宇宙是“人(rén)为制造”的？为(wèi)何(hé)会存在科学无法解释(shì)的“暗(àn)物质(zhì)”？暗物质又究竟是什么(me)？人(rén)类为了寻找暗物质存在的证据，科(kē)学(xué)家们(men)在过去的几十年当中进行了超过50次的(de)长期(qī)实(shí)验(yàn)，但是却没(méi)有(yǒu)发现任何的有效证据。除了(le)一个地(dì)方，在1687年出版的自然哲学数学原理一书中(zhōng)，埃萨克牛顿发表了万有引(yǐn)力定律，它揭示(shì)了宇宙(zhòu)中天体运动的(de)规(guī)律。往后的几百(bǎi)年来，当天(tiān)文学家们(men)发现某些(xiē)天体运行轨道出(chū)现(xiàn)异常，不符合(hé)万(wàn)有引(yǐn)力(lì)定律的时候，他(tā)们就(jiù)会知(zhī)道，周围一定有未(wèi)知的(de)天体通过引力在摄(shè)动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通(tōng)过天王星(xīng)运行轨道的异常，推(tuī)算(suàn)并且发(fā)现(xiàn)了海王星的存在。另外，哈雷彗星(xīng)、冥王星的发现都(dōu)是应用万有引力定律所取得(dé)重大天文成就的例子。但是这(zhè)些发现都是在恒星系统的尺(chǐ)度当中，可当(dāng)我们(men)上升到星系或者是星团的尺度，事情就开始(shǐ)变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学家弗里茨兹威基(jī)正在研究和(hé)测(cè)量后发星系团(tuán)的(de)质(zhì)量。这是一个由数千(qiān)个星(xīng)系所(suǒ)组成的巨大星系团，这些星(xīng)系被引(yǐn)力束缚在一起。测(cè)量星系团的(de)质量一般会使用到两种方法，当(dāng)两种方法结果(guǒ)一致(zhì)，就可(kě)以确定(dìng)其质量(liàng)的范围。

第一种是获(huò)得其"光度学的质量"，需要的数据是测量各个星系的(de)光(guāng)度。

第二种是动力学质量(liàng)的计算，是利用光谱红(hóng)移测量(liàng)星系团中的各个(gè)星系相对于星系团(tuán)的(de)运动速(sù)度。当(dāng)测量结(jié)果(guǒ)出来之后，兹威(wēi)基(jī)彻(chè)底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度(dù)学质量”的400倍。这意味着，后发(fā)座星系团有99%的质量消失了，或者说这(zhè)99%的质量并不以可(kě)见(jiàn)光的形式所存在，我(wǒ)们无法看到。最诡异的是，在(zài)测量速度(dù)的过程中，兹威基发现星系团(tuán)中很多星系的速度比(bǐ)理(lǐ)论上要快(kuài)得多，按照牛(niú)顿的运动学定律，仅(jǐn)靠(kào)这些(xiē)可见星(xīng)系的质量(liàng)所产生的(de)引(yǐn)力是无法将(jiāng)它们束缚在(zài)星系团内的(de)，它们早就应(yīng)该被抛出(chū)星(xīng)系团之外(wài)了，除非(fēi)有一种(zhǒng)神秘的(de)力量在(zài)起作(zuò)用，这种力量来源于某种(zhǒng)隐形的物质。

花竹帽是哪个民族的 花竹帽是广西毛南族仅有的吗"1479" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/46f985a9e4c3e7e.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

据(jù)此，兹维基(jī)提出(chū)了这样部分不(bù)可(kě)见的暗质，它不(bù)发散光、吸(xī)光、反射光，但是它(tā)们却(què)占据着宇宙中(zhōng)绝大部分的质(zhì)量。只是当时的(de)人们对这样(yàng)的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个(gè)词才(cái)再一次出现。天文学家维(wéi)拉鲁(lǔ)宾和(hé)肯特福特(tè)在(zài)观测仙女座星系中的恒星运动。理论上来说，距离中心(xīn)越远的(de)恒星在其轨道上的运行速度(dù)就会越慢。但(dàn)是他们观测的结(jié)果却让(ràng)人感到不可思议。

