宇宙是“人为制造”的(de)？为何会存在科学无法解(jiě)释的(de)“暗(àn)物质”？暗(àn)物质又(yòu)究竟(jìng)是什么？人类(lèi)为了寻找暗(àn)物质(zhì)存(cún)在的证据，科学(xué)家们在过去的几十年(nián)当中进(jìn)行了(le)超(chāo)过50次的长(zhǎng)期(qī)实验(yàn)，但是(shì)却(què)没有发现任何的有效证据。除(chú)了一个地(dì)方，在1687年出版的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿(dùn)发表了万有引力定(dìng)律，它揭示了宇宙中天体(tǐ)运(yùn)动的规律。往后的几(jǐ)百(bǎi)年来(lái)，当天文学家们发现某些(xiē)天体运(yùn)行轨道出(chū)现异常，不符合万有引力(lì)定(dìng)律(lǜ)的时候，他们就会知道，周(zhōu)围一定有未知的天体通过(guò)引(yǐn)力在摄动它(tā)的(de)轨道。比(bǐ)如在(zài)1846年(nián)，奥(ào)本勒维耶就通过天王星运行轨道的异常，推算并(bìng)且发现了海王星的(de)存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王(wáng)星的发现都是应用万有引力定律所取(qǔ)得重大天文(wén)成就的(de)例子。但是这些发(fā)现都是在恒星系统的尺度当中，可当我(wǒ)们上升到星系或者是星(xīng)团的尺度，事情就(jiù)开始变(biàn)得诡异了(le)。

1933年(nián)，瑞(ruì)士的物理学家弗里茨兹(zī)威基(jī)正在研究和(hé)测(cè)量(liàng)后发星系团的质(zhì)量(liàng)。这是一个由数千(qiān)个(gè)星系所组成(chéng)的(de)巨大星系团，这些星系(xì)被引(yǐn)力束缚在一起。测量(liàng)星(xīng)系(xì)团的(de)质量一般会使(shǐ)用到两种方法，当两种方法结果一(yī)致(zhì)，就可以(yǐ)确定其质(zhì)量(liàng)的范围(wéi)。

第一种是获得其(qí)"光度(dù)学的质(zhì)量"，需要的数据是测量各个星系的光(guāng)度(dù)。

第二种是动力学质(zhì)量的计(jì)算，是利用(yòng)光谱红移测量星系团中的各个星(xīng)系相(xiāng)对于星系团的运动速(sù)度。当测(cè)量(liàng)结(jié)果出来(lái)之后，兹(zī)威(wēi)基彻底(dǐ)懵了，“动力(lì)学质量”竟然是“光度学质量(liàng)”的(de)400倍(bèi)。这意味着，后发座(zuò)星(xīng)系团有99%的质(zhì)量(liàng)消失了，或(huò)者说这99%的质(zhì)量并(bìng)不以可见光(guāng)的形(xíng)式(shì)所存在，我们无法看到。最诡异的是，在测量(liàng)速度的过程(chéng)中，兹威基发现星系团中很多(duō)星系(xì)的速度比理论上(shàng)要快得多(duō)，按照牛顿(dùn)的运(yùn)动(dòng)学定(dìng)律，仅靠(kào)这些可见星系(xì)的质(zhì)量所产生(shēng)的引力是无(wú)法将它们束缚(fù)在(zài)星系(xì)团内(nèi)的，它们(men)早就(jiù)应该被抛(pāo)出星系团(tuán)之(zhī)外了，除(chú)非有一种神秘的力(lì)量在起(qǐ)作用，这种力(lì)量来源于某种隐形(xíng)的(de)物质。

据此(cǐ)，兹维基提出(chū)了这样部分不(bù)可(kě)见的(de)暗质(zhì)，它不发(fā)散光、吸光、反射光，但(dàn)是它(tā)们却占据着宇宙中绝大部(bù)分的(de)质量。只(zhǐ)是当时的(de)人(rén)们对这样的一(yī)种(zhǒng)说法不屑(xiè)一顾。

