宇宙是“人为制造”的？为(wèi)何(hé)会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是什么？人类(lèi)为了寻(xún)找(zhǎo)暗物质存在的证据，科(kē)学家(jiā)们在过去的几十(shí)年(nián)当中进行了超过(guò)50次(cì)的长期实验，但(dàn)是却(què)没(méi)有发现任何(hé)的有效证据(jù)。除了一个(gè)地方(fāng)，在1687年(nián)出版(bǎn)的(de)自然(rán)哲学数学(xué)原理一(yī)书中，埃萨克牛顿发表了万(wàn)有引力定律(lǜ)，它(tā)揭示(shì)了宇宙中天体运动的(de)规律。往后的几百年来，当天文学家们发现(xiàn)某(mǒu)些天体运行轨道(dào)出现异常，不符合万有引力定(dìng)律的时候(hòu)，他(tā)们就会(huì)知(zhī)道，周围一定(dìng)有未(wèi)知(zhī)的天体通过引力在(zài)摄动它的轨道。比如在1846年(nián)，奥本勒维(wéi)耶就通过天王(wáng)星运(yùn)行轨道的异常(cháng)，推(tuī)算并且发现了海王星(xīng)的存在(zài)。另外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都是应用万有引力(lì)定(dìng)律所(suǒ)取(qǔ)得重大天文成就(jiù)的例子。但是这(zhè)些(xiē)发(fā)现都是在(zài)恒星系(xì)统的尺度当中，可当我们上(shàng)升到星系或(huò)者是星团的尺(chǐ)度，事情就开(kāi)始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学(xué)家(jiā)弗(fú)里茨(cí)兹(zī)威基正在研究和(hé)测量后发星系团的质量(liàng)。这是(shì)一(yī)个由数(shù)千个星系所组(zǔ)成的巨大星系团(tuán)，这(zhè)些星系被引力(lì)束缚在一起。测量星系团的质量一般会使用到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确(què)定其质量的范(fàn)围(wéi)。

第一种是获得其"光度(dù)学(xué)的质量"，需要(yào)的数据(手机话费交了能退吗jù)是测量(liàng)各个星系的(de)光(guāng)度。

第(dì)二种是动力(lì)学质量(liàng)的计算，是利用光谱红移测量星系团中(zhōng)的各个(gè)星系相对于(yú)星系团的运(yùn)动速(sù)度。当测量结(jié)果出来(lái)之后(hòu)，兹威(wēi)基彻底懵了(le)，“动力学质量(liàng)”竟(jìng)然(rán)是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团有99%的质(zhì)量消(xiāo)失(shī)了，或者说这99%的质量并不(bù)以(yǐ)可见(jiàn)光的形式(shì)所(suǒ)存在，我(wǒ)们无(wú)法看到。最诡(guǐ)异的是，在测量速度的过程(chéng)中，兹威基发现(xiàn)星(xīng)系(xì)团中很多(duō)星系的速度比(bǐ)理论上(shàng)要快得多，按照牛(niú)顿的(de)运动(dòng)学定律，仅靠这些可(kě)见星系的质量所产生的引力是无法(fǎ)将(jiāng)它们束缚在(zài)星(xīng)系团内的，它们(men)早就应(yīng)该(gāi)被抛出(chū)星(xīng)系团(tuán)之(zhī)外了，除非有一(yī)种神(shén)秘的力(lì)量(liàng)在起作用，这种力(lì)量来源于某种隐形的物(wù)质。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的(de)暗质，它不发散光、吸光、反(fǎn)射光，但是(shì)它(tā)们却占据着(zhe)宇宙中绝大(dà)部分的质量(liàng)。只(zhǐ)是(shì)当时的(de)人(rén)们对这样的一种说法不(bù)屑一顾。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这(zhè)个词(cí)才再一次(cì)出(chū)现。天(tiān)文学家维(wéi)拉鲁宾和肯特福特在(zài)观测仙女座星系中的(de)恒(héng)星运动。理论上来说，距离(lí)中心(xīn)越远(yuǎn)的恒(héng)星在其轨道上的运(yùn)行速度就会(huì)越慢。但是(shì)他们观测的结果却让(ràng)人感到不可思(sī)议。

