宇宙是(shì)“人为制造”的？为何会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什么？人类为了寻找暗(àn)物质存在的证据(jù)，科学家们在过去的几十年当(dāng)中进(jìn)行了超(chāo)过50次的长(zhǎng)期实验，但(dàn)是却没(méi)有发现任何的(de)有效证据。除了一个(gè)地方，在1687年出版的(de)自然哲学数(shù)学原(yuán)理一书中，埃萨克牛顿(dùn)发表了万有引力定律，它揭示了宇宙(zhòu)中天体运动的规律。往后(hòu)的几百年来(lái)，当天(tiān)文学家(jiā)们发现某些天体运行轨道出现(xiàn)异常，不符合万有引力定律(lǜ)的(de)时候(hòu)，他们就会知道，周围(wéi)一定有未知的天体通(tōng)过引力在摄动它的轨道。比如(rú)在1846年，奥本勒(lēi)维耶就通过(guò)天王星运(yùn)行轨道的异(yì)常，推算并(bìng)且发(fā)现了海(hǎi)王星的存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是(shì)应用万有(yǒu)引力定律所(suǒ)取得(dé)重大天文成就的例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当我们上升到星系或者是(shì)星团的尺度，事(shì)情(qíng)就开始变得诡异(yì)了。

1933年，瑞(ruì)士的物理(lǐ)学家弗里茨兹威基(jī)正(zhèng)在(zài)研(yán)究和测量后发星系团的质量。这是一个由数(shù)千个星系所组成的巨(jù)大星系团，这些星系被引力(lì)束缚在一起。测量星系团的(de)质量(liàng)一般会使(shǐ)用(yòng)到两种方法(fǎ)，当两种方法结果一致(zhì)，就可以确定其质量的范(fàn)围。

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

第二种是动力学(xué)质量的计算，是利用(yòng)光(guāng)谱红移测量(liàng)星系(xì)团中的各个星系(xì)相对于星(xīng)系团的运动(dòng)速(sù)度。当(dāng)测(cè)量(liàng)结果出来之后，兹威基彻底懵(měng)了(le)，“动力学质量”竟然是“光(guāng)度学(xué)质(zhì)量”的400倍。这意味着，后发座星系团有(yǒu)99%的(de)质量消失了，或者说(shuō)这99%的质量并(bìng)不以可见光的形式(shì)所存在，我们无法看(kàn)到(dào)。最诡异的(de)是(shì)，在测量速度的过程中，兹威基发现星(xīng)系团中(zhōng)很多星系的速度比理论上要快(kuài)得(dé)多，按照牛顿的运动学定律，仅靠(kào)这些可(kě)见星系的质量所产生的引力是无法将它(tā)们束缚在星系团内的(de)，它们早就应(yīng)该被抛出星系团(tuán)之(zhī)外了(le)，除(chú)非(fēi)有一种神秘(mì)的力量在起作用，这种力量来(lái)源于(yú)某种隐形的物质。

据此，兹维(wéi)基(jī)提出了这样部分(fēn)不可见的暗质，它(tā)不发散光、吸光(guāng)、反射(shè)光，但是它们(men)却(què)占据着宇宙中绝大(dà)部分的质量。只是(shì)当时(shí)的人们对这样(yàng)的一种说(shuō)法不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词才(cái)再(zài)一次出现(xiàn)。天文(wén)学家(jiā)维(wéi)拉(lā)鲁宾和肯特福特在观测仙女(nǚ)座(zuò)星(xīng)系中的恒星运动。理论(lùn)上来说，距离(lí)中心(xīn)越远(yuǎn)的恒(héng)星在其轨道上(shàng)的运行速度就(jiù)会(huì)越慢。但是他们(men)观测的结果却让人感(gǎn)到不可思议(yì)。

随着与中心(xīn)距离的增加，恒星的旋转速(sù)度几乎(hū)保持不变(biàn)。可是根(gēn)据牛顿(dùn)的(de)万有引(yǐn)力定律(lǜ)，在星系当(dāng)中如果没有足够(gòu)大的质量来吸引它们，这些(xiē)外(wài)围(wéi)的恒星早就被(bèi)甩到宇宙当中了(le)。基于这种现象(xiàng)，科学家(jiā)们会(huì)使用一种相对标准的方法(fǎ)来解释暗物质的存在(zài)，这种方(fāng)法就是测量星系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系中心(xīn)的(de)距离，以(yǐ)及在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为是(shì)由暗物质的力量进入(rù)其(qí)中。

