宇宙是“人(rén)为制造”的(de)？为(wèi)何(hé)会存在科学无(wú)法解释(shì)的(de)“暗物(wù)质”？暗物(wù)质又(yòu)究竟是什么？人类为了寻找(zhǎo)暗(àn)物质(zhì)存在的证据(jù)，科学家们在过去的几十(shí)年当(dāng)中进行了超过50次的长期实验(yàn)，但是却没有(yǒu)发(fā)现任何的有效证据。除了一个(gè)地方，在1687年出(chū)版的自(zì)然哲学数学原理一书中(zhōng)，埃萨(sà)克(kè)牛顿发表(biǎo)了(le)万有引力定律，它揭示(shì)了宇宙中天体(tǐ)运动(dòng)的规律。往后的几百年(nián)来，当(dāng)天文学(xué)家们(men)发现(xiàn)某些天体运行轨道(dào)出现异常，不符合万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律的时候，他们就会知(zhī)道，周围一定有未知的天体通(tōng)过(guò)引力在摄(shè)动它的(de)轨道。比如在1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天王星运(yùn)行轨道的异(yì)常，推算并且发现了海王星的(de)存在(zài)。另外，哈雷彗(huì)星、冥(míng)王星的(de)发现(xiàn)都是应(yīng)用万有(yǒu)引(yǐn)力定律(lǜ)所取得重(zhòng)大天文成就(jiù)的例子。但是这些发(fā)现都是在恒(héng)星(xīng)系统的尺度当中，可当(dāng)我们上升(shēng)到星系或者是星团的尺度，事情就开始变(biàn)得诡异了(le)。

1933年(nián)，瑞士的物理(lǐ)学家弗里茨兹威(wēi)基正在研究(jiū)和测量后(hòu)发星系团的质量(liàng)。这是一个(gè)由数(shù)千个星系所组成(chéng)的巨大星系团(tuán)，这些星(xīng)系(xì)被引力束缚在一起。测(cè)量(liàng)星系(xì)团的质量一般会(huì)使用到(dào)两种方法，当(dāng)两种方(fāng)法结果一致，就可以确定其质量(liàng)的范围。

第一种是(shì)获(huò)得其"光度学的(de)质量(liàng)"，需(xū)要的(de)数据是(shì)测量各(gè)个星系的光度。

第(dì)二(èr)种是动力学质量的计算，是利用(yòng)光谱红移测(cè)量星系团(tuán)中的各个星(xīng)系相(xiāng)对于(yú)星系团的运动速度。当测量结果(guǒ)出(chū)来之后(hòu)，兹威(wēi)基彻底懵了，“动(dòng)力学(xué)质量”竟然是(shì)“光度学(xué)质量”的400倍。这意味着(zhe)，后发座(zuò)星(xīng)系团有99%的质量消失了，或(huò)者说这(zhè)99%的质(zhì)量(liàng)并不以(yǐ)可见光的形式所(suǒ)存在(zài)，我们无法看(kàn)到(dào)。最诡异(yì)的是，在测量速度(dù)的(de)过程中，兹威基发现星系团中很多星系的速度比理论上要快得多，按照牛(niú)顿的运动学定律，仅靠(kào)这些(xiē)可见星(xīng)系的质量所(suǒ)产生的引力是无法将它(tā)们束缚在星(xīng)系团(tuán)内的，它(tā)们早(zǎo)就(jiù)应(yīng)该(gāi)被(bèi)抛出星系团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力(lì)量来源于某种(zhǒng)隐(yǐn)形的(de)物质。

据此(cǐ)，兹维基(jī)提(tí)出了(le)这样部分不可见的(de)暗质，它不发散光、吸光(guāng)、反射光(guāng)，但是它们却占据着(zhe)宇(yǔ)宙(zhòu)中绝(jué)大部分的质量。只是当(dāng)时的人(rén)们(men)对(duì)这样的一(yī)种说法不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个词才再(zài)一次出(chū)现。天(tiān)文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特(tè)福特(tè)在观测仙(xiān)女座星系中(zhōng)的(de)恒(héng)星运动。理论上来说，距离中心(xīn)越(yuè)远的恒星在(zài)其轨道上(shàng)的运行(xíng)速度就会越(yuè)慢。但是他(tā)们观测的结果却(què)让人感到不可思议(yì)。

