宇宙(zhòu)是(shì)“人为制(zhì)造(zào)”的(de)？为何会存(cún)在(zài)科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么(me)？人类为(wèi)了寻(xún)找暗(àn)物(wù)质存在的证据，科学家们在过(guò)去的几十(shí)年当中(zhōng)进行了超(chāo)过50次的(de)长期实验，但是却没有(yǒu)发现任(rèn)何的有效证据。除了一个地方，在(zài)1687年出版的自然哲(zhé)学数学(xué)原(yuán)理(lǐ)一书中，埃(āi)萨克牛(niú)顿发(fā)表了万有引力(lì)定律(lǜ)，它(tā)揭示了(le)宇宙中天体运动的规律。往后(hòu)的几百年来，当(dāng)天文(wén)学家们(men)发现某些(xiē)天(tiān)体(tǐ)运行轨道出现异常，不符合万有引力定律的时候，他们就会知道(dào)，周围一定有未知的天体(tǐ)通(tōng)过引(yǐn)力在(zài)摄动它的轨道。比如在(zài)1846年(nián)，奥(ào)本(běn)勒维耶就通过天王星运行轨道的异常，推算并(bìng)且发现了(le)海王星的存在。另外(wài)，哈雷(léi)彗(huì)星、冥王(wáng)星的发现都是(shì)应用万有引(yǐn)力定律所(suǒ)取得重大天文成就的例子。但是这五的大写是什么些发现(xiàn)都是在恒(héng)星系(xì)统的尺度当中，可当我们上升到星系或者(zhě)是(shì)星团的尺(chǐ)度，事情就开(kāi)始变得诡异了(le)。

1933年，瑞士(shì)的物理学家(jiā)弗里(lǐ)茨兹威基正在研究(jiū)和测量后(hòu)发星系团的质(zhì)量(liàng)。这是一个由数千个星系所(suǒ)组(zǔ)成(chéng)的(de)巨大星系团，这些星系被引力束缚(fù)在一起。测量星系团的(de)质量一般会使用到两种方法，当两种方法(fǎ)结(jié)果一致，就可以确定(dìng)其质量的(de)范围(wéi)。

第(dì)一种是获得其(qí)"光度学的(de)质量"，需要的数据是测(cè)量各个星(xīng)系(xì)的光度。

第(dì)二(èr)种是动力学质量(liàng)的(de)计(jì)算，是(shì)利(lì)用光(guāng)谱红(hóng)移(yí)测量星系团中的各个(gè)星系相对于星系(xì)团的运动(dòng)速度。当测量结果出来之后，兹(zī)威基彻底(dǐ)懵了，“动力(lì)学质量”竟然(rán)是“光度学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发(fā)座星系团(tuán)有99%的(de)质量消失了(le)，或者说这99%的(de)质量并(bìng)不以可见光的形式所存在，我们无法看(kàn)到。最(zuì)诡异的是，在(zài)测量速度的过程中(zhōng)，兹威基发现(xiàn)星系团(tuán)中很多(duō)星系的(de)速度比理论上(shàng)要快得多(duō)，按照牛(niú)顿(dùn)的运(yùn)动学定律，仅靠这些可见星系的质(zhì)量所产(chǎn)生的引(yǐn)力是无法将它们束缚(fù)在星系团内的(de)，它们早就应(yīng)该被抛(pāo)出星系团之外了，除非有一(yī)种神秘(mì)的(de)力(lì)量在起作用，这种力量来(lái)源于(yú)某种隐形的物质。

据此，兹(zī)维基提出了这(zhè)样部(bù)分不(bù)可见的(de)暗(àn)质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们却占(zhàn)据着宇宙中绝大部(bù)分的质量(liàng)。只(zhǐ)是(shì)当时的人们对(duì)这样的一种说(shuō)法不屑一顾。

直到40年之后(hòu)，“暗物质”这个(gè)词才(cái)再(zài)一次出(chū)现(xiàn)。天文学家维拉鲁(lǔ)宾(bīn)和肯特福特在观测仙女(nǚ)座星系中的恒星(xīng)运动。理论上来说，距离(lí)中(zhōng)心越(yuè)远(yuǎn)的恒星在其轨道上(shàng)的运行速度就会越慢(màn)。但是他们(men)观测(cè)的(de)结果却让人感到不可思议。

