宇宙是“人为制(zhì)造”的(de)？为何会存(cún)在(zài)科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质(zhì)又究(jiū)竟是(shì)什么？人类(lèi)为了寻找暗物质存在的证(zhèng)据，科学(xué)家们在过(guò)去的几十年当中进(jìn)行(xíng)了超过50次的长期(qī)实验，但是却没有发现任何的有效证据。除(chú)了(le)一个地(dì)方，在1687年出版的(de)自然哲学数学原理一书(shū)中，埃萨克牛顿发表了(le)万(wàn)有引力(lì)定(dìng)律(lǜ)，它揭示(shì)了宇宙中天(tiān)体运动的规律。往后的几百年来，当天(tiān)文学家们发现(xiàn)某些天体运行(xíng)轨道(dào)出现异常(cháng)，不符合万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定(dìng)律的时(shí)候，他们就会知道，周围一定有未知的天体通(tōng)过引力在摄动它的轨道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就(jiù)通过天王星(xīng)运行(xíng)轨(guǐ)道的(de)异常，推算并且发现了海王星(xīng)的存在(zài)。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王(wáng)星的发现都是应(yīng)用万有引力定(dìng)律所取得重大天文(wén)成就的例子。但是这些发现都是(shì)在恒星系统的尺度当中，可当我们上升到星系或者是(shì)星团的尺度，事情就(jiù)开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里(lǐ)茨兹威基正在研究和测量后发星系团的质量。这是一个由数千(qiān)个星系所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星系(xì)被引力束缚在一起。测(cè)量星系团的质量一般会(huì)使用到(dào)两种方法，当(dāng)两种方法结(jié)果一致，就可以(yǐ)确定(dìng)其质量的(de)范围。

第一种是获得其"光度学(xué)的质量"，需要的(de)数据是测量各个(gè)星系的光(guāng)度。

第二种是(shì)动力(lì)学质量(liàng)的计算，是利用光谱红移测量星系团(tuán)中(zhōng)的各个星系相对于星系团的运动速度。当测量结果出来之后，兹威(wēi)基彻(chè)底(dǐ)懵了(le)，“动(dòng)力学(xué)质量”竟(jìng)然是“光度学质(zhì)量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团有99%的质量消失了，或者(zhě)说(shuō)这99%的质量并不以可见光的形式所存在，我们无法看到。最(zuì)诡异(yì)的是，在测量速(sù)度的过程中，兹威基发现星(xīng)系团中很多星系的速度比(bǐ)理论上要快得多，按(àn)照牛顿的运动学定律(lǜ)，仅靠(kào)这(zhè)些可见(jiàn)星(xīng)系的质(zhì)量(liàng)所产生的(de)引力是无法将它们(men)束缚在星系团(tuán)内的，它们早就应(yīng)该被抛(pāo)出星系团之(zhī)外了，除(chú)非有一种神(shén)秘(mì)的力(lì)量(liàng)在起作用，这种(zhǒng)力(lì)量来源于某种隐形(xíng)的物质。

据此，兹(zī)维基提出(chū)了这样部(bù)分不可(kě)见(jiàn)的暗(àn)质，它(tā)不发散(sàn)光(guāng)、吸光、反(fǎn)射光，但是它们(men)却占据着宇宙中绝大(dà)部分(fēn)的质(zhì)量。只是当(dāng)时的(de)人们对(duì)这(zhè)样的一种说法不屑一顾。

直(zhí)到40年(nián)之(zhī)后(hòu)，“暗物(wù)质”这个词才(cái)再一次出现。天文学(xué)家维(wéi)拉鲁宾和肯特(tè)福特(tè)在观测仙女座(zuò)星系中的(de)恒星运动。理论(lùn)上来说，距离中心越远的恒星在其轨道上的运行速度就(jiù)会越(yuè)慢。但是他(tā)们观(guān)测(cè)的结(jié)果却让(ràng)人感到不可思议。

随着(zhe)与中心距离(lí)的增加，恒(héng)星的旋(xuán)转速度(dù)几乎(hū)保持不变(biàn青金石的五行属性，青金石的五行属性是什么)。可是根据牛顿的万有引力定律，在(zài)星系当中(zhōng)如果没(méi)有足够大的(de)质量来(lái)吸引(yǐn)它们，这些外围的恒(héng)星早(zǎo)就被甩(shuǎi)到(dào)宇宙当中了。基于这种现象，科(kē)学家们会使(shǐ)用(yòng)一种相(xiāng)对标准的方法来解释暗物(wù)质的(de)存在(zài)，这(zhè)种方法就是(shì)测量星系当中气体(tǐ)在X轴(zhóu)上距离星系中心的距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现异(yì)常(cháng)的结(jié)果，就认(rèn)为(wèi)是由暗物质的力量进(jìn)入其中。

