宇宙是“人为(wèi)制造”的？为何会存(cún)在科学无(wú)法解释(shì)的“暗物质”？暗物质(zhì)又究(jiū)竟(jìng)是什么？人(rén)类为了寻找暗物质存(cún)在的(de)证据，科(kē)学(xué)家们在过去的几十年当中进(jìn)行了超(chāo)过50次的长期实(shí)验，但是却没有发现任(rèn)何的有效证(zhèng)据(jù)。除了一(yī)个(gè)地(dì)方，在1687年(nián)出版的自然哲(zhé)学数学原理一书中，埃(āi)萨克(kè)牛顿发表了万有(yǒu)引力(lì)定律，它揭示(shì)了宇(yǔ)宙中天体(tǐ)运动的(de)规律。往后的(de)几百年来，当天文学(xué)家(jiā)们发现某(mǒu)些天体运(yùn)行(xíng)轨道(dào)出(chū)现(xiàn)异常，不符合万有引力定(dìng)律的时候(hòu)，他们就(jiù)会知道，周(zhōu)围一定有未(wèi)知的(de)天体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年(nián)，奥本勒维耶就通过天王星运(yùn)行轨(guǐ)道(dào)的异常(cháng)，推算并且发现了海王(wáng)星(xīng)的(de)存(cún)在。另(lìng)外(wài)，哈雷彗星(xīng)、冥王(wáng)星的发现都是应(yīng)用万有引力定律所取得重大天(tiān)文成就(jiù)的例(lì)子。但是(shì)这(zhè)些发现(xiàn)都是在恒星系统的尺度当中，可当我们上(shàng)升到(dào)星系(xì)或(huò)者是星团的(de)尺度，事情(qíng)就开始变(biàn)得诡异了(le)。

1933年，瑞(ruì)士的(de)物理学家(jiā)弗里(lǐ)茨(cí)兹威基正在研究和测量后(hòu)发星系(xì)团的质量。这是一个由数(shù)千个星(xīng)系所组成的巨大星系(xì)团，这些星系(xì)被引力束缚在一起(qǐ)。测量星系团的质量一般(bān)会使(shǐ)用到两种方法(fǎ)，当两种方法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第一(yī)种是获(huò)得(dé)其"光度学的质量"，需要的数据是测量(liàng)各个星系(xì)的光度。

第二种是动力学质量的计算(suàn)，是利用光谱红移(yí)测量星系团(tuán)中(zhōng)的(de)各个(gè)星系相对于星系(xì)团的运动速(sù)度(dù)。当测量结果出来(lái)之后，兹威基(jī)彻底懵(měng)了，“动力学质量”竟然是“光度学质量”的(de)400倍。这意味着(zhe)，后发座(zuò)星(xīng)系团有(yǒu)99%的质量消(xiāo)失了，或(huò)者说这99%的质量(liàng)并(bìng)不以可(kě)见光的形式所(suǒ)存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异的是，在测量速度(dù)的过程中，兹威(wēi)基发现星系团中(zhōng)很多星(xīng)系的速度比理论(lùn)上要快得多(duō)，按照牛顿的运动学定律(lǜ)，仅(jǐn)靠(kào)这(zhè)些可见星系(xì)的质量所(suǒ)产生的引力是无法(fǎ)将它们束缚在星系团内的(de)，它们早就应该(gāi)被抛出星系团之外了，除(chú)非有一种神秘(mì)的力(lì)量(liàng)在(zài)起作用，这种力(lì)量来源于某种隐形的(de)物质。

据此，兹维(wéi)基提出了这样部分不可见的(de)暗(àn)质，它(tā)不发散光、吸光、反射光，但是它们(men)却占据着宇(yǔ)宙(zhòu)中绝大部分的质量(liàng)。只是当(dāng)时的人(rén)们对这样(yàng)的一种(zhǒng)说(shuō)法不屑(xiè)一顾。

直(zhí)到40年之后，“暗物质”这个词才再一(yī)次出现(xiàn)。天文学家(jiā)维拉(lā)鲁宾和肯特福特在观测仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距离(lí)中心越远的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测(cè)的结果却(què)让(ràng)人感到不可思议。

