宇宙是(shì)“人为制造”的？为何会存(cún)在科学无(wú)法解释的“暗物质”？暗(àn)物质(zhì)又究竟是什么(me)？人(rén)类为(wèi)了(le)寻找暗物质存(cún)在的(de)证据(jù)，科学家(jiā)们在(zài)过(guò)去的几十年当中进行了超过50次的长期实验，但是却(què)没(méi)有发现任何的(de)有效证据。除了一个地方，在1687年(nián)出版的自然哲学数学(xué)原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力(lì)定律，它揭示了宇宙中天体(tǐ)运动的(de)规(guī)律(lǜ)。往后的几百年来，当天文学家(jiā)们发现某些(xiē)天体运行(xíng)轨道(dào)出现异常，不符合万有引力(lì)定律(lǜ)的时候，他们(men)就会(huì)知道，周围一定有未(wèi)知(zhī)的天体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道(dào)。比如在1846年，奥(ào)本勒维耶就通(tōng)过天王星运行(xíng)轨道的异常，推算并且(qiě)发现了(le)海(hǎi)王星的存(cún)在。另(lìng)外，哈雷(léi)彗星、冥王星的发现都是应用(yòng)万有引力定律所取得重大天文(wén)成就的例子。但是这(zhè)些发现(xiàn)都是在恒星系统的尺度(dù)当中，可当我们(men)上(shàng)升到星系或者(zhě)是星团的尺度，事情就(jiù)开始变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物(wù)理学家(jiā)弗里茨兹威基(jī)正(zhèng)在研究和测量(liàng)后发星系团的质量。这是一个(gè)由数千(qiān)个星系所组成的巨大星系(xì)团，这些星系被引力束缚在一起。测量星(xīng)系(xì)团的质量一般会使用(yòng)到两种方法(fǎ)，当两种方法结(jié)果一(yī)致，就可以(yǐ)确(què)定其(qí)质量的范围。

第一种是(shì)获得其"光度学的质(zhì)量(liàng)"，需要的数据是测(cè)量各个(gè)星系的光度。

第二种是(shì)动(dòng)力学质(zhì)量的计算，是(shì)利(lì)用(yòng)光谱红移测(cè)量星系团中的各个(gè)星系(xì)相(xiāng)对(duì)于(yú)星系团的运动(dòng)速(sù)度(dù)。当测量结果出来之后，兹威(wēi)基彻底(dǐ)懵了(le)，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度学质量(liàng)”的(de)400倍。这意味着，后发座(zuò)星系团有99%的质(zhì)量消(xiāo)失了，或者(zhě)说这99%的质(zhì)量并(bìng)不以可(kě)见光(guāng)的形(xíng)式所(suǒ)存在，我们无法看到。最诡异的是，在测量速度的(de)过程中，兹威基发现星系团中很多星系的(de)速度比理论上要快得(dé)多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星(xīng)系的质量(liàng)所产生的引力是无法(fǎ)将它们束缚在(zài)星系团内的，它们早就应(yīng)该(gāi)被抛(pāo)出星系(xì)团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力量来源于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的物质(zhì)。

据此，兹维(wéi)基提(tí)出了这样部分(fēn)不可见的暗质(zhì)，它(tā)不(bù)发散光、吸光、反射光(guāng)，但(dàn)是它们却占据着宇宙(zhòu)中绝大部分的质量(liàng)。只(zhǐ)是当时的人们对这(zhè)样的一种说法不(bù)屑一顾。

直(zhí)到40年之后，“暗(àn)物质”这个词才再(zài)一次(cì)出现。天文学家维拉鲁宾(bīn)和肯特福特(tè)在(zài)观测仙女座星系(xì)中(zhōng)的恒星运(yùn)动。理(lǐ)论上来(lái)说，距离(lí)中(zhōng)心越远(yuǎn)的恒星在其轨道(dào)上(shàng)的运行速度(dù)就会(huì)越慢。但是他们观(guān)测的(de)结果(guǒ)却让人感(gǎn)到(dào)不可(kě)思议。

随着与中心距(jù)离的增(zēng)加，恒(héng)星的(de)旋转速度(dù)几乎保持不(bù)变。可(kě)是根据牛顿的万有引力(lì)定(dìng)律(lǜ)，在星系当(dāng)中如果没有足够大的质量来吸引它们，这些外(wài)围的(de)恒(héng)星早(zǎo)就被甩到宇宙(zhòu)当中了。基于这种(zhǒng)现象(xiàng)，科(kē)学家们会(huì)使用一(yī)种相对标准的(de)方法来解释暗(àn)物质的存在，这种(zhǒng)方法就(jiù)是测量星(xīng)系(xì)当中气(qì)体在X轴上距离星(xīng)系中心(xīn)的(de)距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋(xuán)转(zhuǎn)速度。如(rú)果出现(xiàn)异常的结果，就认为是(shì)由暗物质的力量(liàng)进(jìn)入其中。