随着与中心距(jù)离(lí)的(de)增加(jiā)，恒星的(de)旋转速(sù)度(dù)几乎保持不(bù)变(biàn)。可是(shì)根据(jù)牛顿(dùn)的万(wàn)有引力定律，在星系当(dāng)中如果没有足够大的质量来吸引它们(men)，这些(xiē)外(wài)围(wéi)的恒星早(zǎo)就被甩到(dào)宇宙当中了。基(jī)于这种(zhǒng)现象，科学家们会使用一种相对标(biāo)准(zhǔn)的方(fāng)法来(lái)解释暗物质的存在，这种方法就是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以(yǐ)及在Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常(cháng)的结果，就(jiù)认为(wèi)是由暗物质的力(lì)量进入其中。

表示第一的词语四字，古代表示第一的词语 data-type="jpeg" data-w="1897" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/67429f249a21ea5.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

于是科学家们通过射(shè)电(diàn)望远镜测量了距离(lí)星(xīng)系中心更远距(jù)离的氢元素，发(fā)现它们的旋转速度并不符合牛顿的力学定律。我们的太阳系(xì)也不例(lì)外(wài)，太阳(yáng)系位于银河系的第三悬(xuán)臂之上，距离(lí)银(yín)河系(xì)中心2.6万光年(nián)，根据万有引力定律进(jìn)行计(jì)算，太阳系的运行速度应(yīng)该是(shì)160千米/秒，但实际上，太(tài)阳(yáng)系正在以220千(qiān)米/秒的速度围绕银河系旋转，这个(gè)实际速(sù)度(dù)远远大于理论速(sù)度，那么(me)产生以(yǐ)上(shàng)这(zhè)种(zhǒng)向心加速(sù)度的原因(yīn)很可能就(jiù)是(shì)存(cún)在着一(yī)种我(wǒ)们看不到的物(wù)质，是这些暗物质的(de)引(yǐn)力效应(yīng)将星系(xì)聚集在了一起。

也是从这时(shí)开始，越(yuè)来(lái)越多(duō)的研究(jiū)人员开始(shǐ)相信(xìn)暗物(wù)质的存在。科(kē)学家根(gēn)据星系外(wài)恒星轨(guǐ)道的速度，估算在星系当中暗物质的质量占(zhàn)整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可(kě)以解(jiě)释这个现象(xiàng)的原因。在一(yī)项新的研究当中，科(kē)学家们(men)发现，几乎没有引力效应的(de)遥远恒星之(zhī)间，也(yě)会(huì)出现速度上的微小差异。另外，天文(wén)学(xué)家还发(fā)现了一个反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星(xīng)系距离地球大约2.5亿光(guāng)年(nián)，大小(xiǎo)和(hé)银(yín)河系(xì)不多，但是星系当中存在的恒星(xīng)数量却(què)只有银(yín)河系的千分之一。

所(suǒ)以在理(lǐ)论上，该星系(xì)必须存(cún)在暗物质(zhì)，否(fǒu)则就会分(fēn)崩离析。但是科学(xué)家们使用最(zuì)先进的(de)望远(yuǎn)镜对其进行了40个小时的详细测量之后，发现星(xīng)系中的恒星运动是(shì)可(kě)以用正(zhèng)常的物质和力学(xué)定(dìng)律来解释的。那么又有人提出，也(yě)许该星系的(de)暗(àn)物质，已经被附(fù)近的另一(yī)个(gè)大星系剥离了(le)。奇怪的(de)是，它(tā)的附近没(méi)有(yǒu)任何(hé)星系存在。造成这些(xiē)现象(xiàng)的除了暗物质(zhì)的(de)假说之外，另一种可能就是人(rén)类对引力的理解还不够全面(miàn)，引力很可能(néng)在(zài)不同(tóng)尺度空间中的工作方式是不(bù)同的，这意味着在行星系尺度中的(de)天体会(huì)沿着它们的轨道(dào)，按照我(wǒ)们所理解的方式运动(dòng)。但(dàn)是上升到星(xīng)系和星团的尺度，引力(lì)之间的相(xiāng)互作用则是不(bù)同的方式。对于在星系团之间的相互作用，科学家还(hái)引入了外(wài)部场(chǎng)效应的概念，指的是在数百万光年的规模(mó)上(shàng)，巨大的(de)质(zhì)量之间会产生对彼此(cǐ)特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成立，这意(yì)味(wèi)着我们需要对现在的物理定律进行修正，这(zhè)些发现也(yě)让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终结。但是在宇宙当中还有关于暗(àn)物质存在的其他(tā)的理论(lùn)证据，这些理论证据(jù)是(shì)蒙德理论(lùn)所没(méi)法解释的“引力透镜(jìng)”。