随着与(yǔ)中心距(jù)离的(de)增加，恒(héng)星(xīng)的旋(xuán)转(zhuǎn)速(sù)度几(jǐ)乎保持不变(biàn)。可是根据牛顿的(de)万有引力(lì)定律，在星系当中如果没有足够大的(de)质量来(lái)吸引它们(men)，这(zhè)些外(wài)围(wéi)的恒(héng)星早(zǎo)就被甩(shuǎi)到宇宙当中(zhōng)了。基(jī)于这种(zhǒng)现象(xiàng)，科(kē)学家们会使用一(yī)种相对标准的方法来解释暗(àn)物质的存在，这种方法就是测量星系当(dāng)中气体在X轴上距离(lí)星系(xì)中(zhōng)心的距离，以(yǐ)及在Y轴上气(qì)体的旋转速度(dù)。如果出(chū)现异常的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于是科(kē)学(xué)家(jiā)们通(tōng)过射电(diàn)望远镜(jìng)测量了(le)距(jù)离星系中心更远(yuǎn)距离(lí)的氢元素，发现它们的旋转速度并(bìng)不符合牛顿的力(lì)学定(dìng)律。我们的(de)太阳系也不例外，太阳系(xì)位于(yú)银河系的第三悬(xuán)臂之上(shàng)，距离银河(hé)系中心2.6万光年，根(gēn)据万(wàn)有(yǒu)引力定律(lǜ)进(jìn)行(xíng)计算，太阳(yáng)系的运(yùn)行(xíng)速度(dù)应该(gāi)是160千米(mǐ)/秒，但实(shí)际(jì)上(shàng)，太阳系(xì)正(zhèng)在以(yǐ)220千米(mǐ)/秒的速(sù)度围绕银(yín)河系旋转(zhuǎn)，这个实际速度远远大于理论速度，那么产生以(yǐ)上这种(zhǒng)向心(xīn)加速度的原(yuán)因很可能就是存在着一(yī)种我们看不(bù)到的物质，是这(zhè)些暗物质的引力(lì)效应将(jiāng)星系聚集在了一起。

也是从这时开始，越来(lái)越多的(de)研究(jiū)人员开始(shǐ)相信暗物质的存在。科学家根据星系外恒(héng)星轨道的速度，估算(suàn)在(zài)星系当(dāng)中暗物质的质(zhì)量占(zhàn)整个星(xīng)系质量的(de)85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这个(gè)现象的原因。在一项(xiàng)新的研(yán)究当中，科学(xué)家们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星之间，也(yě)会出现速度上的微小差异。另(lìng)外，天文学家还(hái)发现了一个(gè)反常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球(qiú)大约2.5亿(yì)光年，大小和银河(hé)系不多，但是(shì)星系(xì)当(dāng)中存在的恒星数量(liàng)却只有银河(hé)系的千分之一。

所以在理(lǐ)论上(shàng)，该星(xīng)系必(bì)须(xū)存在暗物(wù)质，否(fǒu)则(zé)就会分崩离(lí)析。但是科学家(jiā)们(men)使(shǐ)用(yòng)最先进的望远镜对其(qí)进(jìn)行了40个小(xiǎo)时的详细测量之后，发现(xiàn)星系(xì)中的恒星运动(dòng)是可(kě)以用正常(cháng)的(de)物质(zhì)和力学定(dìng)律(lǜ)来(lái)解释(shì)的。那么(me)又有(yǒu)人提出，也许(xǔ)该星(xīng)系的(de)暗物(wù)质，已经(jīng)被附近的另一个大星(xīng)系(xì)剥(bō)离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有任何星系(xì)存在。造成这些现象的除了暗物质的假说之外，另一(yī)种可能(néng)就(jiù)是人类(lèi)对引力的理解还不够(gòu)全面，引力很可(kě)能在(zài)不同尺度空间(jiān)中的工作方式是不(bù)同的，这意(yì)味着在行星系尺度中的(de)天体(tǐ)会沿(yán)着(zhe)它们的轨(guǐ)道，按(àn)照我们所理解的方式运(yùn)动(dòng)。但是上升到星(xīng)系(xì)和星(xīng)团的尺(chǐ)度(dù)，引力之(zhī)间(jiān)的(de)相互作用(yòng)则(zé)是不同的方式。对于在星系(xì)团之间(jiān)的相互(hù)作用，科学家还引(yǐn)入了(le)外部场(chǎng)效(xiào)应的概念(niàn)，指(zhǐ)的是在数百(bǎi)万光(guāng)年的规模上，巨大(dà)的质(zhì)量之(zhī)间会产生对彼此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成立(lì)，这意(yì)味着(zhe)我们需(xū)要对现在的(de)物理定律进行(xíng)修(xiū)女生冷淡考验一般多久，女孩考验男生的10个套路正，这些发现(xiàn)也(yě)让很多人认(rèn)为(wèi)暗物质假说理(lǐ)论就此终结。但是在宇宙当中还(hái)有关于暗物质存在的其(qí)他(tā)的(de)理论(lùn)证据，这些理论证据是(shì)蒙德理论所没(méi)法解(jiě)释(shì)的“引力(lì)透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年的子弹星系团，由两个(gè)碰(pèng)撞(zhuàng)的(de)星系团(tuán)所(suǒ)组成，类似这样的星团，它们(men)大(dà)部(bù)分的(de)普通质(zhì)量都在星(xīng)系(xì)的(de)气体(tǐ)当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万公(gōng)里/小时发生碰(pèng)撞的(de)时候，星际气体的相(xiāng)互作(zuò)用就会导致(zhì)温度的(de)急剧升高(gāo)，速度大幅降低。所(suǒ)以(yǐ)在理论(lùn)上(shàng)，在(zài)碰撞之后，子(zi)弹星系团大部分的质量(liàng)将位于所(suǒ)有这些气(qì)体所在的(de)中间(jiān)区域。那么我(wǒ)们通(tōng)过什么来(lái)验(yàn)证它的质量区域到底是不是集中在中间呢(ne)？前不(bù)久(jiǔ)，詹姆斯韦伯(bó)太(tài)空望(wàng)远镜传回了宇(yǔ)宙当中(zhōng)第一张全彩(cǎi)的高清照片，在照片中我们可以(yǐ)明显地看到很(hěn)多星系似乎(hū)被(bèi)拉伸产(chǎn)生了(le)巨大的形变。其(qí)实这(zhè)些星系本(běn)身并(bìng)不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出了什(shén)么问题，而是这样极遥远的天体(tǐ)和(hé)我(wǒ)们(men)地(dì)球上的观测(cè)者之间(jiān)。被一个质量超级巨大的天体遮(zhē)挡(dǎng)，这个超大质量的(de)东西(xī)的(de)引力，会使身后更遥远星系的光都发生了扭(niǔ)曲(qū)。这个现象就是(shì)引力透镜效应。这(zhè)个巨大的天体可能是(shì)超大质量的黑洞或者是(shì)暗物质。