直(zhí)到40年之(zhī)后，“暗物质”这个词才(cái)再一次出(chū)现。天文学(xué)家维拉鲁宾(bīn)和(hé)肯特福特在观测仙女座星(xīng)系中的(de)恒星运动。理论上来说，距离中心(xīn)越远的恒星在(zài)其轨道上的运行速(sù)度就(jiù)会(huì)越(yuè)慢。但(dàn)是他(tā)们观测的结果却让人感到不(bù)可思议。

随着(zhe)与中心距离(lí)的(de)增加，恒星的旋(xuán)转速度(dù)几乎(hū)保持(chí)不变。可(kě)是根据(jù)牛(niú)顿的万有引力定(dìng)律(lǜ)，在星系(xì)当(dāng)中如果没有足够大的质量来吸引(yǐn)它(tā)们，这些外(wài)围的恒(héng)星(xīng)早就被甩到(dào)宇宙当中了。基于这种现象，科学(xué)家们会使(shǐ)用一种相(xiāng)对标(biāo)准的方法来解释暗物(wù)质的存在(zài)，这种(zhǒng)方法就是测量星系当中气体在(zài)X轴上距离星系中心的距(jù)离，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如(rú)果出现异(yì)常的结果，就认为是由(yóu)暗物质的(de)力量进入其(qí)中(zhōng)。

周冬雨高考成绩是多少分，周冬雨高考分数是多少="宇宙是“人为创造”的(de)证(zhèng)据？颠覆科学认知的(de)暗物质！竟是生命诞生的(de)基础？_黑料正能量" decoding="async" data-ratio="0.46758039008961516" 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(jiā)们通过射电望远镜(jìng)测量了距离星系中心更远距离的(de)氢元素，发现它们的旋转速(sù)度(dù)并不(bù)符(fú)合牛顿的力学定律。我们(men)的(de)太阳系也(yě)不(bù)例外(wài)，太(tài)阳系位于银河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根据万有引力(lì)定律进行计算，太(tài)阳系的(de)运行速度应该是160千(qiān)米/秒，但(dàn)实(shí)际上，太阳(yáng)系正在以(yǐ)220千(qiān)米/秒的速度围绕(rào)银河(hé)系旋转，这个实(shí)际速度(dù)远远大于理论(lùn)速度(dù)，那(nà)么产生以上(shàng)这(zhè)种向心加速度的原因很可(kě)能就(jiù)是(shì)存在着一种我们看不到的物质，是这些暗物(wù)质(zhì)的引(yǐn)力效应将(jiāng)星(xīng)系聚(jù)集在了一起(qǐ)。

也(yě)是从这时开(kāi)始(shǐ)，越来越多(duō)的研究人员开始相信暗物质的存在(zài)。科学家(jiā)根据星系(xì)外恒(héng)星(xīng)轨道(dào)的(de)速(sù)度，估(gū)算在星系当(dāng)中暗(àn)物质的质量占整个星系(xì)质量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可以解释这个(gè)现象的(de)原因。在一项新的研(yán)究当中，科学(xué)家们发现，几乎没(méi)有引力效(xiào)应(yīng)的遥远恒星(xīng)之(zhī)间，也会出(chū)现速(sù)度上的微小(xiǎo)差(chà)异。另(lìng)外，天文学家还发(fā)现了一(yī)个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个(gè)星系(xì)距离地球大(dà)约(yuē)2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多，但是星系当(dāng)中存在的(de)恒星数量却只有银河系的千分之一(yī)。

