宇宙是“人为制造”的(de)？为何(hé)会存在科(kē)学无法解释的(de)“暗物(wù)质”？暗物质又究竟是什么？人类为了寻找暗(àn)物质存在的证据，科学家们在过(guò)去的几十年当中进行了超过(guò)50次的长期实验，但是却没(méi)有发现任何的有效证据。除了一个地方，在(zài)1687年(nián)出版的自然哲学数(shù)学原理一书中，埃萨克(kè)牛顿(dùn)发表了万有引(yǐn)力(lì)定律，它揭示了(le)宇(yǔ)宙中天体运动的规律。往后的(de)几百年来(lái)，当天文学家们发现(xiàn)某(mǒu)些(xiē)天体(tǐ)运行轨道出现(xiàn)异常，不(bù)符合万有引力定律的(de)时候，他们就会知道，周围一(yī)定有未(wèi)知(zhī)的天(tiān)体通(tōng)过引(yǐn)力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥(ào)本勒维耶就通(tōng)过天王星运行(xíng)轨道的异常，推算(suàn)并(bìng)且(qiě)发现了海(hǎi)王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发(fā)现都(dōu)是应用(yòng)万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律所(suǒ)取(qǔ)得重(zhòng)大天文成(chéng)就(jiù)的例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当我们上升(shēng)到星系或者是星(xīng)团的尺(chǐ)度，事情(qíng)就(jiù)开始变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在研究和(hé)测量后发(fā)星系团的质量。这是一个由数千个星系所组(zǔ)成(chéng)的(de)巨大(dà)星(xīng)系(xì)团(tuán)，这些星系(xì)被引力束缚在一(yī)起。测量(liàng)星系团的质量一般会(huì)使用到两种(zhǒng)方法，当两种(zhǒng)方法(fǎ)结(jié)果(guǒ)一(yī)致，就可以确定其质量的范围。

第一种是获得(dé)其"光度学的质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第二种是动力学(xué)质量的计算，是(shì)利用光谱红移测(cè)量星(xīng)系团中的各个星系相对于星(xīng)系团的运(yùn)动速(sù)度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵了(le)，“动力(lì)学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味着(zhe)，后发座星系团有99%的质量消失了，或者(zhě)说这(zhè)99%的质量(liàng)并(bìng)不(bù)以可见光的形(xíng)式所存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异的(de)是，在测(cè)量速度的(de)过(guò)程中，兹威(wēi)基发现(xiàn)星系团中很多星系的速度(dù)比理论上要(yào)快得(dé)多，按(àn)照牛顿的运动学(xué)定律，仅(jǐn)靠这(zhè)些可见星系的质量所产生的(de)引力是无法将(jiāng)它们束缚在星(xīng)系团内的，它(tā)们早就应该被抛(pāo)出星系团之外了，除非有一种(zhǒng)神秘的力量(liàng)在起作用，这种力量来(lái)源于某种隐形(xíng)的(de)物(wù)质。

据此(cǐ)，兹(zī)维(wéi)基提(tí)出了这样部分不可见的暗质，它(tā)不发(fā)散光(guāng)、吸光、反射光，但(dàn)是(shì)它们却占(zhàn)据(jù)着(zhe)宇宙中绝大部(bù)分的质(zhì)量。只是当时(shí)的人们对这样(yàng)的一(yī)种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个(gè)词(cí)才再一次出现。天文学(xué)家维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测仙女座星系中的恒星运动(dòng)。理(lǐ)论上来说，距离中心越远的恒星在其轨道上的运行(xíng)速(sù)度就(jiù)会越(yuè)慢。但(dàn)是他们观测的(de)结果却(què)让人感到不可思议。

随着与中心距离(lí)的增加，恒星(xīng)的(de)旋转(zhuǎn)速度几乎保持(chí)不变。可(kě)是(shì)根据牛顿的万有引力定律(lǜ)，在星(xīng)系当(dāng)中如(rú)果没有足够大的质量来吸引它(tā)们，这些外围(wéi)的恒星早就被甩到宇宙(zhòu)当中了。基于这种现象(xiàng)，科学家们会使用(yòng)一种相对标准的方法(fǎ)来解释暗物质的(de)存(cún)在，这种方法就(jiù)是测量星系当中气体在X轴上距离星系中心(xīn)的距离，以及在(zài)Y轴(zhóu)上气体的旋转速度。如(rú)果出现异常(cháng)的结果(guǒ)，就认为(wèi)是由暗物质(zhì)的力量进入(rù)其(qí)中。