随着与中心距离的(de)增加(jiā)，恒(héng)星的旋转速度几乎保(bǎo)持(chí)不变。可是根(gēn)据牛顿的万有引(yǐn)力定律，在星系当中如果没有足够大的(de)质量来吸(xī)引(yǐn)它们(men)，这些外(wài)围(wéi)的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科学家们会使用一种相对(duì)标准的方法来解(jiě)释暗物质(zhì)的存在，这种方法就是测(cè)量星系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系(xì)中(zhōng)心的距(jù)离，以及在Y轴上气体(tǐ)的(de)旋转速度(dù)。如果出现异常的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于(yú)是科学家们通过(guò)射(shè)电望远(yuǎn)镜(jìng)测(cè)量了距离星(xīng)系中心更远距离的氢元素，发(fā)现它们的旋转速度并(bìng)不符合牛顿的力学定律。我们的太阳系也不例(lì)外(wài)，太阳(yáng)系位于(yú)银(yín)河系的第三悬臂之上，距离银河(hé)系(xì)中心(xīn)2.6万光年，根据万有引力定(dìng)律进行(xíng)计算，太阳系的运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际上，太阳系正在(zài)以220千米(mǐ)/秒(miǎo)的(de)速度围绕银(yín)河(hé)系旋转，这个实(shí)际速度远远大于理论速度(dù)，那么(me)产生以上这种向心加速(sù)度的原因很可能就是存在着(zhe)一种我们看不到的物质(zhì)，是这些暗物(wù)质(zhì)的引(yǐn)力效(xiào)应将星系(xì)聚集在了一起。

也是(shì)从这时(shí)开始，越来越(yuè)多的(de)研究人员开始相信(xìn)暗(àn)物质的存(cún)在。科学家根(gēn)据星系外(wài)恒(héng)星(xīng)轨道(dào)的速度，估(gū)算(suàn)在星系当中暗物质的质量占整个星系质(zhì)量的(de)85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这个现象的原因。在(zài)一项新(xīn)的研究当(dāng)中，科学家们发现，几乎(hū)没有引力效应的遥远恒星之间，也会(huì)出现(xiàn)速度上(shàng)的微小差异。另外，天文学家(jiā)还发现了(le)一个(gè)反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距(jù)离地球(qiú)大(dà)约(yuē)2.5亿光年(nián)，大小和(hé)银河系不(bù)多，但是(shì)星系(xì)当中存在的恒(héng)星数量却只有银河系的千(qiān)分之一(yī)。

所以在理论上，该星系必须存在暗物质(zhì)，否(fǒu)则(zé)就会(huì)分崩离析。但(dàn)是科学家(jiā)们使用最先进的望远(yuǎn)镜对其进行了(le)40个小时的详(xiáng)细测量(liàng)之后，发现星(xīng)系中的恒(héng)星运动是可以(yǐ)用正常(cháng)的物质(zhì)和(hé)力学定(dìng)律来解(jiě)释的。那么又有人提出(chū)，也许该星系的(de)暗物质(zhì)，已经被附近的另(lìng)一(yī)个大星系剥(bō)离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有(yǒu)任何星(xīng)系存在。造成这些现象的除了暗物质的(de)假说之外，另一种可能就是人类对引力的理解还不够全面，引(yǐn)力很可能在(zài)不(bù)同尺度空间中的工作方式是不同的，这意味着在行星系尺(chǐ)度中的天体(tǐ)会沿着它们的(de)轨道，按照我们所理(lǐ)解的方式运(yùn)动(dòng)。但是(shì)上升到星系(xì)和星团的尺度，引(yǐn)力(lì)之间的相互(hù)作用则(zé)是(shì)不同的方式(shì)。对于在(zài)星系团之间的相互作用，科(kē)学家还引入(rù)了(le)外部(bù)场效应的概念，指(zhǐ)的是在数(shù)百万光年(nián)的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此特殊的效(xiào)果，这个(gè)理论叫做MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意(yì)味着我们需要对现在的物理定律进行(xíng)修正，这些发现也(yě)让很多(duō)人(rén)认为暗(àn)物质假说理论(lùn)就(jiù)此终结。但是在宇宙当中还(hái)有关于(yú)暗(àn)物(wù)质存(cún)在的其他的(de)理论证据，这些理论(lùn)证据是蒙德(dé)理论所没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径(jìng)向距离为37亿(yì)光年(nián)的子弹星系(xì)团，由(yóu)两个碰撞(zhuàng)的星(xīng)系团(tuán)所组成，类(lèi)似这样(yàng)的星团，它们大部分的(de)普通质量都在(zài)星系的气(qì)体当中。当星团以1000万公里(lǐ)/小时发生碰撞的(de)时(shí)候，星(xīng)际气体的(de)相互作(zuò)用就会导致温(wēn)度的急剧升高(gāo)，速度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系团(tuán)大部分的(de)质(zhì)量将位(wèi)于(yú)所有这些(xiē)气体所(suǒ)在的(de)中间区(qū)域。那么(me)我们(men)通过(guò)什么(me)来验证它的质(zhì)量区(qū)域(yù)到底是不是集中在中间呢？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯(bó)太(tài)空望远镜传回了宇宙当中第一张全彩(cǎi)的高清(qīng)照片，在照片中我(wǒ)们可以明显地(dì)看到很多星系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨大(dà)的形变。其实这些星系本(běn)身并不是真的被扭曲了，也不是(shì)韦(wéi)伯望远镜出了什么问题，而是这样极遥远(yuǎn)的天(tiān)体和(hé)我们(men)地球(qiú)上的观测(cè)者(zhě)之间。被一(yī)个质量超(chāo)级巨大的天体(tǐ)遮(zhē)挡，这(zhè)个超大质量的(de)东西的引力，会使身(shēn)后(hòu)更遥远星系的光(guāng)都发(fā)生了扭(niǔ)曲。这(zhè)个现象就(jiù)是引力透镜(jìng)效应。这个(gè)巨大的天体可(kě)能是(shì)超大质量的黑洞(dòng)或者是暗物质。