于是科学家们(men)通过(guò)射电(diàn)望(wàng)远镜测量了距离星系中(zhōng)心更远(yuǎn)距离(lí)的氢元(yuán)素，发现它们(men)的(de)旋转速度(dù)并(bìng)不符合(hé)牛顿的力学定律。我们的太阳系也不(bù)例(lì)外，太(tài)阳系位于银河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中(zhōng)心2.6万(wàn)光年，根据万有(yǒu)引力定律进(jìn)行(xíng)计算(suàn)，太阳系的运行速度应该是(shì)160千(qiān)米/秒，但实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于(yú)理论速度，那么产生以上(shàng)这(zhè)种向(xiàng)心加速度(dù)的(de)原因很可(kě)能(néng)就是存在着一种(zhǒng)我们看不(bù)到的物质，是这些暗物质的引力效应将星(xīng)系聚(jù)集(jí)在了(le)一起。

也是(shì)从这(zhè)时开始，越来(lái)越(yuè)多的研(yán)究人员开始(shǐ)相信暗(àn)物质的存(cún)在。科学家根据星系(xì)外恒星轨道的速度(dù)，估算在星(xīng)系(xì)当中暗物质的质量占(zhàn)整(zhěng)个星系质量的85%。但是，暗物质并不(bù)是唯一可(kě)以解释这个现象的原因(yīn)。在一项新的研究当(dāng)中，科学家们发(fā)现，几乎(hū)没(méi)有引力效应的遥远恒星之间，也会出现速度上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个反(fǎn)常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离地球大约(yuē)2.5亿(yì)光年，大(dà)小(xiǎo)和银河系不多(duō)，但是星系当中(zhōng)存(cún)在的(de)恒星数(shù)量却(què)只有银河系的千分(fēn)之一(yī)。

所(suǒ)以在理论上，该(gāi)星系必须存在(zài)暗物质，否则就会分崩(bēng)离析。但是科(kē)学(xué)家们使用最(zuì)先进的(de)望(wàng)远镜对其进行了(le)40个小时的详细(xì)测量之后，发现(xiàn)星系中的(de)恒星运(yùn)动(dòng)是可以用正常的(de)物质和(hé)力学定律来解(jiě)释(shì)的。那么(me)又(yòu)有(yǒu)人提出，也许(xǔ)该星(xīng)系(xì)的暗物质(zhì)，已经被附近的另一个大星系剥离(lí)了(le)。奇怪的是，它的附近没(méi)有任何星系(xì)存在。造成(chéng)这些现(xiàn)象的除了暗物质(zhì)的假说之外(wài)，另一(yī)种可能就是人类对(duì)引(yǐn)力的理(lǐ)解(jiě)还不够全面，引力很可能在(zài)不同尺度(dù)空间中的工作方式是不同的，这意味着在(zài)行星系尺(chǐ)度中的天体会(huì)沿着它们的轨(guǐ)道，按(àn)照我们所理解的方式运动。但是上升到(dào)星系和星团的尺度(dù)，引力之(zhī)间的(de)相(xiāng)互作用则是不同的(de)方式。对(duì)于(yú)在星系团之间的相互(hù)作(zuò)用，科学家还引(yǐn)入了外(wài)部场(chǎng)效应(yīng)的概念，指的(de)是在数百万光(guāng)年的规模上，巨大的质量(liàng)之间会(huì)产(chǎn)生对(duì)彼此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我(wǒ)们需要对现在(zài)的物理定律进行(xíng)修正，这些发现也让很多(duō)人认为暗物质假说理论(lùn)就此终(zhōng)结。但是在宇宙当(dāng)中还有关于(yú)暗物质存在的其(qí)他的理论证据，这些理论证据是蒙德理论所(suǒ)没法解(jiě)释(shì)的(de)“引力透镜”。

青金石的五行属性，青金石的五行属性是什么a-type="jpeg" data-w="1649" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/18fc0a6e444b507.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