所(suǒ)以在理论(lùn)上，该星(xīng)系(xì)必(bì)须存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析。但(dàn)是(shì)科(kē)学家(jiā)们使用最先进的(de)望远镜对其进行了40个小时的详细测量之后，发(fā)现星系中(zhōng)的恒星运动(dòng)是可以用正(zhèng)常的物质和力学定(dìng)律来解(jiě)释的。那么(me)又有人(rén)提出，也许该星系的暗物(wù)质，已(yǐ)经(jīng)被附近的另一(yī)个大星系剥离(lí)了。奇(qí)怪(guài)的是，它的附近(jìn)没有任何星系存在(zài)。造成这些现象(xiàng)的(de)除(chú)了暗物质的假(jiǎ)说之(zhī)外，另一种可能(néng)就是人类对引(yǐn)力的理(lǐ)解还不够全面，引力很可能在不(bù)同尺度空(kōng)间中的工作方式是不(bù)同的(de)，这意味着在(zài)行星系尺(chǐ)度中(zhōng)的(de)天体会沿着它(tā)们(men)的轨(guǐ)道，按照(zhào)我(wǒ)们所理解(jiě)的方式运动。但是(shì)上升到星系和星团的尺(chǐ)度(dù)，引力之间(jiān)的(de)相互作用则是不(bù)同的方式(shì)。对于在(zài)星(xīng)系团之(zhī)间的相互作用，科(kē)学家(jiā)还引入了外部(bù)场效应的概念(niàn)，指的是在数百万光年的规模(mó)上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼此特殊的效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理论成立，这(zhè)意味(wèi)着我们需要对(duì)现在的物(wù)理定律(lǜ)进行修正，这些发(fā)现(xiàn)也(yě)让很(hěn)多人认为暗物(wù)质假说理论就此终结。但是在(zài)宇宙(zhòu)当中(zhōng)还有关(guān)于(yú)暗物质存(cún)在(zài)的其他的(de)理论证据，这些(xiē)理论(lùn)证据是蒙德理论所没法(fǎ)解(jiě)释的(de)“引力(lì)透镜(jìng)”。

径向距离为37亿光年的(de)子弹星系团，由两个碰(pèng)撞的星系团(tuán)所组成，类似这(zhè)样(yàng)的星团，它们大(dà)部(bù)分的普通质(zhì)量都(dōu)在星系(xì)的气体(tǐ)当中。当星(xīng)团以1000万公里(lǐ)/小(xiǎo)时(shí)发(fā)生碰撞的时候，星(xīng)际气体的相互(hù)作用就会导致温(wēn)度的急剧升(shēng)高，速度大幅降低。所(suǒ)以(yǐ)在理(lǐ)论上，在碰撞之后，子弹星(xīng)系团大部分的质量将(jiāng)位于所有这(zhè)些气体所(suǒ)在的中间区域。那么我们通过什么来验(yàn)证它的(de)质量区域到(dào)底是不是集中在中间呢？前不(bù)久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传回了(le)宇宙当中(zhōng)第一张(zhāng)全(quán)彩(cǎi)的高清照片，在照片中我们可以明显地看到很(hěn)多星(xīng)系似乎被拉(lā)伸产生(shēng)了(le)巨大的形变。其实这些星系本身(shēn)并不(bù)是真的被扭(niǔ)曲了，也(yě)不是韦伯(bó)望(wàng)远(yuǎn)镜出了什么问题，而是(shì)这样极遥远的天体和我们地球上的观测(cè)者(zhě)之间。被一个质量(liàng)超级(jí)巨大(dà)的(de)天体(tǐ)遮挡(dǎng)，这(zhè)个超大质量的(de)东西的引力，会使身后更(gèng)遥(yáo)远星系的光都发生了扭曲。这(zhè)个现(xiàn)象(xiàng)就是(shì)引力(lì)透镜效应。这个巨大的天体可能是超大质(zhì)量的黑(hēi)洞或者是(shì)暗物(wù)质(zhì)。