于是科学家们通(tōng)过(guò)射电(diàn)望远镜测量了距离星系(xì)中心(xīn)更(gèng)远(yuǎn)距离的(de)氢元素，发现(xiàn)它们的旋转(zhuǎn)速度(dù)并不(bù)符(fú)合牛顿(dùn)的力学定律。我们的太阳(yáng)系也不例外，太阳系位于银河系(xì)的第(dì)三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光(guāng)年，根据万有引力定律进行计算，太(tài)阳(yáng)系(xì)的运(yùn)行速度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太(tài)阳(yáng)系正(zhèng)在以220千米/秒的速度(dù)围绕(rào)银(yín)河系旋转，这个实际速度远远(yuǎn)大于理论(lùn)速度(dù)，那么产生(shēng)以上这种向心(xīn)加速度的(de)原因很可能就是存在着(zhe)一种我们看不到的(de)物质，是这些暗物质的引(yǐn)力(lì)效应将星系聚集在了一起。

也是从这时(shí)开始(shǐ)，越(yuè)来(lái)越(yuè)多的(de)研究人员(yuán)开始(shǐ)相信暗物质的存(cún)在。科学家根据(jù)星(xīng)系外(wài)恒(héng)星轨道的速度，估算在星系当中暗(àn)物质的质(zhì)量占整个星(xīng)系质量(liàng)的85%。但是，暗(àn)物质并(bìng)不是(shì)唯一可以解释这个(gè)现象的原因(yīn)。在一项新的研究当中(zhōng)，科(kē)学家们发现，几乎没有引力效应的遥远(yuǎn)恒星之间，也会出(chū)现速(sù)度上的微小差异。另外，天文学家还发现(xiàn)了(le)一(yī)个反(fǎn)常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是星(xīng)系当中存(cún)在的恒星数量却只有银河(hé)系的千(qiān)分之(zhī)一(yī)。

所(suǒ)以在理论上，该星(xīng)系必须(xū)存在暗物质，否则就会分(fēn)崩离(lí)析。但是科学家(jiā)们使(shǐ)用(yòng)最先(xiān)进的望(wàng)远镜对其进行了40个小时的详细测量之(zhī)后(hòu)，发现星(xīng)系中的(de)恒星运动是可以用正常(cháng)的(de)物(wù)质和力学(xué)定律来解(jiě)释的。那么(me)又有人提(tí)出(chū)，也(yě)许该星系的暗物质，已经被附(fù)近的另一个大星系剥离(lí)了。奇怪的是(shì)，它的(de)附近(jìn)没有(yǒu)任(rèn)何星系存(cún)在。造成(chéng)这些现象的除了暗物(wù)质(zhì)的假说之(zhī)外，另一种可能就是人类对引力(lì)的理解还(hái)不够(gòu)全面，引力很可能(néng)在不同尺度空间中的(de)工作方式(shì)是(shì)不同(tóng)的，这意味着在行星系尺(chǐ)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(yùn)动。但是上升到(dào)星系和星团的尺(chǐ)度，引力之间的(de)相互作用则是不(bù)同的(de)方式。对于(yú)在星系团之间的(de)相(xiāng)互作用(yòng)，科学(xué)家还(hái)引入了外部场效应的概念，指的(de)是在数百万光年的规(guī)模上，巨大的(de)质(zhì)量(liàng)之间会(huì)产(chǎn)生对(duì)彼此特殊的效果，这(zhè)个理(lǐ)论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我们(men)需(xū)要对现在的物理定律进行修正(zhèng)，这些发现(xiàn)也让很多人认(rèn)为暗物质(zhì)假说理论就此终(zhōng)结。但是在宇宙当(dāng)中还有关于暗物质存在的其他的理论证(zhèng)据，这(zhè)些(xiē)理论证据是蒙德理论所没法解释的(de)“引力透镜”。