随(suí)着与中心距离(lí)的增加，恒星的旋转速度几乎保持不变(biàn)。可是根据牛顿的万有(yǒu)引力定律，在星系当中如果(guǒ)没(méi)有足(zú)够(gòu)大的质量(liàng)来(lái)吸引它(tā)们，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中了。基(jī)于这(zhè)种现象，科学(xué)家们会使(shǐ)用一种相(xiāng)对标(biāo)准的方法(fǎ)来解(jiě)释暗(àn)物质的(de)存在(zài)，这种方(fāng)法就(jiù)是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在(zài)Y轴上气体(tǐ)的旋转速度。如果出现异(yì)常的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于是科学家们通(tōng)过(guò)射电望(wàng)远镜测量了距离星系(xì)中心(xīn)更远距离的氢元(yuán)素，发现它们的旋转(zhuǎn)速度并不符合牛顿的力(lì)学定律(lǜ)。我们的太阳系也不例外，太阳(yáng)系位于银河系的第三悬臂之上，距离银河系(xì)中心(xīn)2.6万光年，根据万有引力定律进(jìn)行计算(suàn)，太(tài)阳系的运(yùn)行速度应(yīng)该(gāi)是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳系正在(zài)以220千米/秒(miǎo)的速(sù)度围绕银河系(xì)旋(xuán)转，这个(gè)实际速度远(yuǎn)远大于理论速度，那么产生以(yǐ)上这种向心加速度的原因(yīn)很可能就是(shì)存在着一种我们看(kàn)不到的物质(zhì)，是这些暗物质的(de)引力效应将星系聚集在(zài)了一起。

也(yě)是从这(zhè)时开始，越来越多的研究人员开始相信暗物质的(de)存在(zài)。科学家根据星系(xì)外(wài)恒星轨道的速度，估(gū)算在星(xīng)系当中(zhōng)暗物质的(de)质量占整个星系质量的85%。但(dàn)是(shì)，暗物质并(bìng)不是唯一可(kě)以解(jiě)释这个(gè)现象的原因。在一项新的研(yán)究当中，科(kē)学家们发现，几乎没有引力(lì)效应的遥远恒星之(zhī)间，也(yě)会出现速度上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大(dà)约2.5亿(yì)光年，大小和银河系(xì)不多，但是星系当中存(cún)在的恒星数量却只有银河系(xì)的(de)千分(fēn)之一。

所以在理论上，该星系必须存(cún)在(zài)暗(àn)物(wù)质(zhì)，否则就(jiù)会分(fēn)崩离析(xī)。但是(shì)科(kē)学家们使用最先进的望远镜对其进行了(le)40个小时(shí)的(de)详细测量之(zhī)后，发(fā)现(xiàn)星(xīng)系中的恒(héng)星运动是可以用正常的(de)物(wù)质和力(lì)学定律来解释的。那么又有人(rén)提出，也许该星系的暗物质，已经被(bèi)附近的(de)另(lìng)一个大星(xīng)系(xì)剥离了。奇怪(guài)的(de)是，它的附(fù)近没有(yǒu)任何星系存(cún)在。造成这些现象的除了暗(àn)物质的假说之(zhī)外，另一种可能就是人类对引力的理解还不(bù)够全面，引力很可能在不同尺度(dù)空间中的工作方(fāng)式是(shì)不同的，这意(yì)味着在行星系(xì)尺度中的天体会(huì)沿着它们(men)的轨道，按照我们所理(lǐ)解(jiě)的方式(shì)运动。但是(shì)上升到星系和星团的(de)尺度，引(yǐn)力之间的相(xiāng)互作用则(zé)是(shì)不(bù)同的(de)方式。对于(yú)在星系团之(zhī)间的相互作用(yòng)，科学家还引入了(le)外部场效应的概(gài)念(niàn)，指的是在数百万(wàn)光(guāng)年的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此特殊的(de)效(xiào)果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成(chéng)立，这意味着(zhe)我(wǒ)们需要对(duì)现在的物(wù)理定(dìng)律进行修正，这些(xiē)发现也让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论(lùn)就此终结。但是在宇宙(zhòu)当中还有关于暗物质存在的其他的理(lǐ)论证据(jù)，这些(xiē)理论证据是(shì)蒙德理论所(suǒ)没法解释的“引力透(tòu)镜”。