所以当(dāng)人(rén)们对子弹星系(xì)团观测(cè)的时候，发(fā)现它的(de)大质量区域并(bìng)不(bù)是在中间，而是在两侧。所以最好的解(jiě)释(shì)方法就是(shì)当星团(tuán)发生全部的碰撞(zhuàng)时，可(kě)被观测到的质量气(qì)体被卡在了中(zhōng)间(jiān)，暗物质则直接(jiē)通过了(le)这个(gè)区域，并在两边形成了引(yǐn)力(lì)透(tòu)镜。对子弹星(xīng)系团的引力透镜研究也被(bèi)认为是(shì)暗物质存在的迄今(jīn)为止最好的理(lǐ)论证(zhèng)据。

除(chú)此之(zhī)外，还有来自宇宙当(dāng)中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻地(dì)穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性的(de)微波辐射。其中(zhōng)红色的部(bù)分表示温(wēn)度较高的区域，蓝(lán)色则表(biǎo)示(shì)相对较冷(lěng)的区域(yù)，但(dàn)实际上它们之间的温(wēn)差只有万(wàn)分(fēn)之一。

科学家(jiā)们通过对前景背景分离(lí)后的二值图(tú)像进行连(lián)通域提取和(hé)标记之后发现，如果宇宙当中没有暗物质，图形看起(qǐ)来(lái)不应该(gāi)是这(zhè)样的(de)，而随着暗物质的增加，一(yī)些峰(fēng)值的幅度会减小(xiǎo)，才变得看(kàn)起来“和谐”。为了匹(pǐ)配(pèi)宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值，我们需要的暗物(wù)质大约是普通物(wù)质的5倍。这个(gè)数(shù)字与解释星系当中恒星运动所需要的暗物质比例是一(yī)致的。这就意味(wèi)着。

用了一(yī)个简单(dān)的理论框架，就很(hěn)好地解释了很(hěn)多不同的观测结果。而暗物质的本质就是宇宙当中存(cún)在(zài)着某种类型(xíng)的粒(lì)子，它们(men)不(bù)参与任何其他(tā)的(de)电磁(cí)作用，只(zhǐ)通过引力来相互作用。所以如果能(néng)够找到(dào)这种粒子的存在，就相当于找到(dào)了暗物质(zhì)存在的实(shí)际证据。这种粒子到(dào)底是什(shén)么？科学家(jiā)们已经提出了数十种的假想(xiǎng)目(mù)标，而要寻找(zhǎo)这些不同的目(mù)标粒子所需要的实(shí)验方式也不相同(tóng)。在过去的几十年当中，人类为了寻找这(zhè)些看不(bù)见、摸(mō)不(bù)到，几乎不(bù)会与常规物质相互作(zuò)用的“暗物质”，科学家们(men)已经进行(xíng)了超(chāo)过(guò)50次的(de)实验，却(què)没有任何实质性(xìng)的发(fā)现，除了一个地(dì)方，意大利的格兰萨索山(shān)，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当(dāng)中(zhōng)，藏着(zhe)地球上最大的地学实(shí)验室(shì)，这个实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼高的探测器，一直致力于(yú)寻(xún)找暗物质(zhì)粒子(zi)的周期性(xìng)震荡。

自(zì)1997年以来，这里的科学家声称(chēng)观测到了某种信号。经(jīng)过了20多年的(de)数据(jù)收集(jí)，人们发现了(le)一个(gè)有趣的事情。探测(cè)率会在每年的(de)6月(yuè)份(fèn)达到峰值，然后在11月降到最(zuì)低，而且在(zài)20年当中每(měi)年都是一样。一些科(kē)学家认为(wèi)这可能是人类发现(xiàn)暗物质的第一个(gè)直接(jiē)证据。

