法来解(jiě)释暗物(wù)质的存在，这种(zhǒng)方法就(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轴上气(qì)体的旋转(zhuǎn)速(sù)度。如果出现异(yì)常的结果，就认为是由暗(àn)物质(zhì)的力量(liàng)进入其中。

于是科学家们通过射(shè)电望远镜测量了(le)距(jù)离星(xīng)系中(zhōng)心更远距(jù)离的(de)氢元(yuán)素(sù)，发现它(tā)们的旋(xuán)转速(sù)度并不符合牛(niú)顿的(de)力(lì)学(xué)定律。我们的(de)太阳系也不(bù)例外，太阳系位于银河系(xì)的第三悬臂之上，距离(lí)银河系中(zhōng)心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定律进行(xíng)计算，太阳系的运行速度应(yīng)该(gāi)是(shì)160千(qiān)米/秒，但(dàn)实(shí)际上，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速(sù)度围绕银河系旋(xuán)转(zhuǎn)，这个实(shí)际(jì)速度远远(yuǎn)大于理(lǐ)论速(sù)度，那么产生(shēng)以上这(zhè)种向心加(jiā)速度的原因很(hěn)可能就是(shì)存在着一种我们看不到的物(wù)质，是这些暗物质的引力效应将星系聚集在了一(yī)起(qǐ)。

也是从这时(shí)开始，越(yuè)来越多(duō)的研究人员开(kāi)始(shǐ)相信暗物质的存在(zài)。科学家根据(jù)星系外恒星轨道(dào)的速度，估(gū)算在星系(xì)当中暗物(wù)质的质(zhì)量占整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗物质并不(bù)是(shì)唯一可以(yǐ)解释这个现象的原因(yīn)。在一项新的(de)研究(jiū)当中，科学家(jiā)们发现，几乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星之间，也会出现速度(dù)上(shàng)的微(wēi)小差异(yì)。另外，天(tiān)文学家还发现了一(yī)个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球(qiú)大约2.5亿光年，大小和(hé)银河系不多(duō)，但是星系当中(zhōng)存在的恒(héng)星数量却只有银(yín)河系的千分之一。

逆天邪神为什么不更新了 逆天邪神是什么时候开始写的a-ratio="0.5835579514824798" data-type="jpeg" data-w="1484" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/a67445eab7c8392.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

所以在理(lǐ)论上，该(gāi)星系必须存在(zài)暗(àn)物质(zhì)，否则就会分(fēn)崩离析(xī)。但是(shì)科学(xué)家们使用最先进的望(wàng)远镜对(duì)其进行了(le)40逆天邪神为什么不更新了 逆天邪神是什么时候开始写的个小时的详细(xì)测量之后，发现星系中的恒星运动是可以用正(zhèng)常的物(wù)质和力(lì)学定律来解释(shì)的(de)。那么(me)又(yòu)有人提(tí)出，也许该(gāi)星系的暗物质，已(yǐ)经被附近(jìn)的另一个大星系剥离了。奇(qí)怪的是，它(tā)的附近没有(yǒu)任何星(xīng)系存在。造成(chéng)这些(xiē)现象的除了暗物(wù)质的假(jiǎ)说之(zhī)外，另一种可能(néng)就是人类对引力的理解还不够全面，引力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工作方式(shì)是不同的，这意味着在行星系尺度(dù)中的天体(tǐ)会沿着它们的轨(guǐ)道(dào)，按(àn)照我(wǒ)们所理解的方式(shì)运动。但是(shì)上升到星系和星团的尺度，引力之间(jiān)的相互作用(yòng)则是(shì)不同的方式。对于在(zài)星(xīng)系(xì)团之间的相互作(zuò)用(yòng)，科学家还(hái)引入了外部场效(xiào)应的(de)概念，指的是在(zài)数百万光(guāng)年的规模上(shàng)，巨大的质(zhì)量之(zhī)间(jiān)会(huì)产(chǎn)生对彼(bǐ)此(cǐ)特殊的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意(yì)味着我们需要(yào)对现在的物(wù)理定律(lǜ)进行(xíng)修(xiū)正，这些发(fā)现也让很多人认为(wèi)暗物质假说理论(lùn)就(jiù)此(cǐ)终结。但是在宇宙当中还有关(guān)于暗物质存在的其(qí)他的理论证据，这些(xiē)理论证据是蒙德理论所(suǒ)没(méi)法(fǎ)解(jiě)释的“引力(lì)透镜”。