径向距(jù)离为37亿(yì)光年的(de)子弹星系团，由两个碰撞的(de)星系团(tuán)所组(zǔ)成，类似这(zhè)样(yàng)的星团，它(tā)们大(dà)部分的普(pǔ)通质量都(dōu)在星系的气体当中。当星团以(yǐ)1000万公(gōng)里/小时(shí)发生碰(pèng)撞的时候(hòu)，星际气体的相互(hù)作用就会导致(zhì)温度的急剧升高，速度大幅降低(dī)。所(suǒ)以在(zài)理论上，在碰撞(zhuàng)之后，子弹(dàn)星系(xì)团大(dà)部分的质量(liàng)将(jiāng)位于所(suǒ)有这(zhè)些气体所在的中(zhōng)间区(qū)域。那么我(wǒ)们通过什么来验证它(tā)的质量区域到底是不是集中在中间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空望远镜(jìng)传(chuán)回了宇宙当中第一(yī)张全彩的高清照片，在照片中(zhōng)我(wǒ)们可以明(míng)显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的(de)形变(biàn)。其实这些星系本(běn)身并不是(shì)真的被扭曲了(le)，也不是韦伯望远镜出了(le)什么问(wèn)题，而是这样极遥(yáo)远的天体和我(wǒ)们地球上的(de)观测(cè)者(zhě)之间。被一个质(zhì)量超(chāo)级巨大(dà)的天体遮挡，这(zhè)个超大质(zhì)量的(de)东西的引力，会使(shǐ)身后(hòu)更(gèng)遥远星(xīng)系的光都发生了(le)扭曲。这个现象就是引力(lì)透镜(jìng)效应。这(zhè)个(gè)巨大的(de)天体(tǐ)可能(néng)是超大质量的黑洞或(huò)者是暗(àn)物质(zhì)。

所以当人(rén)们(men)对子弹星(xīng)系团观测(cè)的(de)时候，发现它的大质量区(qū)域并不(bù)是在中间(jiān)，而(ér)是在两侧。所以最(zuì)好的(de)解释方(fāng)法就是(shì)当(dāng)星(xīng)团(tuán)发(fā)生全部的碰撞时，可(kě)被观测到的质量气体被(bèi)卡在了(le)中间，暗物质则直接通过了这(zhè)个区域(yù)，并(bìng)在两边形成了(le)引(yǐn)力(lì)透镜。对子弹(dàn)星系团(tuán)的引(yǐn)力透镜研(yán)究也(yě)被认为是(shì)暗物质存在的迄今为止最好的(de)理(lǐ)论(lùn)证据(jù)。

除此之外，还有(yǒu)来自宇宙(zhòu)当中最古老的光。从宇宙大(dà)爆炸(zhà)开始，38万年(nián)之后，可见光终(zhōng)于可(kě)以畅(chàng)通(tōng)无阻地穿越在宇宙当(dāng)中了。经过了130多亿年(nián)之后，这些光在(zài)宇宙(zhòu)空间背景上留下了各相(xiāng)同(tóng)性(xìng)的微波辐射。其中红色的(de)部(bù)分表示温度较高(gāo)的(de)区域，蓝(lán)色则表示相(xiāng)对较冷的(de)区(qū)域，但实际上它们之间的温差只有(yǒu)万分之一。

科学家们(men)通(tōng)过对前景(jǐng)背(bèi)景分离后的二(èr)值(zhí)图像进(jìn)行连通域提(tí)取和标记(jì)之后发现(xiàn)，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图(tú)形看起来不(bù)应(yīng)该(gāi)是这样的，而随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变(biàn)得看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微波(bō)背景辐射(shè)的测量值，我们需要(yào)的(de)暗物(wù)质(zhì)大约是普通物质(zhì)的(de)5倍。这个(gè)数字(zì)与(yǔ)解(jiě)释星(xīng)系当中恒星(xīng)运(yùn)动所需要的暗物(wù)质比例(lì)是一(yī)致的。这就意味着。

用了(le)一(yī)个简单(dān)的理论框架，就很好地解释了很(hěn)多不同(tóng)的(de)观测结果。而暗(àn)物质的本质就是宇宙当中存在(zài)着(zhe)某种类型(xíng)的粒(lì)子，它们不参(cān)与任何其(qí)他的电(diàn)磁作(zuò)用，只通过(guò)引力来相互(hù)作(zuò)用。所以如果能够找到这种粒(lì)子的存在(zài)，就相当于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到底是(shì)什么？科学家们(men)已经提出(chū)了数(shù)十种的(de)假(jiǎ)想目标，而要寻找这(zhè)些不同(tóng)的目标粒子所需要的实验方式也不相同。在过去的几十年当中，人类为了(le)寻找这些(xiē)看不见、摸(mō)不到，几乎(hū)不会与(yǔ)常规物质相互作用的“暗物(wù)质(zhì)”，科学家们(men)已经(jīng)进行了超过50次的实验(yàn)，却没(méi)有任(rèn)何(hé)实质(zhì)性的发现(xiàn)，除了一个地方，意大利的格兰萨索山，隶属(shǔ)于阿尔卑(bēi)斯山脉(mài)。

在(zài)山下(xià)1400米处的地下(xià)矿井(jǐng)当中，藏着地球上最(zuì)大的地(dì)学(xué)实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼高的探测器，一直(zhí)致(zhì)力(lì)于寻(xún)找(zhǎo)暗物质粒(lì)子的周期性震荡。

