宇(yǔ)宙是“人(rén)为制造”的？为(wèi)何会存(cún)在科(kē)学无法解释的“暗物(wù)质(zhì)”？暗物质又(yòu)究竟(jìng)是什么？人类(lèi)为(wèi)了寻找暗(àn)物质存在(zài)的证据，科学(xué)家们在过(guò)去的几十年当(dāng)中进行(xíng)了(le)超(chāo)过(guò)50次的(de)长期实(shí)验，但是(shì)却没(méi)有发现任何(hé)的有效证据。除(chú)了一个地方，在1687年出版的自然哲学数学(xué)原理一书中(zhōng)，埃(āi)萨克牛顿发(fā)表了(le)万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律，它揭示了宇宙中天体运动的规律。往(wǎng)后的几百年来，当(dāng)天(tiān)文学家(jiā)们发现某些天体运行轨道(dào)出(chū)现异常(cháng)，不符合万有引力(lì)定律的(de)时候，他们就会知道，周(zhōu)围一定有未知(zhī)的天体通过引(yǐn)力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在(zài)1846年，奥(ào)本勒维耶就通过天王星(xīng)运行轨道(dào)的异(yì)常，推算并且发现了(le)海王星的(de)存在。另外，哈(hā)雷彗星(xīng)、冥王(wáng)星的发现都(dōu)是(shì)应用万有引力定律所取得重大天文成就的(de)例子。但(dàn)是这些发现都是(shì)在恒星系统的(de)尺(chǐ)度当中(zhōng)，可当我们(men)上(shàng)升到星系(xì)或者是星团的(de)尺度，事情(qíng)就(jiù)开(kāi)始(shǐ)变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗(fú)里茨兹威基正在研(yán)究(jiū)和测量后发星系(xì)团的质量。这是一个由数千个星系所组成的巨大星系(xì)团，这些星系被(bèi)引力束缚在(zài)一起。测量星系团的(de)质(zhì)量一般(bān)会使用到两种方法，当两种(zhǒng)方法结果一致，就可(kě)以确定(dìng)其质量的范围。

第一种是获得其"光度(dù)学的(de)质量"，需(xū)要的数据是测(cè)量(liàng)各个星系的光(guāng)度。

第(dì)二(èr)种是动力学质量的计算，是利用(yòng)光(guāng)谱(pǔ)红(hóng)移(yí)测量星系团中的各个星(xīng)系相对于星系团的运(yùn)动(dòng)速度。当(dāng)测量结果出来之后，兹威基彻底懵了(le)，“动力学质(zhì)量”竟(jìng)然是“光度学(xué)质量”的400倍(bèi)。这意味着，后发(fā)座星系团有99%的质量消失了(le)，或者说(shuō)这99%的(de)质量并不(bù)以(yǐ)可见光的形(xíng)式所存在，我们无法(fǎ)看(kàn)到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星系(xì)团中很多星(xīng)系的(de)速度比(bǐ)理论(lùn)上要快(kuài)得多，按照(zhào)牛(niú)顿的运动学定律，仅靠(kào)这些可见星系的质(zhì)量所产生的引力是(shì)无法将(jiāng)它们束缚在星系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛出星(xīng)系团之外了(le)，除(chú)非有(yǒu)一种神秘的力量在起作用，这种(zhǒng)力量来(lái)源(yuán)于某种隐(yǐn)形的(de)物(wù)质。bjd娃娃是用什么做的 bjd娃娃可以一起睡吗>

据(jù)此，兹(zī)维基提出了这样部分不可见的暗质，它不(bù)发散光(guāng)、吸光、反射光，但是它们却占(zhàn)据(jù)着宇宙中绝(jué)大部分的质(zhì)量。只是当时(shí)的(de)人们对这样的一种说法不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个(gè)词才再一次出(chū)现。天文学家维拉鲁宾和(hé)肯特福(fú)特(tè)在观测仙(xiān)女座星系中的(de)恒星(xīng)运动。理论上来说，距离中(zhōng)心(xīn)越(yuè)远的(de)恒星在其轨(guǐ)道(dào)上的运行速度就会越慢。但(dàn)是他们(men)观测的结果却让人感到不可思议。

随着(zhe)与中心距离的增加，恒星的旋转速(sù)度几乎保持(chí)不变。可是根据牛顿的万有引力定律，在星系(xì)当中如果没有足够大(dà)的(de)质(zhì)量来(lái)吸(xī)引它们(men)，这些外围的恒星早就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中了。基于这种现象，科学家们会(huì)使用(yòng)一种(zhǒng)相对标(biāo)准的方法(fǎ)来解释(shì)暗物质的存在，这种方法就是测量(liàng)星系(xì)当中(zhōng)气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如果(guǒ)出现异常的结(jié)果，就认为是(shì)由暗物质的力量进(jìn)入其中。