所以当人们对子弹星系(xì)团观(guān)测的时候，发现它(tā)的大质量区域并不是在中间，而是在(zài)两侧。所以最好的解(jiě)释(shì)方(fāng)法就是(shì)当星(xīng)团(tuán)发生全(quán)部的碰撞时，可被观测到的(de)质量气体被卡在(zài)了中间，暗(àn)物质则直接通过了这(zhè)个(gè)区域，并在(zài)两边(biān)形成了(le)引(yǐn)力(lì)透(tòu)镜。对子(zi)弹星系团的引(yǐn)力(lì)透(tòu)镜研究也被认为是(shì)暗物质存在的(de)迄今为(wèi)止最好的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中最(zuì)古(gǔ)老的光。从宇(yǔ)宙大(dà)爆(bào)炸开(kāi)始，38万年之后，可见光终(zhōng)于可以畅通无阻(zǔ)地穿越(yuè)在(zài)宇宙当中(zhōng)了(le)。经(jīng)过了130多亿年之(zhī)后，这些光在(zài)宇宙空(kōng)间(jiān)背景(jǐng)上留下了各(gè)相同性的微波辐射(shè)。其中红色的部分(fēn)表示(shì)温度(dù)较高的区域，蓝色则表示相对较(jiào)冷的区(qū)域，但实际上它们之间的(de)温差只(zhǐ)有万分之一。

科学(xué)家们通过对前景背景分离后的(de)二值图像进(jìn)行连通域提(tí)取和(hé)标记之后发现，如果宇宙当中没有(yǒu)暗物质，图形看起来(lái)不应该(gāi)是这样的，而(ér)随着(zhe)暗物质的增(zēng)加，一些峰值的幅度会(huì)减小(xiǎo)，才变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波(bō)背(bèi)景辐射的测量(liàng)值，我(wǒ)们需要的暗(àn)物质大约是(shì)普通物质(zhì)的5倍。这个数字与解释星系当(dāng)中恒星运(yùn)动所需要的暗物质比例(lì)是一致的(de)。这(zhè)就意味着。

用(yòng)了一个简单的理论框架，就(jiù)很好地(dì)解释了很多不(bù)同的观测结果。而(ér)暗物质的(de)本质就(jiù)是宇宙当(dāng)中存在(zài)着某种类型(xíng)的(de)粒子，它们不参与任何其他(tā)的电磁作用，只通(tōng)过引力(lì)来相互(hù)作用。所以(yǐ)如果能够(gòu)找到(dào)这种粒子的存在(zài)，就相当于(yú)找到(dào)了暗物质存在的实际(jì)证据(jù)。这(zhè)种粒子到(dào)底是什么？科学家们已经提出(chū)了数十种的假想目标，而要寻(xún)找这(zhè)些不(bù)同(tóng)的(de)目标粒(lì)子所需要的实验方(fāng)式(shì)也不(bù)相同。在过去的几十年当中，人(rén)类(lèi)为了寻(xún)找(zhǎo)这些看不见、摸(mō)不到，几乎不会(huì)与(yǔ)常规物(wù)质相互作用的“暗(àn)物(wù)质”，科学家(jiā)们已经进行了超过50次的实验，却没有(yǒu)任何实(shí)质性的发现，除(chú)了一(yī)个地方，意大利(lì)的格兰萨索山，隶属(shǔ)于(yú)阿尔卑斯山脉。