随(suí)着(zhe)与中心距(jù)离的增加(jiā)，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿(dùn)的(de)万有引(yǐn)力(lì)定律，在星系当中如果没有足够(gòu)大的(de)质量(liàng)来吸引它们(men)，这些外围的(de)恒星早就被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙(zhòu)当中了。基于这种现象(xiàng)，科学家们(men)会使用(yòng)一种(zhǒng)相(xiāng)对标准的方法来解释暗物(wù)质的存在，这(zhè)种方法就是测量星(xīng)系当(dāng)中气体在(zài)X轴(zhóu)上(shàng)距离(lí)星系中(zhōng)心的距离(lí)，以(yǐ)及在(zài)Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常(cháng)的结果，就认为(wèi)是由暗物质的力(lì)量(liàng)进入其(qí)中。

于是(shì)科学家们通过射电望远镜(jìng)测(cè)量(liàng)了距离(lí)星系中心更(gèng)远距(jù)离的氢元素，发现(xiàn)它们的旋(xuán)转速(sù)度(dù)并不符合牛(niú)顿(dùn)的力学定律。我(wǒ)们(men)的太(tài)阳系也不例外，太阳系位于银河系的第三(sān)悬臂之(zhī)上，距离银(yín)河(hé)系中(zhōng)心(xīn)2.6万光年，根据万有引力(lì)定律(lǜ)进行(xíng)计算，太阳系的运行速度应(yīng)该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系(xì)正在以220千(qiān)米/秒(miǎo)的速度围绕(rào)银河系(xì)旋转，这个实际速(sù)度远(yuǎn)远大于理论速(sù)度，那么产生以(yǐ)上这(zhè)种向心加速度的原因很可(kě)能就(jiù)是存在着一种我们看不到的(de)物质，是这些(xiē)暗物质的引力效应将星(xīng)系聚集在(zài)了(le)一起。

也(yě)是从这(zhè)时开始，越来越多的研究人员开始相信(xìn)暗物质的存在。科(kē)学家根(gēn)据星系外恒(héng)星(xīng)轨(guǐ)道的速度，估算(suàn)在星系当中暗物(wù)质(zhì)的(de)质量占(zhàn)整(zhěng)个星系质(zhì)量的85%。但是(shì)，暗物质并(bìng)不是(shì)唯一可以解释(shì)这个现象的(de)原(yuán)因。在一项新的(de)研究(jiū)当中，科学(xué)家们发现，几(jǐ)乎没(méi)有引力效应的(de)遥远恒(héng)星之间，也会出现(xiàn)速度(dù)上的微小差异。另(lìng)外，天文学(xué)家还发现了一个(gè)反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星系距离地(dì)球(qiú)大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系不(bù)多，但是星系当中存在的恒星(xīng)数量却(què)只有(yǒu)银河系的(de)千(qiān)分(fēn)之(zhī)一。

