宇宙是“人(rén)为(wèi)制造”的？为何会存在(zài)科学无(wú)法(fǎ)解释的“暗(àn)物质(zhì)”？暗物(wù)质又究竟是什么？人类(lèi)为(wèi)了寻找(zhǎo)暗(àn)物(wù)质存在的证据，科学(xué)家(jiā)们(men)在(zài)过(guò)去的几十年(nián)当中进(jìn)行了超(chāo)过50次的长期实(shí)验，但是却(què)没有发现任何的有效证(zhèng)据。除了一(yī)个地(dì)方，在1687年出(chū)版(bǎn)的自然哲学(xué)数学原理一书中，埃(āi)萨克(kè)牛(niú)顿(dùn)发表了(le)万有引力(lì)定律，它揭示了宇宙中天(tiān)体运(yùn)动的规律。往后(hòu)的几百年来，当天(tiān)文学家(jiā)们发现某(mǒu)些(xiē)天体运行轨(guǐ)道(dào)出现异常，不符(fú)合(hé)万(wàn)有引力定律的时候，他们就会知道，周围一定有(yǒu)未(wèi)知的(de)天体通过引力(lì)在(zài)摄动(dòng)它的轨道。比如在1846年，奥本(běn)勒(lēi)维(wéi)耶就通过(guò)天王星运行轨道的异常，推算并(bìng)且发现了海王星的存在。另外，哈雷(léi)彗(huì)星、冥王星的发现(xiàn)都是应用万有引力定律(lǜ)所取(qǔ)得重大天(tiān)文成就(jiù)的(de)例(lì)子(zi)。但是这些发现都是(shì)在恒星(xīng)系(xì)统(tǒng)的尺度当中(zhōng)，可当我们(men)上升到星系(xì)或者是星团(tuán)的尺度，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗(fú)里(lǐ)茨兹威基正(zhèng)在研究和(hé)测量后发星系团(tuán)的质量。这是(shì)一个由(yóu)数千(qiān)个星系所组成的巨大星系团，这些(xiē)星(xīng)系被引力束缚在一起。测量星系(xì)团的质(zhì)量一般会(huì)使(shǐ)用到两种方法(fǎ)，当两种方法结(jié)果一致(zhì)，就(jiù)可(kě)以(yǐ)确定其质量的范围。

第一种是获(huò)得其"光度(dù)学的(de)质量"，需要的数据是测量各(gè)个星系的光度。

第二种是动力学质量的(de)计算，是利用光(guāng)谱红移测量(liàng)星系团中的各个星系相对于(yú)星系团的运动速度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵了(le)，“动力学质量(liàng)”竟然是“光度学质(zhì)量”的400倍。这意味(wèi)着(zhe)，后发座星系团有(yǒu)99%的质量消失了，或者(zhě)说这99%的质量并不以可见(jiàn)光的形式所存在，我(wǒ)们无法看到(dào)。最(zuì)诡(guǐ)异的是，在测量(liàng)速度(dù)的过(guò)程(chéng)中(zhōng)，兹威(wēi)基发现星系(xì)团中(zhōng)很多星系(xì)的速度比理论上要快得多，按照牛(niú)顿的运(yùn)动学定(dìng)律(lǜ)，仅(jǐn)靠(kào)这些可见星系的质量所产生(shēng)的(de)引力是无(wú)法将(jiāng)它们束缚在星系(xì)团内的，它们早(zǎo)就应该被抛(pāo)出星(xīng)系(xì)团之外(wài)了，除非有一种神秘的力量在起(qǐ)作用(yòng)，这种力量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维基提出了(le)这样部分不可(kě)见的暗质，它不(bù)发(fā)散光、吸(xī)光(guāng)、反射光，但是它们却(què)占据着宇宙(zhòu)中绝大(dà)部(bù)分的(de)质量。只(zhǐ)是当时的人们对这样(yàng)的(de)一种说法不屑(xiè)一(yī)顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物质”这个词才再一次(cì)出(chū)现。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女座星系(xì)中的恒星运动。理(lǐ)论上来说，距(jù)离(lí)中心越远的(de)恒星在其轨道上(shàng)的运行速度(dù)就会越慢。但是他们观(guān)测的结果却让人感到不可思议。