径向距(jù)离为37亿光年的子弹星系团，由两(liǎng)个碰撞的星系团所组成，类似(shì)这样(yàng)的星团，它(tā)们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团以(yǐ)1000万公(gōng)里(lǐ)/小时发生(shēng)碰撞的时候，星际气体的相(xiāng)互作用就会导致(zhì)温(wēn)度的急剧升高，速(sù)度大幅降(jiàng)低。所以在理(lǐ)论上，在碰撞之后，子弹星(xīng)系(xì)团大(dà)部分(fēn)的(de)质(zhì)量(liàng)将(jiāng)位于(yú)所有这(zhè)些(xiē)气体花竹帽是哪个民族的 花竹帽是广西毛南族仅有的吗(tǐ)所在的中间区域(yù)。那么我们通过什(shén)么来验证它的质(zhì)量(liàng)区(qū)域到底是(shì)不是集中在中间(jiān)呢(ne)？前不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望远镜(jìng)传(chuán)回了(le)宇宙当中(zhōng)第一张全彩的高清照片，在照(zhào)片中我(wǒ)们可(kě)以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的形变。其实这(zhè)些(xiē)星(xīng)系(xì)本(běn)身并(bìng)不是(shì)真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远(yuǎn)镜出了什么问题，而是(shì)这(zhè)样极(jí)遥(yáo)远的天体和我们地球上(shàng)的(de)观测者之(zhī)间(jiān)。被(bèi)一个质量超级巨大的天体遮挡，这个(gè)超大质量(liàng)的(de)东西的引力，会使(shǐ)身后更遥远星系的光都发生(shēng)了(le)扭曲。这(zhè)个(gè)现象就是引力透镜(jìng)效(xiào)应(yīng)。这个巨大的天体可能是超大(dà)质(zhì)量的(de)黑(hēi)洞或者是暗(àn)物(wù)质。

所以当(dāng)人们对(duì)子(zi)弹星系团(tuán)观测的时候，发(fā)现它的大质量区域并不是在中(zhōng)间，而是在两(liǎng)侧。所以最好的解释(shì)方法就(jiù)是当(dāng)星团(tuán)发生全部的碰撞时，可被观测到的质量(liàng)气体(tǐ)被(bèi)卡在(zài)了中(zhōng)间，暗(àn)物质则(zé)直接通过(guò)了这(zhè)个(gè)区域，并在两(liǎng)边形成了引(yǐn)力透镜(jìng)。对子弹星系团(tuán)的引力透镜研(yán)究(jiū)也(yě)被认(rèn)为(wèi)是暗物质存(cún)在的迄今(jīn)为(wèi)止最(zuì)好的(de)理论证据(jù)。

除此之外(wài)，还(hái)有(yǒu)来自宇(yǔ)宙当中最(zuì)古老的光。从宇宙大爆炸(zhà)开始，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻地穿越在宇(yǔ)宙当(dāng)中了。经过了130多亿年(nián)之(zhī)后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性的微波辐射。其中红色的(de)部分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对较冷(lěng)的区域(yù)，但实际上它们之间(jiān)的温(wēn)差只(zhǐ)有(yǒu)万分之一(yī)。

科学(xué)家们通过对(duì)前景(jǐng)背(bèi)景分离后的(de)二(èr)值图像进行连(lián)通域(yù)提(tí)取和标记之后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗物质，图形看(kàn)起来不应该是(shì)这样的，而(ér)随着暗(àn)物(wù)质(zhì)的增加，一(yī)些峰值(zhí)的(de)幅度(dù)会(huì)减小(xiǎo)，才变(biàn)得看(kàn)起(qǐ)来“和谐”。为(wèi)了匹(pǐ)配宇宙微波背景(jǐng)辐射的测(cè)量值，我们(men)需要的暗物(wù)质大(dà)约是(shì)普通物质的5倍。这个数字与解释星(xīng)系当中(zhōng)恒星运动(dòng)所需要的(de)暗物(wù)质比例是一致的。这就意(yì)味着。

用了一个简单的理论框架，就很好地解释了很多不同(tóng)的观测结果。而暗(àn)物(wù)质(zhì)的本质就(jiù)是宇宙(zhòu)当(dāng)中存在着某种类型的(de)粒子(zi)，它们(men)不参与任何其他的(de)电磁作用，只通过引力来相互(hù)作用。所以如(rú)果能(néng)够找到这(zhè)种粒子(zi)的存在，就相当(dāng)于找到了暗物质(zhì)存在的实际证据。这种粒子到底是什么？科学家们已(yǐ)经提出了(le)数十(shí)种(zhǒng)的假想目标，而要(yào)寻找这些不同的目标粒(lì)子所需要(yào)的(de)实(shí)验方式(shì)也不相同(tóng)。在过去的几十年当(dāng)中(zhōng)，人类(lèi)为了(le)寻找这些(xiē)看不(bù)见、摸不到，几乎不会(huì)与常规物质相互作用的“暗物(wù)质”，科(kē)学(xué)家们(men)已经进行了超过50次的实验(yàn)，却没有任何实质性(xìng)的发现，除(chú)了一个地方(fāng)，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下(xià)1400米处(chù)的地下矿井当中，藏着地球上最大(dà)的地学实验室，这个实(shí)验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼高的探测(cè)器(qì)，一直致力于寻(xún)找(zhǎo)暗物质粒子的周(zhōu)期(qī)性震荡。