于是科学家们通过射电望(wàng)远镜测(cè)量了距离星系中心更远(yuǎn)距离的氢元(yuán)素，发现它们的旋转速度并不符合(hé)牛顿(dùn)的力(lì)学定律(lǜ)。我们的(de)太阳系也不例外，太阳(yáng)系(xì)位(wèi)于银河系的第三悬臂之上，距离银河(hé)系中心2.6万光年(nián)，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳系的运行速度应该(gāi)是160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系正在以220千(qiān)米(mǐ)/秒(miǎo)的(de)速(sù)度围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于理论(lùn)速度，那么产(chǎn)生以(yǐ)上(shàng)这种向心(xīn)加速度的原因很可能就是存在着一种我们看不到的物质，是这些暗物质(zhì)的引力效(xiào)应(yīng)将星系(xì)聚集在了一(yī)起。

也是从这时开始，越(yuè)来越多的(de)研究人员开始(shǐ)相信暗物质的(de)存在(zài)。科学家(jiā)根(gēn)据星系外恒星轨道的速度，估算在星系当中暗物(wù)质的质量占整个星(xīng)系(xì)质量的85%。但是，暗(àn)物质并不(bù)是(shì)唯一可以(yǐ)解释这个现(xiàn)象的原因(yīn)。在一项新的(de)研究(jiū)当(dāng)中，科学(xué)家们发现(xiàn)，几乎没有引力效应(yīng)的遥(yáo)远恒星之间，也会出现速度上的微小差异。另外，天文学(xué)家还发现(xiàn)了一个反(fǎn)常的星系，叫(jiào)做(zuò)Agc114905。这个(gè)星系距离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多，但是(shì)星系(xì)当中存在(zài)的恒星数量(liàng)却(què)只(zhǐ)有讳疾忌医的故事简短，讳疾忌医的故事和寓意(yǒu)银河系(xì)的千分之一。

所以在理论上，该星系必须存在暗物质，否则就会分崩(bēng)离(lí)析。但是科(kē)学家们(men)使用最先进(jìn)的望远镜对其进行了40个小时的详细测(cè)量(liàng)之后，发现星系中的(de)恒星运(yùn)动是可(kě)以(yǐ)用正常的物质和力学定律来解释的。那么又有(yǒu)人提出，也(yě)许该星系(xì)的(de)暗(àn)物质，已(yǐ)经被附近的另一个大星系剥离了。奇怪(guài)的是，它的附近没有任何星系存在。造成这些现象的除了(le)暗物质的假说之(zhī)外，另一种可能就(jiù)是人类对(duì)引(yǐn)力的理解还不(bù)够全面，引力很可能在不同尺度(dù)空间中(zhōng)的工作方式(shì)是不同的(de)，这意味着在行星系尺度(dù)中的天(tiān)体会沿着它们的轨道，按照我们所理解的方式运动。但(dàn)是上升(shēng)到星系(xì)和(hé)星(xīng)团的尺度，引力之间的相(xiāng)互作用则是(shì)不同的方式。对于在星系团之间的相互作(zuò)用，科学(xué)家还引入(rù)了外部场效(xiào)应的概念，指的是在数百万光年的(de)规(guī)模(mó)上，巨大的(de)质量之(zhī)间会产生对彼此(cǐ)特(tè)殊的(de)效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论(lùn)。如(rú)果MOND蒙德(dé)理论成(chéng)立，这意味着我们(men)需要(yào)对现(xiàn)在的物理定(dìng)律进行修正，这些发现也让很(hěn)多人(rén)认为暗(àn)物质(zhì)假说理(lǐ)论就(jiù)此终结(jié)。但是在宇(yǔ)宙当中还(hái)有关于暗物质存(cún)在(zài)的其他的(de)理(lǐ)论证据，这些理论证据是蒙(méng)德理(lǐ)论所没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的(de)子(zi)弹(dàn)星(xīng)系团，由两(liǎng)个碰撞的星系团(tuán)所组成，类似这样(yàng)的星(xīng)团(tuán)，它们大部(bù)分(fēn)的普通(tōng)质(zhì)量都在(zài)星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞的时候(hòu)，星际气(qì)体的相互作用(yòng)就会(huì)导致(zhì)温度的急剧升高，速度大幅降低。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在(zài)碰撞之(zhī)后，子弹星系(xì)团大(dà)部分(fēn)的质量将(jiāng)位于所有这些气体(tǐ)所在的(de)中间区(qū)域。那(nà)么我们通过什么来验证它的质量区域(yù)到底是不是集中在中间呢？前(qián)不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯(bó)太空(kōng)望远镜传回了宇宙当(dāng)中第一张(zhāng)全彩的(de)高清照(zhào)片，在照片中我们可以(yǐ)明(míng)显(xiǎn)地看到很多星(xīng)系似(shì)乎被拉伸产生(shēng)了巨大的形(xíng)变(biàn)。其(qí)实(shí)这些星系本(běn)身(shēn)并不是真的被扭(niǔ)曲了，也(yě)不是(shì)韦(wéi)伯望(wàng)远镜出了什么问(wèn)题，而是这样(yàng)极遥远的(de)天体和我们地球上(shàng)的观测(cè)者之间(jiān)。被(bèi)一个质(zhì)量超级巨(jù)大的天体遮挡，这个超大质(zhì)量的东西的引力，会使身后(hòu)更遥远星系的光都发生(shēng)了扭曲。这个(gè)现象(xiàng)就是引力透镜(jìng)效应(yīng)。这个巨大的天体可能是超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以(yǐ)当人们对(duì)子弹(dàn)星(xīng)系团(tuán)观测的时候，发(fā)现(xiàn)它的大质量区(qū)域并不是在中(zhōng)间，而是在(zài)两侧。所以最好的解释方法就是(shì)当星团发生全部的碰撞时，可被观(guān)测到(dào)的质量气体被卡(kǎ)在了中间(jiān)，暗物质则直接通过了这个区域，并在两边形成了(le)引力透镜(jìng)。对子(zi)弹(dàn)星系团的(de)引力(lì)透镜研究也被认为(wèi)是(shì)暗物质存在的(de)迄今为止最好的理论证据。