随(suí)着与中心距离的(de)增(zēng)加，恒(héng)星的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿(dùn)的万有引力定(dìng)律，在星系当中如(rú)果没有足(zú)够大的质量来吸引它们(men)，这些外(wài)围的恒星早(zǎo)就被甩(shuǎi)到宇宙(zhòu)当(dāng)中了。基于这(zhè)种现象(xiàng)，科(kē)学家们会使用一种相对(duì)标准的方法来解(jiě)释暗物质(zhì)的存(cún)在，这种方法就(jiù)是测量星系当中(zhōng)气体在X轴上(shàng)距(jù)离(lí)星系中心的距(jù)离，以(yǐ)及在Y轴上(shàng)气体的(de)旋转速度。如果(guǒ)出(chū)现(xiàn)异常的结果，就认为是(shì)由暗物质的力量进入其(qí)中(zhōng)。

于是科学家们通过射(shè)电望远镜测量了距离星系中(zhōng)心更远距离(lí)的(de)氢(qīng)元素，发现(xiàn)它们的旋转速(sù)度并不符合(hé)牛(niú)顿的(de)力学定(dìng)律。我们的(de)太阳系也不例外，太阳系(xì)位于银河系的第三悬臂之上，距离银河(hé)系中心2.6万光年，根据(jù)万有引力定律进行(xíng)计算(suàn)，太阳(yáng)系的运行速度应该是160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒(miǎo)的速度围绕(rào)银河系旋转，这个实(shí)际速度远远(yuǎn)大于理论速度，那(nà)么产生以(yǐ)上这种向心加速(sù)度的原因很可能(néng)就(jiù)是存在(zài)着一种我们看(kàn)不到的物(wù)质，是这些暗物(wù)质的引力效(xiào)应将(jiāng)星(xīng)系聚集在了(le)一(yī)起(qǐ)。

也是(shì)从(cóng)这时开始，越(yuè)来(lái)越多的(de)研究人员(yu俄罗斯女人能接受多少公分长度，俄罗斯人的尺寸是多少厘米án)开始相信暗(àn)物质的存(cún)在。科学家(jiā)根据星系外恒星轨道(dào)的速度，估算在(zài)星系当(dāng)中暗(àn)物质的质量占整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗物质并(bìng)不是(shì)唯一可以(yǐ)解释(shì)这个现象的(de)原因。在一项新的研(yán)究当(dāng)中，科(kē)学家们发现，几乎没(méi)有引(yǐn)力效应的(de)遥远(yuǎn)恒星之间，也会(huì)出(chū)现速(sù)度上的微(wēi)小差异。另外(wài)，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了一个(gè)反常的星(xīng)系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不(bù)多，但是(shì)星系当中(zhōng)存在的恒星数量却只有银河(hé)系的(de)千(qiān)分之一。

所以在(zài)理论(lùn)上，该星(xīng)系必(bì)须存在暗(àn)物质，否则(zé)就(jiù)会分崩(bēng)离析。但是(shì)科学家们使用最(zuì)先(xiān)进的望远镜对其(qí)进行了40个(gè)小(xiǎo)时的详细测量之后，发(fā)现星系中的恒星运动是(shì)可以用正(zhèng)常的物质和力学定律来解释的。那(nà)么又有人(rén)提出，也许该(gāi)星系的暗物质，已经被附(fù)近的另(lìng)一个大星系剥离(lí)了。奇怪的是，它的附(fù)近没有任何星(xīng)系存在。造成这些现象(xiàng)的除了暗物质的(de)假说之外(wài)，另一种可能(néng)就(jiù)是人类(lèi)对引力的理解还不够全面，引力很可能在不同尺度空间(jiān)中的工(gōng)作方(fāng)式是不同的(de)，这意(yì)味(wèi)着在(zài)行星系尺度中的天体会沿着它们(men)的轨道，按照我们所理解(jiě)的方式(shì)运动(dòng)。但是(shì)上(shàng)升(shēng)到(dào)星系和星(xīng)团(tuán)的尺度，引力之(zhī)间的相互(hù)作(zuò)用则是(shì)不同的方(fāng)式。对(duì)于在星系团之(zhī)间的相互作用，科学家(jiā)还引入了外部(bù)场效应(yīng)的概念，指的是在数百万(wàn)光年的规模(mó)上(shàng)，巨大的质量之间会(huì)产生对彼此特殊的效果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成(chéng)立(lì)，这意味(wèi)着我们需(xū)要对俄罗斯女人能接受多少公分长度，俄罗斯人的尺寸是多少厘米现在的物理定律进行修(xiū)正，这些发现也(yě)让很多人认为(wèi)暗(àn)物质假(jiǎ)说理论就(jiù)此(cǐ)终结。但是在宇宙当中还(hái)有关于(yú)暗物质存(cún)在的(de)其他的理论证据，这些理(lǐ)论证据(jù)是蒙(méng)德理论所(suǒ)没法解释的“引力透镜”。

