宇宙是“人为制造(zào)”的？为(wèi)何会(huì)存在科学无法(fǎ)解释的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什(shén)么？人类为了寻找暗(àn)物质存在的证据，科学(xué)家们(men)在过去的几十年当(dāng)中进(jìn)行了超(chāo)过50次(cì)的长期(qī)实验，但是却没有(yǒu)发(fā)现(xiàn)任何的有效证据(jù)。除了一个地(dì)方(fāng)，在(zài)1687年(nián)出版(bǎn)的自然(rán)哲学数学原理(lǐ)一书(shū)中(zhōng)，埃(āi)萨克牛顿发表了万有(yǒu)引力定律，它揭示(shì)了(le)宇(yǔ)宙中天体运(yùn)动的规律。往后的几百年来，当天文学(xué)家们发现某些天体(tǐ)运行轨(guǐ)道出现异常，不符合万有引力定律的(de)时候，他们就会知道，周(zhōu)围一定有(yǒu)未知(zhī)的天体通过(guò)引(yǐn)力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运(yùn)行轨(guǐ)道的异常，推算(suàn)并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都(dōu)是应用万有引力定律(lǜ)所取(qǔ)得重大天文(wén)成就的例子。但是这些发现都是在(zài)恒星系统的尺度当中，可当我们(men)上(shàng)升到(dào)星系或(huò)者是(shì)星团的尺度(dù)，事情就开始变(biàn)得诡异(yì)了。

1933年，瑞(ruì)士的物(wù)理学家弗里茨兹威(wēi)基(jī)正在(zài)研究和测量后发星(xīng)系团的(de)质量。这(zhè)是一个(gè)由数(shù)千(qiān)个星系所组成的巨大(dà)星系团，这(zhè)些星(xīng)系(xì)被引(yǐn)力束(shù)缚(fù)在一起。测量星系团的质(zhì)量一般(bān)会(huì)使用(yòng)到(dào)两种(zhǒng)方法，当两种方法结果(guǒ)一致，就可以确定其质(zhì)量的范围(wéi)。

第一种是(shì)获得其"光度(dù)学的质量"，需(xū)要(yào)的数据是测量各个星系的光度。

第(dì)二种是动力学质量的计算，是利用光谱红移测(cè)量星系团中的各个星系相对于星系团的运动速度。当测量结果(guǒ)出来之后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度(dù)学质(zhì)量”的400倍。这意(yì)味(wèi)着，后发座星系团(tuán)有99%的质量(liàng)消失了，或者说(shuō)这(zhè)99%的质(zhì)量并不以可见(jiàn)光的(de)形式(shì)所(suǒ)存在，我们(men)无法看到(dào)。最诡异的是，在测量速度的过程中，兹威(wēi)基(jī)发(fā)现(xiàn)星系团中很多星系的速度比理论上(shàng)要快得多(duō)，按照牛(niú)顿(dùn)的(de)运(yùn)动学(xué)定律(lǜ)，仅(jǐn)靠这些(xiē)可(kě)见星系的(de)质(zhì)量所产生的(de)引力是无法将它们(men)束缚在星系(xì)团内的(de)，它们早就应该被抛出(chū)星(xīng)系团之外了(le)，除(chú)非有一种(zhǒng)神秘的力(lì)量(liàng)在起(qǐ)作用，这种力量来源于(yú)某种隐形的物质(zhì)。

据(jù)此(cǐ)，兹维基(jī)提(tí)出了这样部分不可见(jiàn)的暗质，它不发散光、吸光(guāng)、反射光，但是它们却占据着(zhe)宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人们对这样(yàng)的(de)一种(zhǒng)说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次(cì)出现。天文学家维拉鲁宾和肯(kěn)特福特(tè)在观测仙女(nǚ)座星(xīng)系中的恒(héng)星运(yùn)动。理(lǐ)论上来说，距离中心越(yuè)远的恒(héng)星在其轨道(dào)上的运行速度就(jiù)会越(yuè)慢。但(dàn)是他们观(guān)测的结果却让人感到(dào)不可思(sī)议(yì)。

随(suí)着(zhe)与中心距离的增(zēng)加(jiā)，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是(shì)根据牛(niú)顿的万有引力(lì)定律，在(zài)星(xīng)系当(dāng)中(zhōng)如(rú)果(guǒ)没有(yǒu)足够大(dà)的质量来(lái)吸引它们，这些外围(wéi)的(de)恒星早就被甩(shuǎi)到宇(yǔ)宙当中了(le)。基于这种现象，科学(xué)家们会使用一种相对标准(zhǔn)的方法来解释暗物(wù)质的存在，这种方法(fǎ)就(jiù)是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星(xīng)系中心的距离，以及在Y轴上气体的旋转速(sù)度。如果(guǒ)出现异常的(de)结果(guǒ)，就认为是(shì)由暗(àn)物质(zhì)的(de)力量进入其(qí)中。