在山(shān)下(xià)1400米处的地下矿井(jǐng)当中，藏(cáng)着地球上最大的地学实验室，这个实(shí)验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼(lóu)高的探测器，一(yī)直致力于寻找暗物质粒子的(de)周期(qī)性(xìng)震荡。

自1997年以来，这(zhè)里(lǐ)的科学(xué)家声称观测(cè)到了某种信(xìn)号。经(jīng)过了20多(duō)年的数据收集，人(rén)们(men)发现(xiàn)了一个有趣的事情。探测率(lǜ)会在每年的6月份达到峰值，然后(hòu)在11月降到最低，而且在20年当中每(měi)年都是(shì)一样(yàng)。一些科学家认为这可(kě)能是(shì)人类(lèi)发现暗物(wù)质的第一个直接证据(jù)。

但是(shì)为什么暗物质会(huì)产生周期性的年度信号(hào)呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的(de)速度围(wéi)绕着(zhe)银河系进行移动，那么(me)如果暗物质存在(zài)宇(yǔ)宙当中，这意(yì)味着我(wǒ)们也在以这样的速(sù)度在穿越着(zhe)暗物质流，这个(gè)过程中(zhōng)会产生相应的振荡，同时地球又以30公里/秒的速度(dù)围绕太(tài)阳(yáng)进行旋转(zhuǎn)。所以有半年(nián)的时间(jiān)，地球(qiú)围绕太(tài)阳的方向与太(tài)阳环绕银河系的方向是一致的(de)，而(ér)另外半年(nián)则与之相反。

而(ér)在6月份的时候，地球(qiú)与太阳的(de)方向正好达(dá)到完全一致，这(zhè)是理论上地球穿(chuān)越暗物(wù)质(zhì)流最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况中，太(tài)阳系相(xiāng)对银河系(xì)的平面呈现了60度的倾斜，但是这(zhè)并不影响这个(gè)理论的(de)有效(xiào)性。

因(yīn)此科学家认为这(zhè)可(kě)以用来解(jiě)释，研(yán)究人员们所观(guān)测(cè)到的周期性信号。当然也可能有其他(tā)的情(qíng)况，造成(chéng)这种年度(dù)周期(qī)信号的(de)差异也可能是温度(dù)、湿度、土壤中的水分、高山上的积雪，甚至连意大(dà)利(lì)游客的数量也符合这(zhè)个周期的规律。

所以，科学家们又在南(nán)半球建立了一个几(jǐ)乎相同的实验(yàn)室，这里的季(jì)节与(yǔ)之前的实验(yàn)室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿(chuān)过暗物质流的运动(dòng)特征和第一个实(shí)验室是一样的。

因此，如果在这里可以得到相同的信号，就可以(yǐ)成为(wèi)暗物质所存(cún)在的(de)非(fēi)常有力的证(zhèng)据了。但是(shì)由于这个实(shí)验室刚刚(gāng)建成不久，所以截至(zhì)目前还(hái)无法提供相应的数(shù)据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新的(de)望远镜，这台太空望远镜叫做(zuò)“南希(xī)格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪器(qì)提供的视野是哈(hā)勃(bó)红外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太空望远镜其(qí)中一(yī)个关键的用途就是探索暗物(wù)质(zhì)背后的奥秘，对于探测的(de)结果，我们只能拭目以待了。费(fèi)米实验室粒子天体物理中(zhōng)心的(de)科(kē)学家丹琥(hǔ)珀和贾(jiǎ)森斯特(tè)芬研究发现，如果暗物质存在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会(huì)支持(chí)宇宙(zhòu)当中生命的诞生(shēng)，或者说是生命进(jìn)化的(de)一个重要因素。

如(rú)果这一理论得到(dào)进(jìn)一步的证实，那么遍布宇宙(zhòu)当中(zhōng)的(de)暗(àn)物质会不会意味着人(rén)类(lèi)并不孤(gū)单呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个角(jiǎo)落(luò)的(de)行(xíng)星上(shàng)，暗(àn)物质正在通过这样的效(xiào)应创造(zào)生命。当然，这些推论的大前提是要先找到暗物质(zhì)存在的实际证据(jù)。那么(me)小伙伴们，你(nǐ)们(men)觉(jué)得暗物质到底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你(nǐ)的(de)支(zhī)持(chí)是(shì)我(wǒ)更新的动力(lì)！

未经允许不得转载：济宁舞蹈培训学校_济宁洋娃娃舞蹈学校_济宁洋娃娃舞蹈学校官网 五的大写是什么