除此之外，还有来自宇(yǔ)宙当中最古老的(de)光(guāng)。从(cóng)宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万(wàn)年之后，可见光终于可(kě)以畅通无(wú)阻(zǔ)地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之后(hòu)，这些光在(zài)宇宙空间(jiān)背景上留(liú)下(xià)了各相同性的微波(bō)辐射。其中红色的部分表示温度较高的(de)区域，蓝色则(zé)表示相对较冷的(de)区(qū)域，但实际上它们(men)之间的温差只有万分(fēn)之一(yī)。

科学家们通(tōng)过对前(qián)景(jǐng)背(bèi)景(jǐng)分离后(hòu)的二值图像进行连通域提(tí)取和标记之(zhī)后发现，如果(guǒ)宇(yǔ)宙当中没有暗物质(zhì)，图形看起来不应该是这样的，而随着暗物(wù)质的增(zēng)加，一些峰值的幅度会减(jiǎn)小，才(cái)变(biàn)得看起来(lái)“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙微(wēi)波(bō)背景辐射的测(cè)量值，我们需要的暗物质大约是普(pǔ)通物质的5倍(bèi)。这个数字与解(jiě)释星系(xì)当(dāng)中恒(héng)星运动所需要的暗物质(zhì)比例(lì)是一致(zhì)的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架，就很好地(dì)解释了(le)很(hěn)多不同(tóng)的观测结果。而(ér)暗物质(zhì)的本(běn)质就是宇宙当中存在(zài)着某种类型的(de)粒子，它们不(bù)参与任何其(qí)他的电(diàn)磁(cí)作用，只通过引力来相互作用。所以(yǐ)如果能够(gòu)找(zhǎo)到(dào)这种粒子的存在，就(jiù)相当于找到了暗物质(zhì)存(cún)在(zài)的实(shí)际证据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学家们已经提出了(le)数十种(zhǒng)的(de)假(jiǎ)想目(mù)标，而(ér)要(yào)寻(xún)找这些不同的目标粒子所需(xū)要的实验方式也不(bù)相同。在过去的几十年当中，人类为了寻找这些看(kàn)不见、摸不到，几乎不会与常规物质相互作用的“暗物质”，科(kē)学家们已(yǐ)经(jīng)进行(xíng)了超过50次的实验，却没(méi)有任何实质性(xìng)的发(fā)现(xiàn)，除了(le)一个地(dì)方，意大(dà)利的(de)格兰萨索山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最(zuì)大的地(dì)学实验室，这(zhè)个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的探(tàn)测器，一直致力(lì)于寻找(zhǎo)暗物质粒子(zi)的周(zhōu)期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学家声称(chēng)观测到了某种信号。经过了20多年的数据收集，人们发现了一个有趣(qù)的事情。探测(cè)率(lǜ)会在每(měi)年的6月份达到峰值(zhí)，然(rán)后在11月降到(dào)最低，而且在20年当(dāng)中(zhōng)每年都是一样。一些科(kē)学家认为这可能是人(rén)类发(fā)现暗物质的第一个直接证据(jù)。