所以(yǐ)当人(rén)们对子弹(dàn)星(xīng)系团观测(cè)的时候，发现它的大(dà)质(zhì)量区域并不是在中间，而是在两(liǎng)侧。所(suǒ)以(yǐ)最好的(de)解(jiě)释(shì)方法就(jiù)是当星团发生全部的碰(pèng)撞时，可被(bèi)观(guān)测到的质(zhì)量气体(tǐ)被(bèi)卡在了中间(jiān)，暗物质则直接通过了(le)这个区域(yù)，并在(zài)两边形成了引力透镜(jìng)。对(duì)子(zi)弹星系(xì)团的(de)引力透镜研究(jiū)也被认为(wèi)是暗(àn)物质存(cún)在(zài)的(de)迄今为止(zhǐ)最(zuì)好的理论证(zhèng)据。

除此之外(wài)，还有来(lái)自宇宙当中最古老的(de)光(guāng)。从宇宙大爆炸开(kāi)始，38万年(nián)之后，可见光(guāng)终(zhōng)于可以畅通无阻地穿越在宇(yǔ)宙当中了。经过了130多亿年(nián)之(zhī)后(hòu)，这些光(guāng)在宇宙(zhòu)空间背景(jǐng)上留下了各相同性的微(wēi)波辐射(shè)。其中红色的部分表示温度较高(gāo)的区域(yù)，蓝(lán)色则表示相(xiāng)对较冷的区(qū)域，但实际(jì)上(shàng)它们之间的温差只有万(wàn)分之(zhī)一。

科(kē)学家(jiā)们通(tōng)过(guò)对(duì)前(qián)景(jǐng)背景分离后的二(èr)值图像进行连(lián)通(tōng)域提取和标记(jì)之(zhī)后发现，如(rú)果宇宙当中没有暗物质，图形看起来不(bù)应该是(shì)这样的，而随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹(pǐ)配宇(yǔ)宙微波背景辐射的(de)测量值，我(wǒ)们需要的(de)暗物质大约是普(pǔ)通(tōng)物质的5倍。这(zhè)个数字与解释星(xīng)系当中恒(héng)星(xīng)运动所需要的(de)暗物质比例是一致的(de)。这就意味着。

用了一个(gè)简单的理(lǐ)论框(kuāng)架，就很(hěn)好地解释(shì)了很多不同的观测结果。而暗物质的(de)本质(zhì)就是(shì)宇宙当中(zhōng)存在(zài)着某种类型的(de)粒子(zi)，它们不参与任何(hé)其他的(de)电磁(cí)作用，只通过引力来相互作用。所(suǒ)以如果能够找到(dào)这种粒子(zi)的(de)存在，就相当于找到了暗物(wù女生冷淡考验一般多久，女孩考验男生的10个套路)质存在的(de)实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什(shén)么？科学家们已经提(tí)出了数十种的(de)假想目标，而要寻(xún)找这(zhè)些(xiē)不同的目(mù)标粒(lì)子所需(xū)要的(de)实(shí)验方式(shì)也不(bù)相同。在过(guò)去的几十年当中，人类为了寻(xún)找(zhǎo)这(zhè)些看不见、摸不到，几乎不会与(yǔ)常(cháng)规(guī)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(cì)的实验，却没有任何实质性的发现，除了一个地方，意大利的(de)格兰(lán)萨(sà)索山，隶属于阿尔卑斯(sī)山(shān)脉(mài)。