于是(shì)科学家(jiā)们通过射电望(wàng)远(yuǎn)镜测量了距离星(xīng)系中心更(gèng)远距离的氢元素(sù)，发现(xiàn)它们(men)的(de)旋转(zhuǎn)速度(dù)并不符合牛顿的(de)力学定律。我们的太(tài)阳系也不例外，太阳(yáng)系位于银河系的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有(yǒu)引力(lì)定律(lǜ)进行计算，太阳系的运行速度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒(miǎo)的速度围绕银河(hé)系旋转，这(zhè)个实际(jì)速度远远大于理论速度(dù)，那(nà)么产生以上(shàng)这(zhè)种(zhǒng)向心加速度的原因很可能(néng)就是存在(zài)着一种我们(men)看不到的(de)物质(zhì)，是这(zhè)些暗物质的引力效应将星系聚集(jí)在(zài)了一(yī)起(qǐ)。

也(yě)是从(cóng)这时(shí)开(kāi)始，越来越多的研究人员开始(shǐ)相信暗物质的存在。科学家根据星系(xì)外恒星轨道的速(sù)度，估算在星系当(dāng)中暗物质的质(zhì)量占(zhàn)整(zhěng)个(gè)星系质量(liàng)的85%。但(dàn)是，暗物质(zhì)并(bìng)不是唯一可以解释(shì)这(zhè)个现象的原因。在一项新的研究当中，科学(xué)家(jiā)们发现，几乎没有引(yǐn)力效应(yīng)的遥远恒(héng)星之(zhī)间，也会出现速度上的微小差(chà)异。另外(wài)，天文学家还发(fā)现了(le)一个反常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地球大(dà)约2.5亿(yì)光(guāng)年，大(dà)小和(hé)银(yín)河系不(bù)多，但(dàn)是星系当中存在的恒星(xīng)数(shù)量却只有银河系的千(qiān)分之一。

所以(yǐ)在理(lǐ)论上(shàng)，该星系必(bì)须存在暗物(wù)质，否则(zé)就会分崩离析。但是科(kē)学家(jiā)们使用最先进的望远镜对(duì)其进行(xíng)了40个(gè)小时的详细测量(liàng)之后(hòu)，发现星系(xì)中的恒星运动(dòng)是可以用正常的物质和(hé)力(lì)学(xué)定律来解释(shì)的。那么又(yòu)有人提(tí)出，也许该星系的暗物质，已经被附近(jìn)的另(lìng)一(yī)个大星系剥离(lí)了。奇怪的(de)是(shì)，它的附近没(méi)有任何星系存在。造成这些现象的除(chú)了暗(àn)物质(zhì)的假说(shuō)之外(wài)，另一种可能就是人类对引力的(de)理解还不够全面(miàn)，引力很可能在不同(tóng)尺(chǐ)度空间中(zhōng)的(de)工作方(fāng)式是不同(tóng)的，这意味着在行星(xīng)系尺度中的天体(tǐ)会(huì)沿着它(tā)们(men)的轨道，按照我们所理解的方式运动。但是(shì)上升到星系和星团的尺度，引力之间的相互作用则是不同的方(fāng)式。对(duì)于在星系团(tuán)之(zhī)间的相互作(zuò)用，科学家还引入(rù)了外部场效应的概念(niàn)，指的是在数百万(wàn)光年的(de)规(guī)模上(shàng)，巨大的质(zhì)量之间会产生对彼(bǐ)此特殊的(de)效(xiào)果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论(lùn)。如果MOND蒙(méng)德理(lǐ)论成立，这意味着(zhe)我们需要对现在的物理(lǐ)定律进行修正，这些发现也让很多人认为暗物质假说(shuō)理论就此终结(jié)。但是在宇宙当(dāng)中还有关于暗物质(zhì)存(cún)在(zài)的其他的理论证据，这些理论证据是蒙德理论所没法(fǎ)解(jiě)释的“引力透镜”。