径向(xiàng)距离为(wèi)37亿光年的子弹星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系(xì)团所组成(chéng)，类似这样的星团(tuán)，它们大部分(fēn)的(de)普通质量(liàng)都(dōu)在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小(xiǎo)时(shí)发(fā)生碰撞的时候，星际气体的相(xiāng)互作用就会(huì)导致温度的急剧升高(gāo)，速度大幅降低。所以在理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团大部分的质(zhì)量(liàng)将(jiāng)位于(yú)所有这些气体所在的中间区(qū)域。那么我们通过什么来(lái)验(yàn)证它的质量区(qū)域到底是(shì)不(bù)是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太(tài)空望远镜(jìng)传(chuán)回(huí)了(le)宇宙当中(zhōng)第(dì)一张全彩的高清照(zhào)片，在照(zhào)片中我们可(kě)以明显地看到很多星系(xì)似乎被拉伸产生了(le)巨大的形变。其实这些星(xīng)系本(běn)身(shēn)并不是(shì)真的被扭曲了，也不(bù)是韦伯望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)出了什么问(wèn)题，而是这样极遥远的天体和我(wǒ)们地球上(shàng)的观测者(zhě)之间。被一(yī)个(gè)质量(liàng)超(chāo)级(jí)巨大的天体(tǐ)遮挡，这个超(chāo)大质量的(de)东西(xī)的(de)引力(lì)，会使身后更遥远星系(xì)的光都发生了(le)扭(niǔ)曲。这个现(xiàn)象就是(shì)引力透镜(jìng)效(xiào)应。这(zhè)个(gè)巨(jù)大的天体可能是超大(dà)质(zhì)量的黑洞(dòng)或者是(shì)暗物(wù)质。

所以(yǐ)当人们对子弹星(xīng)系团观测的时(shí)候，发现它的大质量区域并(bìng)不(bù)是在中间，而是在两侧。所(suǒ)以(yǐ)最好(hǎo)的解释(shì)方法就(jiù)是当星团(tuán)发生全部的碰撞时，可被观测到的质量气(qì)体被卡在了中间，暗物质则直(zhí)接通过了这个区域，并在两边形成(chéng)了(le)引力透镜。对子弹星系团的引(yǐn)力透(tòu)镜研(yán)究也被认为是暗(àn)物质存(cún)在的迄今为止(zhǐ)最(zuì)好的理论(lùn)证据。

除此之外(wài)，还有(yǒu)来自宇宙当中最(zuì)古老的(de)光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻地穿越在(zài)宇宙当中(zhōng)了。经过了(le)130多亿年之后，这些光在宇宙(zhòu)空(kōng)间背景上留下了(le)各(gè)相同性(xìng)的微(wēi)波(bō)辐射。其中红色的部分(fēn)表(biǎo)示温度(dù)较高的区域(yù)，蓝色则表示相(xiāng)对(duì)较(jiào)冷(lěng)的区(qū)域，但实(shí)际上它们之间的温差只有万分之一。

科学家们通过对前(qián)景背(bèi)景分离后的二(èr)值图像进行连通(tōng)域(yù)提取和标记之后(hòu)发现，如(rú)果(guǒ)宇宙当(dāng)中(zhōng)没有暗(àn)物质，图形看(kàn)起来不应该是这样的，而随着暗物质(zhì)的增加，一些(xiē)峰值的幅度会减小，才(cái)变得看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微波背景辐(fú)射的(de)测量值，我们需要的暗物(wù)质大约(yuē)是普(pǔ)通(tōng)物质的5倍(bèi)。这个数字与解(jiě)释(shì)星系当(dāng)中恒星运动所需要的暗物质比例是一致的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架，就很好地解释了(le)很多(duō)不同的观测结(jié)果。而(ér)暗物质的(de)本质就(jiù)是宇宙当中存在着某(mǒu)种类型的粒子，它们不参与任何其他(tā)的电(diàn)磁作用，只(zhǐ)通(tōng)过引力来相互作用。所以如果(guǒ)能够找到这(zhè)种粒子的存(cún)在，就相当于找(zhǎo)到了暗(àn)物质存在的实(shí)际(jì)证据。这(zhè)种粒子到底是什(shén)么？科学(xué)家们(men)已经提(tí)出了数十种的假(jiǎ)想目标，而要(yào)寻找(zhǎo)这些不同的目标粒子(zi)所需要的实(shí)验方式也不(bù)相(xiāng)同。在(zài)过去的几十(shí)年当中，人类为了(le)寻找这些看不(bù)见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规物质相互作用的“暗(àn)物(wù)质”，科学家们(men)已经进行了超过50次的(de)实验，却没有任(rèn)何实质性(xìng)的(de)发现，除(chú)了(le)一个地方，意大利的格兰(lán)萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米(mǐ)处的地下矿井(jǐng)当中(zhōng)，藏着地球上最大的(de)地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三(sān)层(céng)楼高的(de)探(tàn)测器(qì)，一(yī)直致力于(yú)寻找暗物(wù)质粒(lì)子的周期性震荡。