于(yú)是科学家(jiā)们通(tōng)过射电望远镜测(cè)量了距离星(xīng)系(xì)中(zhōng)心更远距(jù)离的氢元素，发现(xiàn)它们的旋转速(sù)度(dù)并不符合牛顿的力学定律(lǜ)。我们的太(tài)阳(yáng)系(xì)也不例外，太(tài)阳系位于银(yín)河系的(de)第(dì)三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根(gēn)据万有引力定律进行计算，太阳系(xì)的运行速(sù)度(dù)应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太(tài)阳系正(zhèng)在以220千(qiān)米/秒的速度(dù)围绕银河系旋(xuán)转，这个实际速度远远(yuǎn)大于理论速度(dù)，那么产生以上(shàng)这(zhè)种向心加(jiā)速(sù)度的原(yuán)因(yīn)很可能就是存在(zài)着一(yī)种我们看不到的物质(zhì)，是这(zhè)些(xiē)暗物(wù)质的引(yǐn)力效应将(jiāng)星系聚集(jí)在了(le)一起(qǐ)。

也是从(cóng)这时开始，越(yuè)来越多的研究人员开始相信暗(àn)物质的存在。科学家根据(jù)星系外恒星轨(guǐ)道(dào)的速度(dù)，估算在星系当中暗(àn)物质的质量占整个星系质量的85%。但是，暗物(wù)质并不(bù)是唯一(yī)可以解释这个现(xiàn)象的原因。在一(yī)项新的研究当中，科学(xué)家们发现，几乎没有引力效应(yīng)的遥远(yuǎn)恒星(xīng)之间，也(yě)会(huì)出(chū)现速度上(shàng)的微小差异。另外，天(tiān)文学家还发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离(lí)地球(qiú)大约2.5亿光年(nián)，大小和银(yín)河(hé)系不多，但是星系当中存在的恒星数量却只有(yǒu)银河(hé)系(xì)的千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星(xīng)系必须存在(zài)暗物质，否则就(jiù)会分崩(bēng)离(lí)析(xī)。但(dàn)是科学家们(men)使用最先(xiān)进的望远镜对其进行了40个小时的(de)详细测量(liàng)之后(hòu)，发现星系中的(de)恒星(xīng)运动是可以用正(zhèng)常(cháng)的物质和力(lì)学定律来(lái)解释的。那(nà)么又有(yǒu)人提出，也许该星系的暗物质，已(yǐ)经(jīng)被附近的另一个大星(xīng)系剥离了。奇怪的是，它的附(fù)近没有(yǒu)任何星系存(cún)在。造成(chéng)这些现象的除了(le)暗物质的假说之(zhī)外(wài)，另一种可能就是人类对引力的理解(jiě)还不够全面，引力很(hěn)可(kě)能在不同尺(chǐ)度空间中的工(gōng)作方式是不(bù)同的，这意味着(zhe)在行星系尺度中的天体会沿着它(tā)们的轨道(dào)，按照(zhào)我们所理解的方式(shì)运(yùn)动。但是(shì)上升到星(xīng)系和星团的尺度，引力之间(jiān)的相(xiāng)互(hù)作用则是不(bù)同的(de)方(fāng)式(shì)。对于在(zài)星系(xì)团(tuán)之间的(de)相互作用(yòng)，科学(xué)家还引入了外部场效应(yīng)的(de)概(gài)念，指的是在数百万光年的(de)规模(mó)上，巨大的质(zhì)量之间会产生对彼(bǐ)此特殊(shū)的(de)效果，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理(lǐ)论成(chéng)立，这意味着我们需要对(duì)现在(zài)的物理定律进行(xíng)修正(zhèng)，这(zhè)些发现也(yě)让很多(duō)人认(rèn)为暗物质假说理(lǐ)论就(jiù)此(cǐ)终结。但是在宇宙当中还(hái)有关于暗物质(zhì)存在的其他的理论证(zhèng)据，这些理(lǐ)论(lùn)证(zhèng)据是蒙德理(lǐ)论所没(méi)法(fǎ)解释的“引力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距(jù)离(lí)为37亿光年的子(zi)弹星系团，由两个碰撞的星系团所组成(chéng)，类似这(zhè)样的星团，它们大(dà)部分的(de)普通(tōng)质量都(dōu)在(zài)星系的气体当中。当(dāng)星团以(yǐ)1000万(wàn)公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的(de)相互作用就(jiù)会导致温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低。所以在理论(lùn)上，在碰撞(zhuàng)之后(hòu)，子(zi)弹星系(xì)团大部(bù)分的质量将位于所(suǒ)有(yǒu)这些气(qì)体所在的中(zhōng)间区域。那么我们通过什么来(lái)验(yàn)证它的质量区域(yù)到底是不是集中在中间呢(ne)？前(qián)不久，詹姆斯(sī)韦伯太(tài)空望(wàng)远镜传(chuán)回(huí)了(le)宇宙当中第(dì)一(yī)张全彩的高清照片(piàn)，在照片中我们可以(yǐ)明(míng)显地看(kàn)到很多星(xīng)系似乎(hū)被拉伸产(chǎn)生(shēng)了巨大的形变。其实这些星系本身并不是真的被扭曲了，也不(bù)是韦伯(bó)望远镜出了什么问题，而是(shì)这样极遥(yáo)远的天体和(hé)我们地球上的(de)观测者(zhě)之(zhī)间。被一个质量超级巨大(dà)的天体遮挡，这个(gè)超大(dà)质量的(de)东西的引(yǐn)力，会(huì)使(shǐ)身后更遥(yáo)远星系(xì)的光都发生(shēng)了(le)扭曲(qū)。这个现(xiàn)象就是引力(lì)透镜效应。这(zhè)个巨(jù)大的天体可(kě)能是超(chāo)大(dà)质量的黑(hēi)洞或者是(shì)暗物质。