在山(shān)下1400米处的地(dì)下矿井当中，藏(cáng)着地球上最大(dà)的地学实验(yàn)室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层楼高(gāo)的探测器，一直(zhí)致力于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震(zhèn)荡。

自1997年(nián)以来，这里的科学家声称观测到了某种信号。经过了20多年(nián)的数(shù)据收集，人们(men)发现了一个有趣的事情。探测率会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是一(yī)样。一些科学家认为(wèi)这(zhè)可能是人(rén)类发现暗(àn)物质的(de)第一个直接证据。

但是为什么暗物质会产(chǎn)生(shēng)周期性的年度信(xìn)号(hào)呢？刚才(cái)我们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银河系进(jìn)行移动(dòng)，那么如(rú)果暗物质(zhì)存在宇宙当中(zhōng)，这意味着(zhe)我们(men)也在以这样(yàng)的速度在(zài)穿越(yuè)着(zhe)暗物质流，这个过(guò)程中(zhōng)会(huì)产生相应的振荡，同(tóng)时(shí)地球又以30公里/秒(miǎo)的速度围绕(rào)太阳进行旋转。所以有半(bàn)年(nián)的时间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与(yǔ)太阳环绕银河(hé)系的(de)方向是一致的，而另外半(bàn)年则与之相反。

而在6月份的时(shí)候，地球与太(tài)阳的(de)方向(xiàng)正好达到完全一致，这是理(lǐ)论上地球穿越暗物(wù)质流最快(kuài)的时段。而在11月(yuè)份(fèn)，又恰(qià)好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际(jì)的情况中(zhōng)，太阳系相对银河系(xì)的平面呈现了60度(dù)的倾斜，但是这并(bìng)不影响这(zhè)个理论(lùn)的有效性(xìng)。

因此科学家认为(wèi)这可以用来解释，研究(jiū)人员们所(suǒ)观测(cè)到的周期性信号。当然也可能有其他(tā)的(de)情(qíng)况，造成这种年度(dù)周期信号的差异也可能(néng)是温(wēn)度(dù)、湿度、土壤中的水分(fēn)、高山(shān)上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客的数量(liàng)也符合这个周(zhōu)期的(de)规律。

所以，科学家(jiā)们又在南(nán)半球建(jiàn)立了一个几(jǐ)乎相同的实(shí)验室，这(zhè)里的(de)季节与之(zhī)前的实验室(shì)正好相反，而在这里，地(dì)球穿过暗物质流的运(yùn)动特征和(hé)第一(yī)个(gè)实(shí)验室是(shì)一样的(de)。

因此，如果在这里可以得到相(xiāng)同的(de)信号，就(jiù)可以成为暗物(wù)质所存在的非常(cháng)有力的证据(jù)了。但(dàn)是由于这个实验室刚刚建成不久，所以截至目前还无法(fǎ)提供(gōng)相应的数据支(zhī)持。另外，在(zài)2025年，NASA将会(huì)发射一台新的望远镜，这(zhè)台太(tài)空望远镜叫做“南希格雷斯罗(luó)曼”，它的(de)主(zhǔ)镜大小跟(gēn)哈勃望远(yuǎn)镜相同，但它的(de)宽视场仪器提供的视野(yě)是(shì)哈勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用(yòng)途就是探索暗物质背后的奥秘(mì)，对于探测的(de)结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒(lì)子天体物(wù)理(lǐ)中心的科学家丹琥珀和(hé)贾(jiǎ)森斯特芬研究(jiū)发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们(men)极有(yǒu)可能(néng)拥有另一(yī)种神秘的(de)效应，这(zhè)种(zhǒng)暗物(wù)质效(xiào)应，会支(zhī)持宇宙当中(zhōng)生(shēng)命的(de)诞生(shēng)，或(huò)者(zhě)说是生(shēng)命进化的(de)一个(gè)重要因素。

如(rú)果这一理(lǐ)论得到进一步的证实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不(bù)会意味(wèi)着人类并不(bù)孤单(dān)呢？或许(xǔ)在(zài)宇宙当中某个角(jiǎo)落的行(xíng)星上(shàng)，暗物质正在(zài)通过这样的效(xiào)应创造生命。当然，这些(xiē)推论的(de)大(dà)前提(tí)是(shì)要(yào)先找(zhǎo)到暗物(wù)质存在的(de)实际证据。那(nà)么小伙伴(bàn)们，你们觉得暗物质到(dào)底存(cún)不存在(zài)呢(ne)？喜欢(huān)请点赞，你(nǐ)的支持是我更(gèng)新的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 女生冷淡考验一般多久，女孩考验男生的10个套路