但(dàn)是为什么暗物质(zhì)会产生周期性的年度信号(hào)呢？刚(gāng)才(cái)我们讲(jiǎng)了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着(zhe)银(yín)河(hé)系进行(xíng)移动(dòng)，那么如果暗(àn)物质(zh周冬雨高考成绩是多少分，周冬雨高考分数是多少ì)存在宇宙当(dāng)中，这意(yì)味(wèi)着我们也在(zài)以这样的速度(dù)在穿越(yuè)着暗(àn)物质流，这个过程(chéng)中(zhōng)会(huì)产生相应的振(zhèn)荡，同(tóng)时地球(qiú)又以30公里/秒(miǎo)的速度(dù)围绕太阳进行旋转。所以(yǐ)有(yǒu)半(bàn)年(nián)的时(shí)间，地球(qiú)围绕太(tài)阳的方向与(yǔ)太阳(yáng)环绕银河系的方向是一致的，而另外半年则与(yǔ)之(zhī)相反(fǎn)。

而在6月份的时候，地球与(yǔ)太阳(yáng)的方向正好达到(dào)完全一致，这是理论(lùn)上地球穿越暗物质流最(zuì)快的时段(duàn)。而在(zài)11月(yuè)份(fèn)，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽管在实(shí)际的情况中，太(tài)阳系(xì)相对银河系的平面呈现了60度的倾斜(xié)，但是(shì)这并不(bù)影(yǐng)响这个理论的有效性。

因此科学家认为这(zhè)可以用来解释，研(yán)究人(rén)员们所观(guān)测到的周期(qī)性信号。当(dāng)然也可能有其他的(de)情况，造成这种年(nián)度(dù)周期信号的差异也可(kě)能(néng)是温(wēn)度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚(shèn)至连意大利游客的数量也符合(hé)这个周期的规律。

所以，科学家(jiā)们又在南(nán)半球建立了一个几乎相同的(de)实验(yàn)室(shì)，这里的季节与之前的(de)实(shí)验(yàn)室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿过暗物(wù)质流的(de)运动特征和第一(yī)个(gè)实(shí)验室是(shì)一样的。

因此，如果在这里(lǐ)可以(yǐ)得到相(xiāng)同的信号，就可以成为暗物(wù)质所存在的(de)非常有力的证据(jù)了。但(dàn)是由于这个实验(yàn)室刚刚(gāng)建成不久(jiǔ)，所以截(jié)至目前还无法提供相(xiāng)应的数据(jù)支持。另(lìng)外(wài)，在2025年，NASA将会发射一台新的望远(yuǎn)镜(jìng)，这台太空望远镜叫(jiào)做“南希格雷斯罗曼”，它的(de)主(zhǔ)镜大小跟哈勃(bó)望远(yuǎn)镜(jìng)相同，但(dàn)它的宽视场仪器提供的视野是哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希格雷斯罗(luó)曼太(tài)空望(wàng)远镜(jìng)其中(zhōng)一个关(guān)键(jiàn)的用途就(jiù)是探索暗物质背后的(de)奥秘，对于探测的结果，我们只能拭(shì)目以待了。费米实验室粒子(zi)天体物理中心的(de)科学(xué)家丹琥珀和(hé)贾(jiǎ)森斯(sī)特芬(fēn)研究发现，如果暗物质(zhì)存在，它们极有(yǒu)可(kě)能拥有另一种神秘的效应，这种暗物质效(xiào)应，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生，或者(zhě)说是(shì)生命进化的一个(gè)重要因(yīn)素(sù)。

如果(guǒ)这(zhè)一(yī)理论(lùn)得(dé)到进一步(bù)的证(zhèng)实，那(nà)么遍布宇宙当中的暗(àn)物质会不会意味(wèi)着人类并不孤(gū)单呢(ne)？或许在宇宙当中(zhōng)某个(gè)角落的行星上，暗物质正(zhèng)在通(tōng)过(guò)这样的效应创造生命(mìng)。当然，这(zhè)些推论的(de)大(dà)前提是要先(xiān)找到暗物(wù)质存在的(de)实际(jì)证(zhèng)据。那么(me)小伙伴(bàn)们，你们觉得暗物质到底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的(de)支持(chí)是我更新的(de)动力！

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