所(suǒ)以(yǐ)当人们对(duì)子弹(dàn)星系团观测的时(shí)候(hòu)，发(fā)现它的(de)大质(zhì)量区域并不是(shì)在中间，而(ér)是在两(liǎng)侧。所以最好(hǎo)的解(jiě)释方(fāng)法就是当星团发(fā)生全部的(de)碰撞时，可被观(guān)测到(dào)的质量气体被卡在了中间，暗物质则(zé)直接通过(guò)了这个区域(yù)，并在两边形成了引力透(tòu)镜。对子弹(dàn)星(xīng)系团的(de)引力透镜研(yán)究也被认为(wèi)是(shì)暗(àn)物质存在的(de)迄今为止最好(hǎo)的理论证据。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙(zhòu)大爆炸开始，38万年之(zhī)后，可见(jiàn)光终于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙当中了(le)。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性(xìng)的微波(bō)辐射。其中红色的部(bù)分表(biǎo)示(shì)温度(dù)较高的区域，蓝色则表示相对较冷的区(qū)域(yù)，但实际上它们之间的温差只有万(wàn)分(fēn)之一。

科(kē)学(xué)家们通(tōng)过对前景(jǐng)背景分离(lí)后的二值图像(xiàng)进(jìn)行连通域提取和标记之(zhī)后发现，如果宇宙(zhòu)当中没(méi)有暗物质(zhì)，图形看起(qǐ)来不应该(gāi)是(shì)这样的，而随着暗(àn)物(wù)质的增(zēng)加，一(yī)些峰值的幅度会减小，才变得(dé)看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微波背景辐射(shè)的测量值，我们需(xū)要的暗(àn)物质大约是(shì)普通物质的5倍。这个数字与解释星系当中恒星运动所需要的暗物质比例是一致的。这就意味着。

用(yòng)了(le)一个简单的理论框架，就(jiù)很好地(dì)解释(shì)了(le)很多不(bù)同的(de)观(guān)测(cè)结果。而(ér)暗物质的本(běn)质就是(shì)宇宙当中存(cún)在着谢霆锋资产有百亿吗某种类型(xíng)的粒子，它(tā)们不参(cān)与任何其他的(de)电磁作用(yòng)，只通过引力来(lái)相互作用。所以(yǐ)如(rú)果能(néng)够找到这种(zhǒng)粒子的存在，就相(xiāng)当于找到(dào)了暗(àn)物质存(cún)在(zài)的实际证据。这(zhè)种(zhǒng)粒子到底是什么？科(kē)学家(jiā)们已(yǐ)经提(tí)出了数十(shí)种(zhǒng)的假想(xiǎng)目标，而要寻找这些(xiē)不(bù)同的目标(biāo)粒子所需(xū)要(yào)的实验方式也(yě)不相同。在过去(qù)的几(jǐ)十年当中，人类为(wèi)了寻找(zhǎo)这些看不见、摸不到，几乎不(bù)会与常规物(wù)质(zhì)相(xiāng)互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科学(xué)家(jiā)们(men)已经(jīng)进行了超(chāo)过50次的实验，却没有任(rèn)何实质性(xìng)的发现，除了(le)一个(gè)地方，意大利的格兰萨索山，隶(lì)属于(yú)阿尔卑斯山(shān)脉。

在山下(xià)1400米处的地(dì)下(谢霆锋资产有百亿吗xià)矿井当中，藏着(zhe)地球上最大的地学实(shí)验室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个(gè)三层楼(lóu)高的探测器，一(yī)直致力于(yú)寻找暗物质粒子的周期性(xìng)震荡。

