宇(yǔ)宙是“人为制造”的？为(wèi)何会存在科学(xué)无法解释的(de)“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什(shén)么？人(rén)类为了寻找暗物质存(cún)在的证据(jù)，科(kē)学家(jiā)们在过去的几十年当中进行了超过(guò)50次的长(zhǎng)期实验，但是却(què)没有发现任何的有效证据。除了(le)一(yī)个地方，在1687年出(chū)版的自(zì)然哲学数学原理一书(shū)中，埃(āi)萨克(kè)牛顿发(fā)表(biǎo)了万(wàn)有引(yǐn)力定律，它(tā)揭示了(le)宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往(wǎng)后的几百年来，当(dāng)天文(wén)学家(jiā)们发现(xiàn)某些天体运行轨道(dào)出现(xiàn)异常，不符合万有(yǒu)引力定律的(de)时候，他(tā)们就会知道，周围一定有未知的天体通(tōng)过引力在摄动它的轨道(dào)。比如在1846年(nián)，奥(ào)本勒维耶(yé)就通(tōng)过天(tiān)王星运行(xíng)轨道的异常(cháng)，推算并且发现了海王星的存在。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王星的发现都是应用万有引(yǐn)力定律(lǜ)所取得重大天(tiān)文成就的例(lì)子。但是(shì)这些发现都(dōu)是在恒星系(xì)统的尺度当中，可当我们上升到(dào)星系或者(zhě)是星(xīng)团的尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物(wù)理学家(jiā)弗(fú)里茨兹威基正在(zài)研(yán)究和测量(liàng)后发星系团(tuán)的质量。这是一个由(yóu)数千个星系所组成的巨大星(xīng)系团，这些星系被(bèi)引力束缚在一起。测量星系团(tuán)的质量(liàng)一(yī)般会使用到(dào)两种方法，当两种方法结(jié)果(guǒ)一(yī)致，就可以(yǐ)确定(dìng)其质量的范围(wéi)。

第(dì)一种是获得其"光度学(xué)的(de)质量"，需要(yào)的数据是(shì)测量(liàng)各个(gè)星系的光度。

第(dì)二(èr)种是动力学质量的计算，是利用光(guāng)谱红移测量星系团中(zhōng)的(de)各个(gè)星系相对于星(xīng)系团的运动(dòng)速(sù)度。当(dāng)测量结果(guǒ)出来之后，兹威基彻底懵了，“动力学(xué)质(zhì)量”竟(jìng)然是“光(guāng)度(dù)学质量”的400倍。这意味着(zhe)，后发座(zuò)星(xīng)系团有(yǒu)99%的质(zhì)量消失了，或者说这(zhè)99%的质(zhì)量(liàng)并不以可(kě)见光(guāng)的形式所存(cún)在(zài)，我(wǒ)们无(wú)法(fǎ)看到。最诡异的是，在测(cè)量速(sù)度的过程中，兹威基发(fā)现星系(xì)团中很(hěn)多星系的(de)速度(dù)比理论上要快得多，按照(zhào)牛(niú)顿的(de)运(yùn)动学(xué)定律，仅靠(kào)这些可见星系的质(zhì)量所产生的引力(lì)是无(wú)法将它们束缚在星系(xì)团内的，它(tā)们早就应该被抛出星(xīng)系(xì)团之外了，除非有一种神秘的(de)力量在起(qǐ)作用，这种力量来源于某种(zhǒng)隐形的(de)物(wù)质。

据此，兹(zī)维基提(tí)出了这样部分不可见的暗质，它不(bù)发(fā)散(sàn)光(guāng)、吸(xī)光、反射(shè)光，但是(shì)它们却占据着宇宙中绝大部分的质(zhì)量。只是(shì)当时的人(rén)们对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物质(zhì)”这(zhè)个词才再一次(cì)出(chū)现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在(zài)观测仙(xiān)女座星(xīng)系中的(de)恒(héng)星运(yùn)动。理论上来说，距离中心(xīn)越远的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他(tā)们观测的结果却让人感到(dào)不可(kě)思议。

随着与中心距离的增加，恒(héng)星的旋转速度(dù)几乎保持不(bù)变。可是根据牛顿的万有引力定律，在星(xīng)系当中如果没有足(zú)够大的质(zhì)量(liàng)来吸引(yǐn)它们，这(zhè)些(xiē)外围的(de)恒星早就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于(yú)这种现象，科学家们会使用(yòng)一(yī)种相(xiāng)对标准的方法来解(jiě)释(shì)暗物(wù)质的存在，这种方(fāng)法(fǎ)就是测量星系当中气体在X轴上距离(lí)星系中心(xīn)的距离，以(yǐ)及在Y轴(zhóu)上(shàng)气体(tǐ)的旋(xuán)转速度。如果出现异常(cháng)的结果，就认为是由暗物质(zhì)的力量进入其(qí)中。