径向距(jù)离(lí)为37亿光年的(de)子弹星系团，由两个碰撞的星系团所组(zǔ)成(chéng)，类似这样的星团(tuán)，它们大(dà)部分的(de)普通质(zhì)量都在星系(xì)的气体当中。当星团以1000万公里/小(xiǎo)时发(fā)生碰撞的时候，星际(jì)气体的相互(hù)作(zuò)用就会导致温度的急剧升高，速度大(dà)幅降(jiàng)低(dī)。所以(yǐ)在理论(lùn)上，在碰(pèng)撞(zhuàng)之后(hòu)，子弹星系(xì)团(tuán)大部(bù)分的质量(liàng)将位于所有这些气体所在(zài)的中间区域。那(nà)么我们(men)通过(guò)什么(me)来验证(zhèng)它的质(zhì)量区(qū)域到底是不是集中在(zài)中间(jiān)呢？前不(bù)久，詹(zhān)姆(mǔ)斯韦伯太空望远镜传回了(le)宇宙当中第一(yī)张(zhāng)全(quán)彩(cǎi)的高清照(zhào)片(piàn)，在照片中我们可以明显地看到(dào)很多星系似(shì)乎被拉伸(shēn)产生了巨大的形变(biàn)。其(qí)实这些星系(xì)本(běn)身并不是真的(de)被扭曲了(le)，也不是韦伯望远(yuǎn)镜出了什么问题，而是这(zhè)样极遥远的天体和我们地球上的观测者之(zhī)间。被一(yī)个质量超级巨大的(de)天体遮挡(dǎng)，这个(gè)超大质量的东西的引力，会使身后更遥远(yuǎn)星系的光都发生(shēng)了扭曲(qū)。这(zhè)个(gè)现象就是引(yǐn)力透镜效(xiào)应。这个(gè)巨大(dà)的天体可能是超大质量的黑(hēi)洞或者是(shì)暗物质。

所以当人们(men)对(duì)子弹星系团观测的时候，发现它的大质量区(qū)域并(bìng)不是(shì)在中(zhōng)间，而是(shì)在两侧。所以最好的解释方法(fǎ)就是当(dāng)星团(tuán)发生全部的碰撞时(shí)，可被观测到的质量气体被(bèi)卡在了中(zhōng)间，暗物质则直接(jiē)通过了这个区域，并(bìng)在两边形成了引力透镜。对子(zi)弹星系团(tuán)的引力透镜(jìng)研究也(yě)被认为是暗物质存(cún)在的迄(qì)今(jīn)为(wèi)止最好的理论(lùn)证据。

除此(cǐ)之外，还有来自(zì)宇宙当中最古老(lǎo)的(de)光。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可见光终(zhōng)于可以畅通(tōng)无(wú)阻地穿越在宇宙当中了。经过(guò)了(le)130多亿年之(zhī)后，这些光在(zài)宇宙空(kōng)间背景上(shàng)留下了(le)各相(xiāng)同性的微(wēi)波辐射(shè)。其(qí)中红色(sè)的部分表示温度较高的区域，蓝色则表(biǎo)示相对较冷的区域，但实际上它们(men)之间的温差只有万分之(zhī)一。

科学(xué)家们(men)通过对前(qián)景(jǐng)背(bèi)景分离后的二值图像进行连(lián)通域提(tí)取和标记之(zhī)后发现，如果(guǒ)宇(yǔ)宙当中没(méi)有暗物质(zhì)，图形(xíng)看起来不应该是这样的，而随着(zhe)暗物质的增加，一些峰值的幅度会减(jiǎn)小，才(cái)变得看起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了(le)匹配宇(yǔ)宙微波背景(jǐng)辐射的测(cè)量(liàng)值，我们需要的暗(àn)物(wù)质大约是普(pǔ)通物质的5倍。这个数字与解释星系当中恒(héng)星(xīng)运动所需(xū)要的暗物质比例是一致的。这就意味(wèi)着。

用了一个简单的理论框架，就很(hěn)好地解释了(le)很(hěn)多不同的观测(cè)结果。而暗物质的(de)本质(zhì)就是宇宙当中存在着(zhe)某种类型(xíng)的粒子(zi)，它们不参(cān)与任何其他的电磁(cí)作(zuò)用，只通过(guò)引力来相(xiāng)互(hù)作用。所以如(rú)果能够找到(dào)这种粒子的存在(zài)，就相当于找到了暗物质存在(zài)的实际证据。这种粒子(zi)到底是什么？科学家们已经提(tí)出了数十种的(de)假想(xiǎng)目标，而要寻找这些不同的目(mù)标粒(lì)子所需要(yào)的实验方式也不相同。在过去的几十年当中(zhōng)，人类为(wèi)了寻(xún)找这些(xiē)看不(bù)见(jiàn)、摸不(bù)到(dào)，几乎(hū)不会与(yǔ)常(cháng)规物质(zhì)相互作用的(de)“暗(àn)物质”，科学家(jiā)们已经进行了超过50次的实验，却没有任何(hé)实质性的发现，除了一(yī)个地方(fāng)，意大利的格兰萨索山(shān)，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地(dì)球上最大的地学(xué)实验(yàn)室(shì)，这(zhè)个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器，一直(zhí)致力于寻找暗物质粒子的(de)周期(qī)性震荡。