径(jìng)向距离(lí)为37亿光年的子弹星系团，由两个(gè)碰(pèng)撞的星系团所组成，类似这样的星(xīng)团(tuán)，它(tā)们大(dà)部分的(de)普通质量都在星系的(de)气体(tǐ)当中(zhōng)。当星团以1000万公里/小时发生(shēng)碰撞(zhuàng)的时候，星际气体的(de)相互作用就(jiù)会导致(zhì)温度的急剧升高，速度大幅降低。所以在理(lǐ)论上，在(zài)碰(pèng)撞之后，子(zi)弹星系团大(dà)部(bù)分(fēn)的质量(liàng)将位于所有这些气体(tǐ)所在的中间区域。那么我们通过什么来验证它的(de)质(zhì)量区域(yù)到底(dǐ)是不是集中(zhōng)在(zài)中间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空望(wàng)远镜传(chuán)回(huí)了宇宙当(dāng)中第一(yī)张全彩的高清照片，在照片中(zhōng)我们可以(yǐ)明显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨(jù)大的形变。其实这些星系本(běn)身并不是真的(de)被扭曲了，也不(bù)是(shì)韦伯望远镜出了什(shén)么问题，而是这样极遥远的天体(tǐ)和(hé)我们地(dì)球上的观(guān)测者之间。被一个质量超级巨大的(de)天体遮(zhē)挡，这个超(chāo)大质量的(de)东西的引力，会(huì)使身后更遥远星(xīng)系的(de)光都发(fā)生(shēng)了扭曲。这(zhè)个现象就是(shì)引力透镜效应(yīng)。这个巨大的天体可(kě)能是超大(dà)质量(liàng)的黑洞或者(zhě)是暗物(wù)质。

所以当人们对(duì)子弹星系团观测的时(shí)候(hòu)，发现它(tā)的大质(zhì)量区域并不是在(zài)中(zhōng)间(jiān)，而是在两侧。所以最好的解释方法就是当星团(tuán)发生全部的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的质量气体被卡在了中间(jiān)，暗(àn)物质则(zé)直接通过了这个区域(yù)，并在两边形成了引力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认为(wèi)是暗物质存在的(de)迄今为止最好的(de)理论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后(hòu)，可见光终于可(kě)以畅通无阻地穿越在(zài)宇(yǔ)宙(zhòu)当中了。经过了130多亿年之(zhī)后，这些光在宇宙(zhòu)空间背景(jǐng)上留下了各(gè)相同性的微波辐(fú)射。其中红色(sè)的部分表示温度较高的区域(yù)，蓝色则(zé)表示相(xiāng)对(duì)较冷(lěng)的区(qū)域(yù)，但实(shí)际(jì)上它们之间的温差只有万分之一(yī)。

科学家们通过对前景(jǐng)背景分离(lí)后的二值图像(xiàng)进行连通域提(tí)取和标记(jì)之后发现，如果宇宙当中没有暗(àn)物质(zhì)，图形看起来(lái)不应(yīng)该(gāi)是这样的，而随着(zhe)暗物质的(de)增加，一些峰值的幅度会(huì)减小，才(cái)变(biàn)得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测量值，我们需要的暗物质大约是普通物质(zhì)的5倍。这个数字与解释星系当中恒星运动(dòng)所需要的暗(àn)物质比例是(shì)一致(zhì)的(de)。这就(jiù)意味着。

用(yòng)了一个简单(dān)的(de)理论框架，就很好地解释了很(hěn)多不同的观测结果。而暗物质的(de)本(běn)质就(jiù)是宇(yǔ)宙当中存在着(zhe)某种类型的粒子，它们不参与任(rèn)何(hé)其他的(de)电磁(cí)作用(yòng)，只通(tōng)过引力来相(xiāng)互作用。所(suǒ)以如果能(néng)够(gòu)找(zhǎo)到(dào)这(zhè)种粒子的存在，就相当于找到了暗物质存在的实际证(zhèng)据。这种(zhǒng)粒子到底是什(shén)么？科学家们已经(jīng)提出(chū)了数十种的假想目标(biāo)，而(ér)要寻(xún)找这(zhè)些不同的目(mù)标粒子所需要的实验方式也(yě)不相(xiāng)同。在过去的几(jǐ)十年当中，人类为了寻找这些看不(bù)见、摸不到，几乎不会(huì)与常规物质相(xiāng)互作(zuò)用的“暗物质”，科(kē)学(xué)家(jiā)们已经进行了(le)超过50次的实验，却(què)没有任何实质性的发现，除了一个地(dì)方，意(yì)大利的格兰萨索山(shān)，隶属于阿尔卑(bēi)斯(sī)山脉。