但是为什么暗物质会产生周期性(xìng)的年(nián)度信号呢？刚(gāng)才我们讲了太阳系正(zhèng)在以220公(gōng)里/秒的速(sù)度围绕着银河系进行移(yí)动，那(nà)么(me)如果暗(àn)物质存在宇宙当中，这意味着我们(men)也在以这(zhè)样的速度在穿越着暗物质流，这个过程中会产(chǎn)生相(xiāng)应的振荡，同时(shí)地球又以30公里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕(rào)太阳进行(xíng)旋转。所以(yǐ)有半(bàn)年(nián)的时间，地球围绕太阳(yáng)的方向与(yǔ)太(tài)阳(yáng)环绕银河系的方向是一(yī)致的，而另外半年则与之相(xiāng)反。

而在6月(yuè)份(fèn)的时候，地球与太阳(yáng)的方向(xiàng)正好达到完全(quán)一致，这是理论(lùn)上地(dì)球穿越(yuè)暗物(wù)质流最快的(de)时(shí)段。而在11月份，又恰好达到(dào)了最(zuì)慢值。尽管在实际的情(qíng)况中，太阳(yáng)系(xì)相对(duì)银(yín)河系的平面呈现了60度的倾斜，但(dàn)是这并不影(yǐng)响这个理(lǐ)论的有效性。

因此科(kē)学(xué)家认为这(zhè)可以用来解(jiě)释，研究人员们所观测到(dào)的周期性(xìng)信号(hào)。当然也可能有其他(tā)的情况，造(zào)成(chéng)这种年度周期信号的差异(yì)也可能是温度、湿度(dù)、土壤中的水分(fēn)、高山上(shàng)的积雪(xuě)，甚至连意大(dà)利游客的数量也符合(hé)这(zhè)个周期的规律。

所以，科学家们(men)又在南半球建(jiàn)立了(le)一个几乎相同的实验室，这里的季节与之前的(de)实验室正好相(xiāng)反，而(ér)在(zài)这里，地球(qiú)穿过暗物质(zhì)流的运(yùn)动特征(zhēng)和(hé)第一个实验(yàn)室是一样的。

因(yīn)此，如果在(zài)这里可以(yǐ)得到相同的信号，就可以成为(wèi)暗物质所存在的非(fēi)常有(yǒu)力的证据了。但是(shì)由于(yú)这个实验室刚刚建成不久，所(suǒ)以截至目(mù)前(qián)还无法提供相(xiāng)应的数据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜(jìng)，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的(de)主镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜(jìng)相同，但它(tā)的宽(kuān)视(shì)场仪器提(tí)供(gōng)的视野(yě)是哈勃(bó)红外仪(yí)器的100倍。南(nán)希格雷斯罗曼(màn)太空望远(yuǎn)镜其中一个(gè)关键的用途(tú)就是探索暗物质(zhì)背后的奥秘，对于(yú)探测的结果，我们只能拭目以(yǐ)待了。费米(mǐ)实验(yàn)室粒(lì)子天(tiān)体(tǐ)物理(lǐ)中心的科学家丹(dān)琥珀和(hé)贾森(sēn)斯特芬研究(jiū)发现，如果(guǒ)暗(àn)物质存在，它们极有(yǒu)可能拥有另(lìng)一种神(shén)秘的(de)效(xiào)应，这(zhè)种暗物质(zhì)效应，会支持宇(yǔ)宙当中生命(mìng)的诞生，或者说是(shì)生命(mìng)进(jìn)化的一个重要因素(sù)。

如果这一(yī)理(lǐ)论得到进(jìn)一步的证(zhèng)实，那么遍布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不会意味着人类(lèi)并不孤单呢(ne)？或许(xǔ)在宇宙当中某个(gè)角落的行星(xīng)上，暗物质正(zhèng)在通过这样(yàng)的(de)效应创造生(shēng)命。当然，这些推论的大(dà)前(qián)提是要先找到暗(àn)物质存在的实际证据。那么小伙(huǒ)伴们，你们(men)觉得(dé)暗物质到底(dǐ)存(cún)不存(cún)在(zài)呢？喜欢请点赞(zàn)，你(nǐ)的支持是我更(gèng)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 讳疾忌医的故事简短，讳疾忌医的故事和寓意