自1997年(nián)以(yǐ)来，这里的科学(xué)家声称观(guān)测到(dào)了(le)某种信号。经过(guò)了(le)20多年的(de)数据(jù)收集，人们发现(xiàn)了一(yī)个有趣(qù)的事情(qíng)。探测率会在每年的6月(yuè)份达到峰值，然后在(zài)11月(yuè)降到最低(dī)，而且在20年当中(zhōng)每年都是一(yī)样。一些科学家认为这可能是(shì)人类发现(xiàn)暗(àn)物(wù)质(zhì)的第一个(gè)直(zhí)接证(zhèng)据。

但是为什么暗物质会产生周期(qī)性的年度信(xìn)号呢？刚才我们讲(jiǎng)了(le)太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银(yín)河系进行移动，那么如果暗(àn)物质存在宇宙当中，这意味着(zhe)我们也在以这样(yàng)的(de)速度在穿越(yuè)着暗物质(zhì)流，这个(gè)过程中会(huì)产生(shēng)相应的振(zhèn)荡，同(tóng)时地球又以30公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕太阳进行旋转。所以有(yǒu)半年的时(shí)间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与太(tài)阳环绕银河系的方向(xiàng)是(shì)一致的(de)，而另(lìng)外半年则与之(zhī)相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球与太阳的方向正(zhèng)好(hǎo)达到完(wán)全一致(zhì)，这是理论上地球穿越暗物(wù)质流最快的时段。而在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值(zhí)。尽(jǐn)管(guǎn)在实际的情况中，太阳(yáng)系相对(duì)银河系(xì)的平面呈现了(le)60度的倾斜，但是这并不影响这(zhè)个理论的有效性(xìng)。

因此(cǐ)科(kē)学家认为(wèi)这可(kě)以用来解释(shì)，研究人员们所观(guān)测到的(de)周期性信号(hào)。当然(rán)也可能(néng)有其他的(de)情况，造成这(zhè)种年度周期信(xìn)号(hào)的差异(yì)也可能是温(wēn)度(dù)、湿度、土壤(rǎng)中的(de)水分、高(gāo)山(shān)上的(de)积(jī)雪，甚(shèn)至连意大利游客的数(shù)量也符合这个周期的规律。

所以，科学(xué)家(jiā)们又(yòu)在南半球建立了一个(gè)几乎(hū)相同的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的(de)实验室正好相反，而在这(zhè)里，地球穿(chuān)过暗物质(zhì)流(liú)的运动特征和第一个实(shí)验室是一(yī)样的(de)。

因(yīn)此(cǐ)，如果在这里可以得到(dào)相(xiāng)同的(de)信(xìn)号(hào)，就(jiù)可以成为暗物质所存(cún)在的非常有力的证据了(le)。但(dàn)是由于这个(gè)实验室刚刚建(jiàn)成不(bù)久，所以截至目前还无(wú)法提供相应(yīng)的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新(xīn)的望远(yuǎn)镜，这(zhè)台(tái)太空望远镜叫做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈勃(bó)望(wàng)远镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南(nán)希格(gé)雷斯(sī)罗(luó)曼太空望(wàng)远镜其中一(yī)个关键的(de)用途就是探(tàn)索暗物质背后的奥秘，对于探测的(de)结果(guǒ)，我们只能拭目(mù)以待(dài)了(le)。费米实验室粒子(zi)天体物理中心的(de)科学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现(xiàn)，如果暗(àn)物质存在，它们极有可能拥有另(lìng)一种神秘的效(xiào)应，这种暗物(wù)质(zhì)效(xiào)应，会(huì)支持宇宙(zhòu)当中生命(mìng)的(de)诞生，或者说是生(shēng)命进化的(de)一个重要因素(sù)。

如果(guǒ)这一理论得到(dào)进(jìn)一步(bù)的证(zhèng)实，那么遍布宇宙当中的(de)暗物质(zhì)会不会意味(wèi)着人(rén)类并不(bù)孤单呢？或许在宇宙当中某个角(jiǎo)落(luò)的行星(xīng)上，暗物质正(zhèng)在通过这样的效(xiào)应(yīng)创(chuàng)造生命(mìng)。当然，这(zhè)些(xiē)推(tuī)论的大前提是(shì)要先找(zhǎo)到暗(àn)物质存在的实(shí)际证据。那么(me)小伙伴们，你们(men)觉得(dé)暗物质(zhì)到底存不存在(zài)呢？喜欢(huān)请点赞，你的支持是我(wǒ)更新(xīn)的(de)动(dòng)力！

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