自(zì)1997年以来，这里的科(kē)学家声称观(guān)测(cè)到了(le)某种信号。经过了20多年的数据收(shōu)集，人们发现了一(yī)个有趣的事(shì)情。探测率会在每年的6月(yuè)份(fèn)达到峰值，然后在(zài)11月降(jiàng)到最(zuì)低(dī)，而且在(zài)20年当中每(měi)年(nián)都是一样。一(yī)些科学家认为(wèi)这(zhè)可能是人类发现暗(àn)物质的(de)第一个(gè)直接(jiē)证据。

但是为什么暗(àn)物(wù)质(zhì)会(huì)产生周期性的年度信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳(yáng)系正在以220公里/秒(miǎo)的(de)速度围(wéi)绕着(zhe)银河系进(jìn)行移动(dòng)，那么如果暗(àn)物质存在宇宙当中，这意味着(zhe)我(wǒ)们也在(zài)以这样的速度在穿越(yuè)着暗物(wù)质(zhì)流，这个过程中会(huì)产生相应的振(zhèn)荡，同时地球(qiú)又以(yǐ)30公(gōng)里/秒(miǎo)的速度围绕太阳青金石的五行属性，青金石的五行属性是什么进(jìn)行旋转。所以有半年的(de)时(shí)间(jiān)，地球围绕太(tài)阳的方向(xiàng)与太阳环(huán)绕(rào)银(yín)河系的方向(xiàng)是一致的，而另外半年(nián)则与之相反。

而在6月份的(de)时候，地(dì)球与太阳的(de)方(fāng)向正(zhèng)好达到完(wán)全一致，这是理论上地球穿越暗物质流最快的时段。而在11月份，又恰好达到(dào)了最慢值。尽(jǐn)管(guǎn)在(zài)实际的情况中，太阳系(xì)相对银(yín)河系的平面呈现了60度的倾(qīng)斜，但是这并不影响这个(gè)理论的(de)有(yǒu)效(xiào)性。

因此(cǐ)科学家认为这可以用来解释，研(yán)究(jiū)人员们所(suǒ)观测到(dào)的周(zhōu)期(qī)性信号(hào)。当然也可能有其他(tā)的情况(kuàng)，造成这种年度周期信号的差异也可能是(shì)温度、湿度(dù)、土壤中(zhōng)的水分、高山上的积雪(xuě)，甚至连意大利(lì)游(yóu)客(kè)的(de)数量也符合(hé)这个(gè)周期的规律(lǜ)。

所(suǒ)以，科学(xué)家们又在南半球建立了(le)一(yī)个几乎相(xiāng)同的实验(yàn)室，这里的季节与之前的(de)实验室正好相反，而在这里，地球穿过暗(àn)物质(zhì)流的运动特征(zhēng)和第(dì)一个实验室(shì)是(shì)一样的。

因(yīn)此，如果在(zài)这里可以得到相同的(de)信(xìn)号，就可以成为暗物质(zhì)所存在的非常有力(lì)的证据了。但是(shì)由于这个实(shí)验室刚刚建成不久(jiǔ)，所以(yǐ)截(jié)至目(mù)前还无法(fǎ)提供相应的数据支持(chí)。另(lìng)外，在2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射一台新的望远镜，这台太空望远镜叫做“南(nán)希格(gé)雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小(xiǎo)跟哈(hā)勃望远(yuǎn)镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红外仪器的(de)100倍。南希(xī)格雷斯罗(luó)曼太空望远镜(jìng)其中一个关键的用途就(jiù)是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的结果，我们(men)只能拭目以(yǐ)待了(le)。费米实验室(shì)粒子天体物理中(zhōng)心(xīn)的科学(xué)家丹琥珀(pò)和贾森斯特(tè)芬研究发现，如果(guǒ)暗(àn)物质(zhì)存(cún)在(zài)，它们极有可(kě)能拥有另一(yī)种神秘的效应，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇宙(zhòu)当(dāng)中生命的诞生，或者说是生(shēng)命(mìng)进(jìn)化的一个重要(yào)因素(sù)。

如果这一理论得(dé)到(dào)进一步的(de)证实，那么(me)遍布宇宙(zhòu)当(dāng)中的(de)暗物质(zhì)会(huì)不(bù)会意味着人类并不孤(gū)单呢？或(huò)许在宇宙当中某(mǒu)个角落(luò)的行星上，暗(àn)物质(zhì)正在通过这(zhè)样的效应创造生命。当(dāng)然(rán)，这些推论的大前(qián)提是要(yào)先找到暗物质存在的(de)实际证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们觉得暗物质(zhì)到底存不存在(zài)呢？喜(xǐ)欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更新的(de)动力！

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