花竹帽是哪个民族的 花竹帽是广西毛南族仅有的吗c="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/82fd8b93a96870b.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

自1997年以来，这里的科学家声称观测到了(le)某(mǒu)种信号(hào)。经过了20多年的数据收集，人们(men)发现(xiàn)了(le)一(yī)个有(yǒu)趣的事情(qíng)。探测率会在每(měi)年的6月份(fèn)达(dá)到峰值，然(rán)后在11月(yuè)降(jiàng)到最低(dī)，而且在20年当中每年都是一样。一些(xiē)科(kē)学家认为(wèi)这(zhè)可能(néng)是(shì)人类发现暗(àn)物质的第一个直接证(zhèng)据。

但是为什(shén)么暗物质会产生周期性的(de)年(nián)度(dù)信号呢？刚才我们讲了(le)太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的(de)速度围(wéi)绕着银河系进行移动(dòng)，那么如果暗物质(zhì)存(cún)在宇宙当中，这意(yì)味着(zhe)我们也(yě)在以(yǐ)这(zhè)样的速(sù)度(dù)在穿(chuān)越着(zhe)暗物质流，这(zhè)个过程中会产生相应(yīng)的振荡(dàng)，同时地球(qiú)又(yòu)以30公里/秒的速度围绕太(tài)阳进(jìn)行旋转。所以有半年的时间(jiān)，地球围绕太阳(yáng)的(de)方向与太阳环绕(rào)银河系的方向(xiàng)是一致的，而(ér)另外半年则与之(zhī)相反(fǎn)。

而在6月(yuè)份的时候，地球与太阳(yáng)的方向正(zhèng)好(hǎo)达到完(wán)全一(yī)致，这是理论上(shàng)地(dì)球穿越暗物质流最快的时段(duàn)。而在11月份(fèn)，又恰好达到了最(zuì)慢(màn)值。尽管在实际的情况中，太阳系(xì)相对银(yín)河系(xì)的平面(miàn)呈现(xiàn)了(le)60度(dù)的倾斜，但是这并不(bù)影响(xiǎng)这个理论的有效性。

因此科学(xué)家认为这(zhè)可以用来解释，研究(jiū)人(rén)员们所(suǒ)观测(cè)到的周期性信号(hào)。当然也(yě)可能有其他(tā)的(de)情(qíng)况，造成这种年度周期信号(hào)的差异也可能(néng)是温度、湿度、土壤中的水分、高山(shān)上的积雪，甚(shèn)至连意大利(lì)游客的数量也符合这(zhè)个周期(qī)的规律(lǜ)。

所以，科学家们又在(zài)南半球建(jiàn)立(lì)了(le)一个几乎相(xiāng)同(tóng)的实验室，这(zhè)里(lǐ)的(de)季节与(yǔ)之前(qián)的实验室正好相反，而(ér)在这里，地球穿过暗物质流的运(yùn)动特征和第一(yī)个实验室是一样的。

因此，如果在(zài)这里(lǐ)可以(yǐ)得到相同的信(xìn)号，就可(kě)以成为(wèi)暗物质所存在的(de)非常有力的证据了(le)。但是由(yóu)于这个实(shí)验室刚刚建成不久，所以截(jié)至目前还无法提供相应的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新的望远(yuǎn)镜，这(zhè)台太空望远(yuǎn)镜叫做“南(nán)希格雷斯罗曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望(wàng)远镜相同，但它(tā)的宽(kuān)视场仪器(qì)提供的视野是哈勃红外仪器(qì)的100倍。南(nán)希格雷斯罗曼(màn)太空(kōng)望远(yuǎn)镜其(qí)中一(yī)个(gè)关键的(de)用途就是探索暗物质背后(hòu)的奥秘，对于探(tàn)测的结(jié)果，我们只能拭目以待了。费米(mǐ)实(shí)验(yàn)室粒子天体(tǐ)物理中心的科学家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物(wù)质存(cún)在(zài)，它们极有(yǒu)可(kě)能拥有另一种神秘的(de)效(xiào)应，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说是(shì)生命进化(huà)的一(yī)个重要因素。

如果这一理论(lùn)得(dé)到进一(yī)步的(de)证实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会意(yì)味着人(rén)类并不孤单呢(ne)？或许(xǔ)在宇宙当中某个角(jiǎo)落的行星上(shàng)，暗物(wù)质正在通(tōng)过这样的效应创造生命。当然，这(zhè)些推(tuī)论的(de)大(dà)前提是(shì)要(yào)先找到暗物质存在(zài)的实际证据。那么(me)小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗物(wù)质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的(de)支持是我更新(xīn)的(de)动力(lì)！

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