于是科(kē)学家们通过射电望远镜测量了距(jù)离星系中心更远距离的氢元素(sù)，发现它们的旋转速度并不(bù)符合(hé)牛(niú)顿的力学定律。我们的(de)太阳系(xì)也不(bù)例(lì)外(wài)，太阳系位于银河系的第三(sān)悬臂(bì)之上，距离银河系(xì)中心2.6万(wàn)光年(nián)，根据万有引力定律进行计(jì)算，太阳系的运行(xíng)速度应该是160千米(mǐ)/秒，但实(shí)际上，太阳(yáng)系(xì)正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银河系旋转(zhuǎn)，这个实际速度远远大(dà)于(yú)理论速(sù)度，那么产(chǎn)生以上这(zhè)种(zhǒng)向心加速度的原因很可能(néng)就是存在着一种我们看不(bù)到的物质，是这些暗物质的(de)引力效应将(jiāng)星系聚(jù)集在了一起。

也是从这时(shí)开始，越(yuè)来越多(duō)的研(yán)究人员开始相信暗物质的存在。科学家(jiā)根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算在星系当中暗物质的质(zhì)量占整个星(xīng)系(xì)质量(liàng)的85%。但是，暗(àn)物(wù)质并不是唯(wéi)一可以解释这个现(xiàn)象的原因(yīn)。在一项新的研究(jiū)当中，科学家(jiā)们(men)发(fā)现，几(jǐ)乎没有引(yǐn)力效应(yīng)的(de)遥远恒星之间，也会(huì)出现速度上的微小差(chà)异。另(lìng)外，天文学家还(hái)发现了(le)一个反(fǎn)常的(de)星系(xì)，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距(jù)离地(dì)球(qiú)大(dà)约2.5亿光年，大(dà)小和银河(hé)系不多，但是(shì)星系当中存在的恒星数量(liàng)却只有银河系的千分(fēn)之一(yī)。

所(suǒ)以(yǐ)在理论上，该星系必须存在(zài)暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家们使用(yòng)最(zuì)先(xiān)进的望远镜对其(qí)进(jìn)行了(le)40个小时的详细测量之后，发(fā)现(xiàn)星系中的恒星运动是可以用(yòng)正(zhèng)常的(de)物质和力学定(dìng)律来(lái)解释(shì)的。那么又有人提(tí)出，也许(xǔ)该星系(xì)的暗物质，已经被附(fù)近的另(lìng)一个大星系剥离了。奇怪的是，它的附近没有任何星系(xì)存在(zài)。造成这(zhè)些(xiē)现象的除(chú)了(le)暗物质(zhì)的假(jiǎ)说之(zhī)外，另一种可(kě)能就是人类对(duì)引(yǐn)力的理解还不够全面，引力很可(kě)能在不同尺度空间(jiān)中的工(gōng)作方式是不同的，这意(yì)味(wèi)着在行星系尺度中(zhōng)的(de)天体(tǐ)会沿着它们的轨道，按(àn)照我们所理解(jiě)的方式运动。但是上升到星系和星(xīng)团的尺度(dù)，引力之间的相互作用则是不同的(de)方式。对(duì)于(yú)在星系团之(zhī)间的相互作(zuò)用，科学家还引入了外部场效(xiào)应的概念(niàn)，指的是在数百(bǎi)万(wàn)光(guāng)年的规模上(shàng)，巨大的质(zhì)量(liàng)之间(jiān)会产生(shēng)对彼此特殊的(de)效果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理论成立(lì)，这(zhè)意味着我们需要对现在的物理(lǐ)定律进(jìn)行修正，这些发现也让很多人认(rèn)为暗物(wù)质假说(shuō)理(lǐ)论就此终结。但是在宇宙当中(zhōng)还(hái)有关于暗物质存在的其(qí)他(tā)的(de)理论证据(jù)，这些(xiē)理论(lùn)证据是蒙德理论(lùn)所没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年的子弹星(xīng)系团，由两个(gè)碰撞(zhuàng)的星系团所组成，类似这(zhè)样(yàng)的星团，它们(men)大部分的普(pǔ)通(tōng)质(zhì)量都在星系的气体当中(zhōng)。当星团以(yǐ)1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞的时(shí)候(hòu)，星际气(qì)体(tǐ)的相互(hù)作(zuò)用就(jiù)会导(dǎo)致温度的急剧升高(gāo)，速(sù)度大幅降低。所以在理论(lùn)上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团大部(bù)分的质量将位于所有(yǒu)这些气(qì)体所在(zài)的(de)中间(jiān)区域。那么我(wǒ)们通过什(shén)么来(lái)验证它的质量(liàng)区域到底(dǐ)是(shì)不是(shì)集(jí)中在(zài)中间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望(wàng)远镜(jìng)传回了宇宙当中第一张全彩的高清(qīng)照片，在(zài)照片中我们(men)可(kě)以(yǐ)明显地看到很多星系(xì)似乎(hū)被拉伸(shēn)产生了巨(jù)大的形变。其实这些星系本身并不是(shì)真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出了(le)什么(me)问题，而(ér)是这(zhè)样极(jí)遥远的天(tiān)体和我(wǒ)们地球上的观测者之(zhī)间(jiān)。被一个质量(liàng)超级巨大(dà)的天体(tǐ)遮(zhē)挡，这(zhè)个超大(dà)质量的东西的(de)引力(lì)，会使身后(hòu)更遥远星系的(de)光都发生了扭曲。这个现象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨(jù)大的(de)天体可能是(shì)超大质量的黑洞(dòng)或者是暗物质(zhì)。