于是科学家们通过射电望(wàng)远镜测量了距离(lí)星系中(zhōng)心更远距离的氢(qīng)元素，发现它们的(de)旋转速度(dù)并(bìng)不符合牛(niú)顿的力(lì)学定律(lǜ)。我们的太阳系也不(bù)例外(wài)，太阳系位于银河系的(de)第三悬臂之(zhī)上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引力定律进行计(jì)算，太阳系的运(yùn)行速(sù)度(dù)应(yīng)该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太阳(yáng)系(xì)正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋(xuán)转，这个(gè)实际(jì)速(sù)度远远大于理论速(sù)度，那么(me)产生(shēng)以上这种向心加(jiā)速度的原因很可能就是存(cún)在着一种我们(men)看不(bù)到(dào)的物(wù)质，是这些暗物质的引力效(xiào)应将星系聚集在了一起(qǐ)。

也是从这(zhè)时(shí)开始，越(yuè)来越多(duō)的(de)研究人(rén)员开始(shǐ)相信暗物(wù)质的存在。科学家根据星系外恒星轨道的(de)速度(dù)，估算(suàn)在星(xīng)系当中(zhōng)暗物质的质量占整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗(àn)物质并不是(shì)唯一可(kě)以解释这个现象的原因(yīn)。在一项新的研究(jiū)当中，科学家们(men)发现，几乎(hū)没有引力效应的(de)遥远恒星(xīng)之间，也会出现速度上的微小差异。另外，天(tiān)文学家还发现(xiàn)了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系距离(lí)地(dì)球大约2.5亿光年，大(dà)小和(hé)银(yín)河系不多，但是(shì)星(xīng)系(xì)当中存在的(de)恒星数量却只(zhǐ)有银河系的千(qiān)分之一。

所以在理论(lùn)上(shàng)，该星系必(bì)须存在暗物(wù)质，否则就(jiù)会分崩离(lí)析(xī)。但(dàn)是科学家们使用(yòng)最先进的望远镜对(duì)其进(jìn)行了40个小时的详(xiáng)细测量之(zhī)后，发现(xiàn)星系(xì)中的恒星运动(dòng)是(shì)可以(yǐ)用正常的物质(zhì)和力学定律来解释的(de)。那么又有人(rén)提出(chū)，也(yě)许该星系的暗物(wù)质，已经被附近的另一个大星系(xì)剥离了(le)。奇(qí)怪(guài)的是，它的(de)附(fù)近没有任何星(xīng)系存(cún)在(zài)。造(zào)成这些(xiē)现象(xiàng)的除了暗物质的假说之外，另一种可能就是人(rén)类对引力的理(lǐ)解还不(bù)够(gòu)全(quán)面，引力很可能在不同尺度空间中的工作方式是(shì)不同(tóng)的，这意味着在行星系尺(chǐ)度中(zhōng)的天体(tǐ)会(huì)沿着(zhe)它(tā)们的轨道，按照(zhào)我们(men)所(suǒ)理解的方(fāng)式(shì)运(yùn)动(dòng)。但是上升到星系和星团的尺度，引(yǐn)力(lì)之(zhī)间的相互作用则是(shì)不同的(de)方式。对于在星系团之间(jiān)的相互作用，科(kē)学家还引入了(le)外部场效应的(de)概(gài)念，指的(de)是在(zài)数百万光(guāng)年的规模上，巨大的质量(liàng)之(zhī)间会(huì)产生对彼此(cǐ)特殊(shū)的效果(guǒ)，这(zhè)个理论叫做(zuò)MOND蒙德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我们(men)需要对(duì)现(xiàn)在的物(wù)理定律进行(xíng)修(xiū)正，这些发现(xiàn)也(yě)让(ràng)很多(duō)人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终结。但(dàn)是在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有(yǒu)关于暗(àn)物质存在的(de)其(qí)他的理论证(zhèng)据，这些理论证据是蒙(méng)德理论所没(méi)法解(jiě)释的“引力透镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年的子(zi)弹星系团，由两个碰撞的星系团所组(zǔ)成，类似这样的星(xīng)团，它们大部(bù)分的(de)普通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候(hòu)，星(xīng)际气体的相互(hù)作用就(jiù)会导(dǎo)致温度的急(jí)剧升高(gāo)，速度大幅降低。所以在理论上(shàng)，在碰撞(zhuàng)之后，子弹星系团大部分的质量将位于所(suǒ)有(yǒu)这些(xiē)气体所在的中(zhōng)间(jiān)区域。那么我们通(tōng)过什么(me)来验证它的质量区域到(dào)底是不是集中(zhōng)在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆(mǔ)斯韦伯太(tài)空望远镜传回(huí)了宇宙当中(zhōng)第一(yī)张全彩的高清照(zhào)片(piàn)，在照(zhào)片中(zhōng)我们可(kě)以明显地看(kàn)到很(hěn)多星系似乎被拉(lā)伸(shēn)产生了巨大的(de)形变。其实这些星系本身并(bìng)不是真的被扭曲(qū)了，也不是韦伯(bó)望远(yuǎn)镜出了什么问题(tí)，而是这(zhè)样极遥远(yuǎn)的天体和我们(men)地球上的观测(cè)者之间(jiān)。被一个(gè)质量超级(jí)巨大的天体(tǐ)遮挡，这个超大质量的东西的(de)引力(lì)，会(huì)使(shǐ)身(shēn)后(hòu)更遥远星系的光都发生了扭曲。这个现(xiàn)象就是引力透镜效应。这个巨(jù)大的天体可能是超大质量的(de)黑洞或(huò)者是(shì)暗物质(zhì)。