径向距离为37亿(yì)光年(nián)的子弹星(xīng)系团，由两个碰撞的星系(xì)团所(suǒ)组成(chéng)，类似这样的星团，它们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当(dāng)星团以1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的时候，星际(jì)气体的相互作用就会导致温度的(de)急剧升高，速度大(dà)幅降低。所以在理(lǐ)论(lùn)上，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团大(dà)部(bù)分的质量(liàng)将(jiāng)位(wèi)于所(suǒ)有这些气体所在的中间(jiān)区(qū)域。那么我们通过什么来(lái)验证(zhèng)它的质(zhì)量(liàng)区域到(dào)底是不是集中(zhōng)在中(zhōng)间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯(bó)太空望远(yuǎn)镜(jìng)传回(huí)了宇宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)第一张全(quán)彩的高清照(zhào)片，在(zài)照片中我们(men)可(kě)以(yǐ)明显地看(kàn)到很多(duō)星系(xì)似乎被拉伸产生了巨大的形变。其实这些星系本身并(bìng)不是真(zhēn)的被扭曲了，也不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题，而是这样(yàng)极遥(yáo)远的天体和我(wǒ)们地(dì)球上(shàng)的观测者之间(jiān)。被(bèi)一个质量(liàng)超级巨(jù)大的(de)天体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身(shēn)后更遥远星系的光都(dōu)发(fā)生了扭(niǔ)曲。这个现(xiàn)象就是(shì)引力透镜效应。这个巨大(dà)的天体可能是超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质。

所以当人们对子(zi)弹星系团观测的时(shí)候，发现(xiàn)它(tā)的(de)大质量区域并不是在中间(jiān)，而(ér)是在(zài)两侧。所以最好的解释方(fāng)法就是当(dāng)星团(tuán)发生(shēng)全(quán)部的碰撞时，可被观测到的质量气体(tǐ)被(bèi)卡(kǎ)在了中间，暗物质则直接通(tōng)过(guò)了这个区域，并在(zài)两边形成了引力透镜。对子(zi)弹星系团(tuán)的引力透镜研究也被认为(wèi)是暗物质存在的(de)迄今为(wèi)止最好的理论(lùn)证据(jù)。

除此之(zhī)外(wài)，还有来(lái)自宇宙当中最古老的光(guāng)。从(cóng)宇宙大爆炸开始，38万年之后(hòu)，可(kě)见(jiàn)光终于(yú)可以畅(chàng)通无阻地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些(xiē)光(guāng)在宇宙空间背(bèi)景(jǐng)上留下了各(gè)相同性的微波辐射。其中(zhōng)红色的(de)部分表示(shì)温度(dù)较高(gāo)的区域，蓝(lán)色(sè)则表示相对较冷(lěng)的区域，但(dàn)实际(jì)上它们(men)之(zhī)间的温(wēn)差(chà)只(zhǐ)有万(wàn)分之一(yī)。

科学家们通过(guò)对前景背景(jǐng)分离后的(de)二值图(tú)像(xiàng)进行(xíng)连通域提取和标(biāo)记之后发现，如(rú)果宇宙当(dāng)中没有暗物(wù)质，图形看起(qǐ)来不应该是(shì)这样(yàng)的，而随着暗物(wù)质的增加，一些(xiē)峰值的幅度会减(jiǎn)小，才变得看起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了匹配宇宙微波(bō)背(bèi)景辐射的测量值(zhí)，我们需(xū)要的暗物质大(dà)约(yuē)是普(pǔ)通物质的5倍。这个数字与解(jiě)释星系当中恒(héng)星运动所需要(yào)的暗物(wù)质比例是一致的。这就(jiù)意味着(zhe)。

用(yòng)了一个简(jiǎn)单的理论框架(jià)，就很好地解(jiě)释(shì)了很多不同(tóng)的(de)观测结果。而(ér)暗(àn)物质(zhì)的本质(zhì)就是宇宙当中存在着某种类型的粒(lì)子，它们不参与(yǔ)任何其(qí)他(tā)的电磁作用，只通过引力来相互作用。所(suǒ)以如(rú)果能(néng)够(gòu)找到这种粒子的存(cún)在，就相(xiāng)当于找到了(le)暗物质存在(zài)的实际证据(jù)。这种粒子到底是(shì)什么？科学家们已经(jīng)提(tí)出了数十种的假(jiǎ)想目标，而要寻找(zhǎo)这些(xiē)不同的目标(biāo)粒子所需要的(de)实(shí)验方式(shì)也(yě)不相(xiāng)同。在过去的几十年当中，人类为了寻找(zhǎo)这些看不(bù)见、摸不到，几乎(hū)不会与常规物质相(xiāng)互作用的(de)“暗物质”，科学家们已经进行了(le)超过50次(cì)的(de)实(shí)验，却没(méi)有(yǒu)任何实质性(xìng)的发现，除了一个地方，意大利的格兰(lán)萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉(mài)。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着(zhe)地球上(shàng)最(zuì)大的地学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼高的探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗(àn)物质粒子(zi)的周期性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观(guān)测到了(le)某种信号。经过(guò)了20多年(nián)的数据收(shōu)集，人们发(fā)现了一个有趣的事(shì)情。探测(cè)率(lǜ)会在每(měi)年的6月份达到峰值(zhí)，然后在11月降到最低，而且在20年当中每年都是一样。一些科学家认为(wèi)这可能(néng)是(shì)人类(lèi)发现(xiàn)暗物质的(de)第一个直接证据。