在山下1400米处的地(dì)下矿井当中，藏着(zhe)地(dì)球上最(zuì)大的地(dì)学实验室，这个实验室(shì)叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的探测器(qì)，一直致力于寻找暗物质(zhì)粒(lì)子的(de)周期性震荡(dàng)。

俄罗斯女人能接受多少公分长度，俄罗斯人的尺寸是多少厘米ing="async" data-ratio="0.7504051863857374" data-type="jpeg" data-w="1234" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/82fd8b93a96870b.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

自1997年以来，这里的(de)科(kē)学家声(shēng)称观测(cè)到了某种信号。经过了20多年的数据收(shōu)集，人们发现(xiàn)了一个有趣的事情。探(tàn)测率会在(zài)每年的6月份(fèn)达到峰值，然(rán)后在11月降到最低，而且在20年当中(zhōng)每年(nián)都是一样。一些科学家认为这(zhè)可(kě)能是人类发(fā)现暗物(wù)质的(de)第一(yī)个直接证据(jù)。

但是为什么暗物质(zhì)会产(chǎn)生周(zhōu)期性的年度(dù)信号(hào)呢？刚才(cái)我(wǒ)们(men)讲了太阳系正在(zài)以220公里(lǐ)/秒的速度围绕着银河系进行移(yí)动，那(nà)么如(rú)果(guǒ)暗物质存在宇宙当中，这(zhè)意味着我们也在以这样的速度(dù)在穿越(yuè)着暗物质流，这(zhè)个过程中(zhōng)会产生相应(yīng)的振荡，同时地球又以30公里/秒的(de)速度围绕太阳进行旋转。所以(yǐ)有(yǒu)半年的(de)时(shí)间，地球围绕太(tài)阳(yáng)的方向与(yǔ)太阳环绕银(yín)河系的方向是一致的，而另外半年(nián)则与之相反。

而在(zài)6月份的时候(hòu)，地球与太(tài)阳的方向正好达到完全一致(zhì)，这是理论上(shàng)地(dì)球穿越暗(àn)物(wù)质流最快(kuài)的时段(duàn)。而在11月(yuè)份，又恰(qià)好(hǎo)达到了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实际的情况中，太阳系相对银河系的平面呈现了(le)60度的(de)倾斜，但是这(zhè)并不影响这个理论的有效性(xìng)。

因此科学家认为(wèi)这可以用来解释，研究人员们所观测(cè)到(dào)的周期性信号。当然也可能有(yǒu)其(qí)他的情况，造(zào)成(chéng)这种年度周期信号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤中的水分(fēn)、高(gāo)山上的(de)积(jī)雪，甚至(zhì)连意大利游客的(de)数量也符(fú)合这(zhè)个周期的规律(lǜ)。

所以，科学家(jiā)们又在南半(bàn)球建立了一(yī)个几乎相同的实(shí)验室，这里的季节与之前的实(shí)验室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿(chuān)过暗物质流的运动(dòng)特(tè)征和第一个实验室是一样的(de)。

因此(cǐ)，如(rú)果在这(zhè)里可以得到相同的信号，就可以成为暗物质所存在(zài)的(de)非常有力的证据(jù)了。但(dàn)是由于这个实(shí)验室刚刚(gāng)建成不久(jiǔ)，所以截至目前(qián)还无法提(tí)供相应的(de)数据支持(chí)。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射一(yī)台新(xīn)的望远镜，这台太空望远镜叫做“南(nán)希格雷斯罗(luó)曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪器的100倍(bèi)。南希格雷斯罗曼(màn)太(tài)空望远镜其中(zhōng)一个关(guān)键的用途就是探索暗物质背后(hòu)的奥秘，对于(yú)探测(cè)的(de)结果，我们只(zhǐ)能拭目(mù)以待了。费米实验室粒子天体物理中心的科学家丹(dān)琥珀和贾森(sēn)斯特芬研究发现，如(rú)果暗(àn)物质存在，它(tā)们极(jí)有可(kě)能拥(yōng)有另一种神秘的效应，这种暗物(wù)质(zhì)效应，会(huì)支持宇宙(zhòu)当(dāng)中生命的诞生(shēng)，或者(zhě)说是(shì)生命进化的一个重要因素(sù)。

如果这一理论得到进一步的证实，那(nà)么遍布宇宙当中的暗物质会(huì)不(bù)会(huì)意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落(luò)的(de)行星(xīng)上(shàng)，暗(àn)物质正在通过这样的效应创造(zào)生命(mìng)。当然，这些(xiē)推(tuī)论的大前提(tí)是(shì)要先找到暗(àn)物(wù)质存在(zài)的实际证据。那么小(xiǎo)伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的(de)支持是我更新的(de)动力！

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