所以当人们对(duì)子弹星系团观测的(de)时候，发现它的大质量区域并不(bù)是(shì)在(zài)中间，而是在两(liǎng)侧。所(suǒ)以最好的解释方法(fǎ)就是当星团发(fā)生全部的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的质量气体被卡在了中间，暗物(wù)质则直接通过了这个区域，并在两(liǎng)边形成了引力透镜。对子(zi)弹星(xīng)系团的引力透镜研(yán)究也被认为是暗物(wù)质存在的(de)迄今为止最好的理(lǐ)论证据(jù)。

除此之外，还有来(lái)自宇宙当中(zhōng)最古老的光(guāng)。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万(wàn)年之后，可见光(guāng)终于可(kě)以畅通(tōng)无(wú)阻地穿(chuān)越在宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)了。经过了(le)130多亿年(nián)之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各(gè)相同性的微波辐射。其中红色(sè)的(de)部(bù)分(fēn)表示(shì)温度较(jiào)高的区域，蓝(lán)色则表示相对(duì)较冷的区域，但(dàn)实际上(shàng)它们之间的温差只有万分之一。

科学家们通(tōng)过(guò)对前景背景分(fēn)离(lí)后的二值(zhí)图像(xiàng)进(jìn)行(xíng)连通域提取(qǔ)和标记之后(hòu)发现(xiàn)，如(rú)果宇宙当(dāng)中没有暗物(wù)质，图形看起来不应该是这样的，而随着(zhe)暗物质的(de)增加，一(yī)些峰值(zhí)的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波背景辐(fú)射的测量值，我们需要的(de)暗(àn)物质大约是(shì)普通物(wù)质(zhì)的5倍。这个数(shù)字与(yǔ)解释星(xīng)系当中恒星运动所需要的暗物(wù)质(zhì)比例是一致的。这就意(yì)味着。

用了一个简单的理论框(kuāng)架，就(jiù)很好(hǎo)地解释了很多不同(tóng)的(de)观测结果。而暗物(wù)质的本质(zhì)就是宇宙(zhòu)当中(zhōng)存在着某(mǒu)种类型(xíng)的粒子，它们不参(cān)与任何(hé)其他的电(diàn)磁作(zuò)用，只通过引力(lì)来相互作用。所以如(rú)果能够找到这种粒子的存(cún)在，就(jiù)相当于找到(dào)了暗(àn)物(wù)质存在的实际证据。这种粒子(zi)到(dào)底是(shì)什(shén)么(me)？科(kē)学家们已经提出了数十种(zhǒng)的假想目标，而要(yào)寻(xún)找这些不(bù)同的目标(biāo)粒子(zi)所需(xū)要的实(shí)验方(fāng)式也不相同。在过去的几(jǐ)十年(nián)当中，人类为了寻找这些看不(bù)见、摸不(bù)到，几乎不会与(yǔ)常规物质(zhì)相互作用的“暗物质”，科(kē)学(xué)家们已经(jīng)进(jìn)行(xíng)了超(chāo)过(guò)50次的实验(yàn)，却(què)没有任何实质性的发现，除了(le)一个地(dì)方(fāng)，意(yì)大利(lì)的格兰(lán)萨索(suǒ)山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿井当中，藏着地(dì)球(qiú)上最大的地学(xué)实验室，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼(lóu)高的探测(cè)器，一直致(zhì)力(lì)于寻找(zhǎo)暗物质粒子的周期性震(zhèn)荡。