所以当人(rén)们对子(zi)弹星(xīng)系团(tuán)观测(cè)的时候，发(fā)现它的大质(zhì)量区域并(bìng)不是在中间，而(ér)是(shì)在两(liǎng)侧。所以(yǐ)最好的解(jiě)释方(fāng)法就是(shì)当星团发生(shēng)全部(bù)的(de)碰(pèng)撞(zhuàng)时，可被(bèi)观(guān)测到的(de)质量气体被卡在了(le)中间，暗物质(zhì)则(zé)直接通过了这个区域(yù)，并在(zài)两边形成了引力透镜。对子弹(dàn)星系团(tuán)的引力透镜研究也(yě)被认为是暗物质存在(zài)的迄(qì)今为(wèi)止最好的理论证据。

除此之(zhī)外，还有来自宇(yǔ)宙当中最古(gǔ)老的光。从(cóng)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(yuè)在(zài)宇宙当中了(le)。经(jīng)过了(le)130多亿(yì)年之(zhī)后，这(zhè)些光在宇(yǔ)宙空间(jiān)背景上留下了各相同性的微(wēi)波辐射(shè)。其(qí)中(zhōng)红色的部(bù)分(fēn)表示温度(dù)较高的区域(yù)，蓝色则表示(shì)相(xiāng)对较冷的区域(yù)，但实际上它(tā)们之(zhī)间(jiān)的(de)温差只有万分之一。

科学家们通过对(duì)前景背景分离后的二值图像进行(xíng)连通域提取和标记之后发现，如(rú)果宇宙当中没有暗物(wù)质，图形看起来(lái)不应该是这样的，而随着暗(àn)物质的(de)增(zēng)加，一些峰值的幅度(dù)会(huì)减小，才变得看起来“和(hé)谐(xié)”。为了(le)匹(pǐ)配(pèi)宇宙微(wēi)波背景辐射的测量值，我(wǒ)们需要的暗物(wù)质(zhì)大约是(shì)普通物质的(de)5倍。这个(gè)数字与解释(shì)星系当中恒(héng)星运(yùn)动所需要的暗物质比例是一致的。这就意味着(zhe)。

用了一个简单的理论框架(jià)，就很好地解释了很(hěn)多不同的观测(cè)结果。而暗物质的本质就是宇宙当中(zhōng)存在着(zhe)某种(zhǒng)类型的粒子，它们不参与任何其他的电磁作(zuò)用，只(zhǐ)通(tōng)过引力来(lái)相互作用。所以如果能够找到(dào)这种(zhǒng)粒子(zi)的存在，就相当(dāng)于找到了暗物(wù)质存在的实际证据。这(zhè)种粒子到底(dǐ)是什(shén)么？科学家们已经提出(chū)了数十种的假想(xbjd娃娃是用什么做的 bjd娃娃可以一起睡吗iǎng)目标(biāo)，而(ér)要(yào)寻找这(zhè)些不同的目标粒子所(suǒ)需(xū)要的实验方式也(yě)不相(xiāng)同。在过去的几十(shí)年当(dāng)中(zhōng)，人类为(wèi)了(le)寻找这些看(kàn)不见、摸不到(dào)，几乎不会与常规物(wù)质相互作用的“暗(àn)物质(zhì)”，科学家们已经进(jìn)行了超过50次(cì)的实验(yàn)，却没(méi)有任(rèn)何(hé)实(shí)质性的发现，除了(le)一(yī)个地方(fāng)，意大利的(de)格兰萨索山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉(mài)。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当(dāng)中(zhōng)，藏着(zhe)地球上最大的地学实验(yàn)室，这个实(shí)验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼(lóu)高的(de)探测器，一(yī)直(zhí)致力于寻(xún)找暗物(wù)质粒子(zi)的周(zhōu)期性震荡。