径向(xiàng)距(jù)离为(wèi)37亿(yì)光年的(de)子弹星系(xì)团，由两(liǎng)个(gè)碰撞的星系团所(suǒ)组成，类似这样(yàng)的星团，它们大部(bù)分(fēn)的普通质量都在(zài)星系的气(qì)体当中。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞的时(shí)候，星际气(qì)体的相互作用就会(huì)导致温度的急剧升高，速度大幅降低(dī)。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在(zài)碰撞之后，子弹星系团大部分(fēn)的质量(liàng)将(jiāng)位于所有(yǒu)这些气体(tǐ)所在(zài)的中间区域(yù)。那么我们(men)通过什么(me)来(lái)验证它的质量区域到底是不是(shì)集(jí)中(zhōng)在中间(jiān)呢(ne)？前(qián)不久，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第(dì)一张全(quán)彩的(de)高清照(zhào)片(piàn)，在(zài)照片中我们可以明显地(dì)看(kàn)到很多星系似乎(hū)被(bèi)拉伸产生(shēng)了(le)巨(jù)大的形变。其实这些星(xīng)系本身并不(bù)是真(zhēn)的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题，而(ér)是这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(liàng)超级(jí)巨大的(de)天体遮(zhē)挡，这个超大质量(liàng)的东西的(de)引力，会使身后(hòu)更遥远(yuǎn)星系的光都发生了扭曲。这个现象就是引力透(tòu)镜效应。这个巨大的天(tiān)体可能是超大质量(liàng)的(de)黑洞或者(zhě)是暗物质。

所以当人们对子弹(dàn)星(xīng)系团(tuán)观测的时候(hòu)，发现它的大质量区域(yù)并不(bù)是在中间，而(ér)是在两侧。所以(yǐ)最(zuì)好的解释方法(fǎ)就(jiù)是当(dāng)星团发生(shēng)全部的碰撞时，可被观测到的质(zhì)量气体(tǐ)被(bèi)卡在了中(zhōng)间，暗物质(zhì)则直接通过了这个区(qū)域，并在(zài)两(liǎng)边(biān)形成了(le)引力透镜。对子弹星(xīng)系团的引力透镜(jìng)研究也被(bèi)认为是暗物质(zhì)存(cún)在的迄今(jīn)为(wèi)止(zhǐ)最好的理论证据。

除此(cǐ)之外(wài)，还有来自宇宙当(dāng)中最古(gǔ)老的(de)光。从宇宙大(dà)爆(bào)炸开(kāi)始，38万(wàn)年之后，可见光终于可以(yǐ)畅通无阻(zǔ)地穿越在宇宙当中了。经过了130多(duō)亿年之后(hòu)，这些(xiē)光(guāng)在(zài)宇宙空间背景上(shàng)留下(xià)了(le)各相同性的微(wēi)波(bō)辐射。其中红色的部分表示温度较高的区(qū)域，蓝色(sè)则表(biǎo)示相对较(jiào)冷的区域，但实际上它们之间的(de)温(wēn)差只有万分之一。

科学家们通过对前景背景分(fēn)离后的二(èr)值图像进(jìn)行连通域提取(qǔ)和(hé)标记(jì)之后发(fā)现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看起来(lái)不应(yīng)该是这样的，而随着暗物质的增(zēng)加，一些(xiē)峰值的幅度会减小，才变得(dé)看起(qǐ)来“和谐”。为了(le)匹配宇(yǔ)宙(zhòu)微波(bō)背景辐射的测量值(zhí)，我们需要(yào)的(de)暗(àn)物质大约是(shì)普通物质的5倍(bèi)。这(zhè)个数字(zì)与(yǔ)解释星(xīng)系(xì)当中(zhōng)恒(héng)星运动所需要的(de)暗(àn)物(wù)质比例是一致的。这就意味(wèi)着。

用了(le)一个简单的理论框架(jià)，就很好地解释了很多(duō)不同的(de)观测结果。而暗物(wù)质的本(běn)质就是宇宙当中存在(zài)着某种类型(xíng)的粒子(zi)，它们不参与任何其他的电磁(cí)作用，只通过引力来(lái)相(xiāng)互(hù)作(zuò)用。所以如果能(néng)够找到这种粒子的存在，就相当于找(zhǎo)到(dào)了暗物质存(cún)在的实际证据(jù)。这种粒子到底是什(shén)么？科学家们已经提出了数十种的假想目标，而要寻找这些不同的目标粒子所需(xū)要的实验方(fāng)式也(yě)不相同。在过(guò)去(qù)的几(jǐ)十(shí)年(nián)当中，人类为了寻找这些看不见、摸不到，几乎(hū)不(bù)会与(yǔ)常规物(wù)质(zhì)相互作用的“暗物(wù)质(zhì)”，科学家们已经进(jìn)行了超过50次的实验(yàn)，却没有任(rèn)何(hé)实质性的发现，除了一个地方，意大利的(de)格(gé)兰萨索山，隶属于阿(ā)尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当(dāng)中，藏着地球上(shàng)最大的地(dì)学实验(yàn)室，这个(gè)实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探(tàn)测器，一直致力(lì)于寻找暗物质粒子的周期性震荡(dàng)。