自1997年以来，这里的科学家声称(chēng)观测到(dào)了(le)某种信(xìn)号。经过了20多年(nián)的(de)数(shù)据收集，人(rén)们(men)发现了一个有趣的(de)事情。探(tàn)测率(lǜ)会在(zài)每(měi)年的(de)6月份达到(dào)峰值(zhí)，然(rán)后在(zài)11月降到最低，而(ér)且在20年当中每年都是(shì)一样。一些科学(xué)家(jiā)认(rèn)为(wèi)这可能(néng)是人类发现(xiàn)暗物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物质会产生周期(qī)性的(de)年度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的(de)速度(dù)围绕着银河系进行移动，那么如果(guǒ)暗物质存在宇宙当中，这意味着我们也在以(yǐ)这样的速(sù)度在(zài)穿越着暗(àn)物质流，这个过程(chéng)中会产生相应的振荡，同时地球又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕(rào)太(tài)阳(yáng)进(jìn)行旋转。所(suǒ)以有半年的时(shí)间200克等于多少毫升水，200克是多少ml水，地球围绕太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一致的，而另外半(bàn)年则与之相反。

而在6月份的时候，地球与太阳的(de)方(fāng)向(xiàng)正好达到完全一致，这是理论上地球穿(chuān)越暗物质流最快的(de)时段。而在11月份，又恰好达(dá)到了(le)最慢值。尽管在实际的情况中，太(tài)阳系相(xiāng)对银河系(xì)的平面呈现(xiàn)了60度的(de)倾斜，但是这并不影响这个理论的(de)有效性。

因此(cǐ)科学(xué)家认(rèn)为(wèi)这可以用来解释，200克等于多少毫升水，200克是多少ml水研究人员们所观测到(dào)的周期性(xìng)信号。当然也可能有其他的情况，造成这种年(nián)度(dù)周(zhōu)期(qī)信(xìn)号(hào)的差(chà)异也可(kě)能(néng)是温(wēn)度、湿度(dù)、土(tǔ)壤(rǎng)中的水分、高山(shān)上的积雪，甚至连意(yì)大(dà)利游客的数(shù)量也符合这个周期的规律。

所以(yǐ)，科学(xué)家们又在南半(bàn)球建立了一个(gè)几乎相(xiāng)同的实(shí)验室，这里的季节与之前的实(shí)验室正好相反(fǎn)，而(ér)在(zài)这里，地球(qiú)穿过(guò)暗(àn)物质(zhì)流的运动特征和第(dì)一个(gè)实(shí)验室是(shì)一样的。

因此，如果(guǒ)在这里可(kě)以得到相(xiāng)同的信(xìn)号，就可(kě)以成为(wèi)暗物质所(suǒ)存在(zài)的非常有力的证据了。但是(shì)由(yóu)于(yú)这个实(shí)验室刚刚建成不(bù)久(jiǔ)，所(suǒ)以截至目前还(hái)无法提供相应的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一(yī)台新的(de)望远(yuǎn)镜，这台(tái)太空(kōng)望(wàng)远镜叫(jiào)做“南(nán)希格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它(tā)的(de)主镜大小跟哈(hā)勃望(wàng)远镜相同，但它的宽视场仪器提(tí)供的视野是(shì)哈勃红外仪器的(de)100倍。南希格雷斯(sī)罗曼太空望远镜其(qí)中一(yī)个(gè)关键的用(yòng)途就是探索(suǒ)暗物质(zhì)背后(hòu)的奥秘，对于(yú)探测的结果，我们只能拭目以(yǐ)待了。费米实验室粒子天体物(wù)理中心的科学家丹(dān)琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如(rú)果暗物质存(cún)在，它们极有(yǒu)可能(néng)拥有另一(yī)种神秘的效应(yīng)，这种暗(àn)物质效应，会支(zhī)持宇(yǔ)宙当(dāng)中生命(mìng)的诞生，或者说是生命进化的一个重(zhòng)要因素(sù)。

如果(guǒ)这(zhè)一理论(lùn)得到进一步的证实，那(nà)么遍布宇宙当中(zhōng)的(de)暗物(wù)质会不会意味着人(rén)类并不孤单(dān)呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个(gè)角落(luò)的(de)行星上，暗物质正在通过这样(yàng)的效(xiào)应创造(zào)生命。当然(rán)，这些(xiē)推论的(de)大前提是要先(xiān)找(zhǎo)到暗物(wù)质存在的实际(jì)证据。那么小(xiǎo)伙伴们，你们(men)觉得暗物质(zhì)到底存不存在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支(zhī)持是我更新(xīn)的动力！

未经允许不得转载：旺华配资网_2020年最专业的大型配资平台_股票配资公司 200克等于多少毫升水，200克是多少ml水