自(zì)1997年以(yǐ)来，这里的科学家(jiā)声称观(guān)测到了某(mǒu)种(zhǒng)信号(hào)。经(jīng)过了(le)20多年的数据收(shōu)集，人们发现了一个有趣的事情(qíng)。探测(cè)率会在每年的6月份达到(dào)峰值(zhí)，然后在(zài)11月降到最(zuì)低，而且在20年当中每年都是一(yī)样。一些科学家认(rèn)为这可能是人类发现暗(àn)物(wù)质的(de)第(dì)一个直接(jiē)证(zhèng)据(jù)。

但是为什么暗物质会产生(shēng)周期性的年度信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太(tài)阳(yáng)系正在以220公里(lǐ)/秒的速(sù)度围(wéi)绕着银河(hé)系进行移(yí)动，那么如果暗(àn)物质存(cún)在(zài)宇宙(zhòu)当中，这意味(wèi)着我们也在以这样的速度在穿越着暗物(wù)质流，这个过程中会(huì)产生相应的振荡(dàng)，同时(shí)地球又(yòu)以(yǐ)30公里/秒的速度围绕太阳进(jìn)行旋转。所以有半年的时间，地球(qiú)围绕太阳(yáng)的方向与(yǔ)太阳环(huán)绕(rào)银河系的方(fāng)向(xiàng)是一(yī)致的(de)，而另外半年则与之(zhī)相反。

而在6月份的时候(hòu)，地球与(yǔ)太(tài)阳的方向正好达到完全一致(zhì)，这(zhè)是理论上地球穿(chuān)越暗物(wù)质流最快的时段(duàn)。而在11月份，又恰好达到了(le)最慢值。尽管在实(shí)际的情况(kuàng)中，太阳系相(xiāng)对银河(hé)系的平面呈现了60度的倾斜，但是(shì)这并不影响这个(gè)理论的有效性。

因此(cǐ)科(kē)学家认为这可以用来解释，研究人(rén)员们所观测到的周(zhōu)期(qī)性信号。当然也可(kě)能有其他(tā)的(de)情况，造(zào)成这(zhè)种(zhǒng)年(nián)度周期信号的差异也(yě)可能是温(wēn)度(dù)、湿度、土(tǔ)壤(rǎng)中(zhōng)的水分、高山上的(de)积雪(xuě)，甚至连意大(dà)利游(yóu)客的(de)数量也符合这个周期的规律。

所以，科学家们又(yòu)在南半球(qiú)建立了一个几乎(hū)相同的实验(yàn)室，这里的季(jì)节与之前的实验室正好(hǎo)相反，而在这(zhè)里，地球穿过(guò)暗物质流的(de)运动(dòng)特征和第一个实验(yàn)室是一样的。

因此，如果在这里可以得到相同的(de)信(xìn)号，就可以成(chéng)为(wèi)暗物(wù)质所存在的非常有力的证据了。但(dàn)是(shì)由于这个实验室刚刚(gāng)建(jiàn)成不久，所以截至(zhì)目前还(hái)无(wú)法提供相(xiāng)应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新的望(wàng)远镜，这台太空望(wàng)远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大(dà)小跟哈(hā)勃望(wàng)远镜相同，但它的宽视(shì)场(chǎng)仪器提供(gōng)的视野是哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南希格(gé)雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用(yòng)途(tú)就是探索(suǒ)暗物质(zhì)背后的奥秘，对于探(tàn)测的(de)结果，我(wǒ)们只能拭目以待了。费米实(shí)验(yàn)室(shì)粒子天体物理中心的(de)科学(xué)家丹(dān)琥珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果暗物(wù)质存在，它们(men)极(jí)有可能拥有(yǒu)另一种神秘的效应(yīng)，这(zhè)种(zhǒng)暗(àn)物(wù)质效(xiào)应，会支持(chí)宇宙当中生命的(de)诞(dàn)生，或者说是生命进化的一个重要因(yīn)素。

如果这一理论得到进一步(bù)的证实，那么遍(biàn)布宇宙当中的暗物质会(huì)不会意(yì)味着(zhe)人类并不(bù)孤单呢？或(huò)许在宇(yǔ)宙当中(zhōng)某个角落的(de)行星上，暗物质正在通过(guò)这样的效应创造(zào)生命。当然(rán)，这些推论的大前提(tí)是要先找到暗物质存在的实际证(zhèng)据(jù)。那(nà)么小伙(huǒ)伴(bàn)们，你们觉得暗(àn)物质(zhì)到底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞(zàn)，你的(de)支持(chí)是(shì)我更新的动力！

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