但是为什么暗物(wù)质会产生(shēng)周期性的年度信(xìn)号(hào)呢？刚才我们讲了(le)太(tài)阳(yáng)系正在以220公里/秒的速(sù)度围绕(rào)着银河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙当中，这意(yì)味着我们也在(zài)以这样的速度在(zài)穿越着暗(àn)物质流(liú)，这个过程(chéng)中会产生相应的振荡，同时(shí)地球(qiú)又以30公里/秒的(de)速度(dù)围绕太(tài)阳(yáng)进行(xíng)旋转(zhuǎn)。所(suǒ)以有半年(nián)的时间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与太(tài)阳环绕(rào)银河(hé)系的方(fāng)向是一(yī)致的，而(ér)另外半年则(zé)与之相反。

而在6月份的时候，地球与太(tài)阳的方向正(zhèng)好达(dá)到完全一致，这是理论(lùn)上地球穿越(yuè)暗物(wù)质流最快的(de)时段。而在11月份(fèn)，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况(kuàng)中，太(tài)阳系相对(duì)银河系的平面呈(chéng)现(xiàn)了60度的(de)倾斜，但是这并不影响这个理论的有(yǒu)效离婚后男人会想孩子吗，离婚后男人会想孩子吗性。

因此科学家(jiā)认为这可(kě)以用来解释，研(yán)究人(rén)员们所观测到的周(zhōu)期性信号。当然也(yě)可能有其(qí)他(tā)的情(qíng)况，造成这种(zhǒng)年度周期信号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高(gāo)山上的(de)积(jī)雪，甚至连意大利(lì)游客的数量也符(fú)合(hé)这个(gè)周期的规律。

所以，科学家们又(yòu)在(zài)南半球建立了一个几乎相(xiāng)同的实验室，这(zhè)里的季节与之前的(de)实验室正好相反，而在这里，地球穿过暗物质流的运动特(tè)征和第一个实验(yàn)室是一(yī)样的(de)。

因此，如(rú)果在(zài)这里可(kě)以得到相同的信号，就可(kě)以成为暗物(wù)质所存在的非常(cháng)有力的证据(jù)了(le)。但(dàn)是(shì)由于这个(gè)实验室刚刚(gāng)建成不久(jiǔ)，所以截至(zhì)目前还无法提供相(xiāng)应的数据(jù)支持。另外(wài)，在(zài)2025年，NASA将会发射(shè)一(yī)台新(xīn)的望远镜，这台太空望(wàng)远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗(luó)曼”，它的(de)主镜大小(xiǎo)跟哈(hā)勃望远(yuǎn)镜相同，但它的(de)宽视(shì)场仪器提供的视(shì)野是哈勃红外(wài)仪器的(de)100倍。南希格雷斯罗曼太空(kōng)望远镜其中一个关键的(de)用途就是(shì)探索暗物质背后的(de)奥秘，对(duì)于探(tàn)测的结果，我们只能拭目(mù)以待(dài)了。费米(mǐ)实验室粒(lì)子天体(tǐ)物理中心的科学家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬(fēn)研究发现(xiàn)，如果(guǒ)暗(àn)物(wù)质存在，它们极有(yǒu)可能(néng)拥(yōng)有(yǒu)另一(yī)种神秘(mì)的效应，这种暗物(wù)质(zhì)效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞(dàn)生，或者说是生命进(jìn)化(huà)的一(yī)个重要因(yīn)素。

如(rú)果(guǒ)这一理(lǐ)论得到进一步的(de)证实，那么(me)遍布宇宙(zhòu)当中的暗物质会不(bù)会(huì)意味着(zhe)人(rén)类并不孤单(dān)呢？或许离婚后男人会想孩子吗，离婚后男人会想孩子吗在(zài)宇宙当中某个角落的行星(xīng)上，暗物质(zhì)正在通过这(zhè)样的效应创造生(shēng)命。当然，这些推论的大前提是(shì)要(yào)先找到暗物(wù)质存在(zài)的实际证据(jù)。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得暗(àn)物质(zhì)到(dào)底存不存在(zài)呢？喜欢请点(diǎn)赞(zàn)，你的支持(chí)是我更(gèng)新的动力！

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