自(zì)1997年以来，这里的科学家(jiā)声称观测到了(le)某种信号。经过了20多(duō)年的数据收集，人们发现(xiàn)了一个有(yǒu)趣的事情(qíng)。探测率(lǜ)会在每(女人长期喝补血口服液好不好，女人补气补血口服液十大品牌měi)年的6月份(fèn)达(dá)到峰值(zhí)，然后在(zài)11月(yuè)降到(dào)最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是一样。一(yī)些科学家认为(wèi)这可能(néng)是人(rén)类发现(xiàn)暗物(wù)质的(de)第一(yī)个直(zhí)接证据。

但是为(wèi)什(shén)么暗物质会产生周期性(xìng)的(de)年(nián)度(dù)信号(hào)呢？刚(gāng)才(cái)我们讲了太阳系正在(zài)以220公里(lǐ)/秒(miǎo)的(de)速度围绕着(zhe)银河系(xì)进行移动，那(nà)么如果暗物质存在宇(yǔ)宙当中(zhōng)，这意味着我们也在以这样的速(sù)度在(zài)穿越着暗(àn)物质(zhì)流，这个过程中会(huì)产生相应的(de)振荡，同时地(dì)球又(yòu)以30公里/秒(miǎo)的速度围绕太阳进(jìn)行(xíng)旋(xuán)转。所以有(yǒu)半(bàn)年的时(shí)间，地球围(wéi)绕(rào)太阳的(de)方(fāng)向(xiàng)与(yǔ)太阳环(huán)绕(rào)银河系的方向是一致(zhì)的，而另外(wài)半年则与之(zhī)相反。

而在(zài)6月(yuè)份的时候，地球与太阳的方向正好达(dá)到完(wán)全一致，这是理论(lùn)上地球穿越暗(àn)物质流(liú)最快的时段。而在11月(yuè)份(fèn)，又恰好达(dá)到了(le)最(zuì)慢值。尽管(guǎn)在(zài)实际的情况中(zhōng)，太阳系相对银河系的平(píng)面呈现了60度的倾斜，但是(shì)这并不(bù)影响这个理论的有效(xiào)性。

因此科学(xué)家认为这可(kě)以用来解释，研究人员(yuán)们所观测到的周(zhōu)期性信(xìn)号(hào)。当(dāng)然(rán)也可能有其(qí)他的情况(kuàng)，造成这种(zhǒng)年(nián)度周期(qī)信号(hào)的差异(yì)也可能(néng)是温度、湿度、土壤中的水分、高山上的积(jī)雪，甚至连意(yì)大利游客的数(shù)量也(yě)符合这个周(zhōu)期(qī)的规律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学(xué)家们又在南半球(qiú)建立了一个(gè)几乎相同的实(shí)验室(shì)，这(zhè)里的季节与之前的实验室正好相反，而在这里，地球穿过(guò)暗物(wù)质流的运动特征和第(dì)一(yī)个实(shí)验室是一样的。

因此，如果在这里可以得到相(xiāng)同的信(xìn)号，就可以成为(wèi)暗(àn)物质所(suǒ)存在的非常有(yǒu)力的(de)证(zhèng)据了。但是由于这个实验室(shì)刚刚建成(chéng)不久(jiǔ)，所以截(jié)至(zhì)目前还无(wú)法提供相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新的望(wàng)远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做(zuò)“南(nán)希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟(gēn)哈(hā)勃望(wàng)远镜(jìng)相同(tóng)，但(dàn)它的宽视场仪器(qì)提(tí)供的(de)视(shì)野是哈勃红外仪(yí)女人长期喝补血口服液好不好，女人补气补血口服液十大品牌器(qì)的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太空望远镜(jìng)其中一(yī)个(gè)关键的用途就(jiù)是探索暗物质背后的(de)奥(ào)秘，对于(yú)探测的(de)结果，我(wǒ)们只能(néng)拭目以待(dài)了。费米实验室粒子(zi)天体物理中心的科学家丹(dān)琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物(wù)质存在，它们极(jí)有(yǒu)可能拥有另一种神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会支持(chí)宇宙(zhòu)当(dāng)中生命的诞生，或者说是生命进化(huà)的一个重(zhòng)要(yào)因素。

如果这一理论(lùn)得到进一步的证实(shí)，那么遍布宇宙当中(zhōng)的暗(àn)物(wù)质(zhì)会不(bù)会意(yì)味着人类并不(bù)孤单(dān)呢(ne)？或许在宇宙当中某个(gè)角落的行星上，暗物(wù)质正(zhèng)在通(tōng)过这样的效应(yīng)创造(zào)生命。当然，这些推论(lùn)的大前提是(shì)要(yào)先找到(dào)暗物质存在(zài)的实际证据。那(nà)么(me)小伙伴们，你们觉得(dé)暗物质到底(dǐ)存(cún)不存在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支持是(shì)我(wǒ)更新(xīn)的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 女人长期喝补血口服液好不好，女人补气补血口服液十大品牌