自1997年(nián)以来，这里(lǐ)的科学家(jiā)声称观(guān)测(cè)到了某种信号。经过了(le)20多(duō)年的数据收集，人们发现了一个有趣的事情。探测(cè)率会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最低，而(ér)且在20年当中每年都是一样。一(yī)些(xiē)科学家认为这(zhè)可能是人类发现(xiàn)暗物质的(de)第(dì)一个(gè)直接证据。

但是为什么(me)暗物(wù)质(zhì)会(huì)产生周期性的(de)年度信(xìn)号呢(ne)？刚才我们讲了太阳(yáng)系正在以220公(gōng)里/秒的速度围绕着(zhe)银河系进行移(yí)动，那么(me)如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中(zhōng)，这(zhè)意味着我们也在(zài)以这样的(de)速度在(zài)穿(chuān)越着暗物质流(liú)，这个(gè)过程中会产生相应的振荡，同时(shí)地(dì)球又以(yǐ)30公里/秒的(de)速度围绕太阳进行旋转。所以(yǐ)有半年的(de)时间，地球围绕太阳的(de)方向与(yǔ)太阳(yáng)环(huán)绕银河系的方向(xiàng)是一(yī)致的(de)，而另外(wài)半年则与之相(xiāng)反。

而在(zài)6月份的时(shí)候(hòu)，地球与太阳的方向正好(hǎo)达到完(wán)全一致，这是理论上地球穿越暗物质流最快的(de)时段。而在11月份，又恰好达到(dào)了(le)最慢值。尽管在实际的情况中(zhōng)，太(tài)阳系(xì)相(xiāng)对(duì)银河(hé)系(xì)的平(píng)面呈现了60度的倾斜，但是这并不(bù)影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可(kě)以用来解(jiě)释，研(yán)究(jiū)人员们所观(guān)测到的周期性信号。当然也可能有其他的情况，造(zào)成这种年(nián)度周期信号的差异也可能是温度(dù)、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水分(fēn)、高山上的积雪，甚至连意(yì)大(dà)利游客(kè)的数量也符合这个周(zhōu)期的规律。

所(suǒ)以，科(kē)学家们(men)又在南半球建立了一(yī)个(gè)几乎(hū)相同(tóng)的实(shí)验室，这里(lǐ)的季节与之前的实验(yàn)室正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗物质流的运动特征和第一个实验(yàn)室是一(yī)样的(de)。

因此，如果在这里可以得到相同(tóng)的(de)信号，就可以成为暗物质(zhì)所存(cún)在的非(fēi)常有(yǒu)力的证据了(le)。但(dàn)是由(yóu)于这个实验室刚刚建成不久，所(suǒ)以截至目前还(hái)无(wú)法提(tí)供相应(yīng)的数据支持。另外(wài)，在(zài)2025年，NASA将(jiāng)会发(fā)射(shè)一台新(xīn)的望远镜，这台太空望(wàng)远镜叫做“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望远镜相(xiāng)同，但它(tā)的宽视场仪(yí)器提供(gōng)的视野是哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用(yòng)途就是探(tàn)索暗(àn)物质背后(hòu)的(de)奥秘(mì)，对于探测的(de)结果，我们(men)只能拭目以待了。费米(mǐ)实(shí)验(yàn)室(shì)粒子(zi)天(tiān)体物理中心的(de)科学(xué)家丹(dān)琥珀和贾森斯特芬研(yán)究(jiū)发现，如(rú)果(guǒ)暗(àn)物(wù)质存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一(yī)种神秘的(de)效应(yīng)，这种暗物质效应，会支持(chí)宇宙当中(zhōng)生命(mìng)的诞(dàn)生，或者说是生命进化(huà)的一个重(zhòng)要因素。

如(rú)果这一理论得到进一步的(de)证实(shí)，那(nà)么遍布宇(yǔ)宙当(dāng)中的暗物质会不会意(yì)味(wèi)着人类(lèi)并不孤单呢？或(huò)许在(zài)宇宙当中某(mǒu)个角(jiǎo)落的行星上，暗(àn)物质正在通过(guò)这样的效(xiào)应创(chuàng)造生(shēng)命。当然，这(zhè)些推论的大前提是要先找到暗物(wù)质存在的实际证据。那(nà)么小(xiǎo)伙伴(bàn)们(men)，你们觉得暗物(wù)质到底存不(bù)存(cún)在呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的(de)支持是我更新的动力！

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 表示第一的词语四字，古代表示第一的词语