自(zì)1997年(nián)以(yǐ)来(lái)，这里的科学家声称观(guān)测到了某种信号。经过了20多年的(de)数据收(shōu)集，人们发(fā)现了一个有趣的(de)事情。探测率(lǜ)会在每年的(de)6月份(fèn)达到(dào)峰值，然后在11月降到最低，而且在20年当中(zhōng)每年(nián)都是一(yī)样。一些科(kē)学家认为这可(kě)能(néng)是人类发(fā)现暗物(wù)质的第(dì)一个直接(jiē)证据。

但是为什么暗物质(zhì)会产生周期性的年度信号呢？刚(gāng)才我们讲了太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的速(sù)度围(wéi)绕着(zhe)银河系进行移动，那么如果暗(àn)物质存在宇(yǔ)宙当中，这(zhè)意味着我们也在(zài)以这样的速度在穿越着暗(àn)物质流(liú)，这(zhè)个过程(chéng)中会(huì)产生(shēng)相应(yīng)的振荡，同(tóng)时地球又以(yǐ)30公里/秒(miǎo)的速(sù)度围(wéi)绕太阳进(jìn)行旋转。所(suǒ)以(yǐ)有半年的时间，地球(qiú)围绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕银河系的方向是(shì)一(yī)致(zhì)的，而另外半年则与之(zhī)相(xiāng)反。

而(ér)在6月份的(de)时候，地球与太(tài)阳的方(fāng)向正好达到完全(quán)一致，这是理论上地球穿(chuān)越暗物(wù)质流最(zuì)快的时段。而在(zài)11月(yuè)份，又恰好达(dá)到了最慢值。尽(jǐn)管在(zài)实际(jì)的(de)情况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的(de)倾斜，但是这(zhè)并不影响这个(gè)理论(lùn)的有效性。

因此科学家认为这可以用来解(jiě)释(shì)，研究人(rén)员们(men)所观测(cè)到的周(zhōu)期性信号。当然(rán)也(yě)可能有其他的(de)情(qíng)况，造成(chéng)这(zhè)种年(nián)度周(zhōu)期信号的差异(yì)也(yě)可(kě)能是温度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚(shèn)至连意大(dà)利游客的数量也符合这(zhè)个周期的(de)规律。

所(suǒ)以，科学家们又在南半球建(jiàn)立了一个几乎(hū)相同的实(shí)验室，这里的(de)季节与之前的实(shí)验室正好相反，而在这里，地球穿(chuān)过(guò)暗物质流的运(yùn)动特(tè)征和第(dì)一个实(shí)验室(shì)是一样的(de)。

因此，如果在这(zhè)里可以得到相同的信号，就可以成为(wèi)暗物质所存在的(de)非常有力的证(zhèng)据了(le)。但是由于(yú)这个实验室刚刚建成不久，所(suǒ)以(yǐ)截至(zhì)目前还无法提供相应的数据支持。另外(wài)，在(zài)2025年(nián)，NASA将会发(fā)射一台新的(de)望远镜(jìng)，这台太(tài)空望远(yuǎn)镜(jìng)叫(jiào)做“南希格雷斯罗曼”，它的主(zhǔ)镜大(dà)小跟哈勃望远镜相(xiāng)同，但(dàn)它(tā)的宽视场仪器提供(gōng)的视野是(shì)哈勃红外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太空(kōng)望远镜其(qí)中一个关键的用途就是(shì)探索暗(àn)物质背后的奥秘，对于(yú)探测(cè)的结果，我们(men)只能拭(shì)目以待了。费米实验(yàn)室粒子天(tiān)体物理中心的科学(xué)家丹琥珀和贾森(sēn)斯(sī)特芬研究发(fā)现，如果暗物质存在，它们极有可能拥有另一种(zhǒng)神秘(mì)的效应，这种暗物质(zhì)效应(yīng)，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞生，或者说(shuō)是生命进化的一个重要因素。

如果这(zhè)一理论得到进(jìn)一步的(de)证实，那么遍布宇宙(zhòu)当中的暗(àn)物质会不会(huì)意味着人类并不孤(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(xiào)应创造生(shēng)命。当(dāng)然，这些推论的(de)大前提是要先找到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉(jué)得暗(àn)物质到底存不(bù)存在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支持(chí)是我更新的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 逆天邪神为什么不更新了 逆天邪神是什么时候开始写的