所以在理论上(shàng)，该星(xīng)系必须存在(zài)暗(àn)物(wù)质，否则就会分崩(bēng)离(lí)析。但(dàn)是科学家(jiā)们使用(yòng)最先(xiān)进的望(wàng)远镜对其进行了40个小时的详细测量(liàng)之(zhī)后，发现星系(xì)中的恒星运动是可以用正常的物质(zhì)和(hé)力学定律来解释的(de)。那么又有(yǒu)人提出，也许该(gāi)星系的(de)暗物质，已经(jīng)被附近的另一个大星系剥离了。奇怪(guài)的是(shì)，它的附近没有任(rèn)何星系存(cún)在。造成这些现象的除了暗物质的假说之外(wài)，另(lìng)一(yī)种可能(néng)就是人类对引(yǐn)力的理解还不(bù)够全面，引力很(hěn)可能在不同(tóng)尺度空间中(zhōng)的(de)工作方(fāng)式是不(bù)同的，这意(yì)味(wèi)着在(zài)行星(xīng)系尺(chǐ)度(dù)中的天体会沿着它(tā)们的轨(guǐ)道，按照我们所理解的(de)方(fāng)式(shì)运(yùn)动。但是上(shàng)升到星系和星(xīng)团(tuán)的尺度，引力(lì)之(zhī)间的(de)相(xiāng)互作用(yòng)则是不(bù)同的方式。对于在星系团之间的相(xiāng)互作用，科学家(jiā)还引入了外部场效(xiào)应的概念，指(zhǐ)的是(shì)在(zài)数百万光年的规模上，巨大(dà)的(de)质量之间会产(chǎn)生(shēng)对彼此(cǐ)特殊的(de)效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙(méng)德理(lǐ)论(lùn)成立，这意味(wèi)着我们需(xū)要对现(xiàn)在的物(wù)理(lǐ)定(dìng)律(lǜ)进行修正，这些发现也(yě)让很多(duō)人(rén)认为暗(àn)物质假说(shuō)理论(lùn)就(jiù)此终(zhōng)结。但(dàn)是在宇宙(zhò手机话费交了能退吗u)当中还有关于暗物质存在的(de)其他的理论证据，这些理论证据(jù)是蒙德理论(lùn)所没法解释的“引力(lì)透(tòu)镜”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿光年的子弹星(xīng)系团，由两(liǎng)个碰撞的星系(xì)团(tuán)所组成，类似这样的星团，它们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万(wàn)公(gōng)里(lǐ)/小时发(fā)生碰撞(zhuàng)的时候，星际(jì)气体的(de)相互作用就(jiù)会(huì)导致温度的急剧升(shēng)高(gāo)，速度大幅降低。所以在理论上，在(zài)碰撞之(zhī)后，子(zi)弹星系(xì)团(tuán)大部分的质量(liàng)将位于所有这些气体所在(zài)的中(zhōng)间(jiān)区域。那么我(wǒ)们通过什么来验(yàn)证它的质量区域(yù)到底(dǐ)是不是集中在中间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯太(tài)空望远镜传回了宇宙当中(zhōng)第一(yī)张全彩(cǎi)的高清(qīng)照片，在照片中我们可以明(míng)显地看(kàn)到很(hěn)多星系(xì)似乎被(bèi)拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其(qí)实这些星(xīng)系本身并不是真(zhēn)的被(bèi)扭曲了，也不是韦(wéi)伯望远镜出了什么问题，而是(shì)这样(yàng)极遥远的天体和(hé)我们地球上(shàng)的观测者之间。被一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡，这个(gè)超大(dà)质(zhì)量的(de)东西的引(yǐn)力，会使身(shēn)后更(gèng)遥远星系的(de)光(guāng)都发生了扭曲。这个现象就是引力透镜效应。这个巨大的天体可能是超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当(dāng)人们对子弹星系团观测的时(shí)候，发现(xiàn)它的大(dà)质(zhì)量区(qū)域并(bìng)不(bù)是在中(zhōng)间(jiān)，而是(shì)在两侧。所以最好的(de)解释方法(fǎ)就(jiù)是当星团(tuán)发(fā)生(shēng)全部的碰撞时，可被观测(cè)到的质(zhì)量(liàng)气体被卡在了中(zhōng)间，暗(àn)物质则直接通过了这个区域，并在两(liǎng)边形成了引力透镜。对子弹星系团的引力(lì)透镜研(yán)究(jiū)也(yě)被(bèi)认(rèn)为是暗物质存在(zài)的迄今(jīn)为止最好的(de)理论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自宇(yǔ)宙当中(zhōng)最古老(lǎo)的(de)光。从宇(yǔ)宙大爆炸开始，38万年之后，可见(jiàn)光(guāng)终于可(kě)以(yǐ)畅(chàng)通无(wú)阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多(duō)亿年之后(hòu)，这些(xiē)光在宇(yǔ)宙空间背(bèi)景上留下了各相同(tóng)性的微波辐射。其(qí)中红色的部分表示温(wēn)度(dù)较高的区(qū)域(yù)，蓝色则表(biǎo)示相对较冷的(de)区(qū)域，但实际(jì)上它们(men)之间(jiān)的温差(chà)只有万分之(zhī)一。

科学家们通过对前景(jǐng)背景分离后的(de)二值图像进行连通域提(tí)取和标记之后发现，如果宇(yǔ)宙当中没有暗物质，图(tú)形看(kàn)起来不应该(gāi)是这(zhè)样的，而随(suí)着(zhe)暗物质的(de)增加，一(yī)些(xiē)峰值的幅(fú)度会减小，才变得(dé)看起(qǐ)来“和谐”。为(wèi)了匹配(pèi)宇宙微波(bō)背景辐(fú)射(shè)的测量值，我们需要(yào)的暗物质大约是(shì)普通物质的5倍。这个数字与解释(shì)星(xīng)系当中(zhōng)恒星运动所需要(yào)的暗(àn)物质比例(lì)是一致的。这就意味(wèi)着。

用了一个(gè)简单(dān)的理论(lùn)框架，就很好地解释了很(hěn)多不(bù)同(tóng)的观测(cè)结果。而暗物质(zhì)的本质就是(shì)宇宙(zhòu)当中存在着某种(zhǒng)类型(xíng)的粒(lì)子，它们不参与任何(hé)其他的电磁(cí)作(zuò)用(yòng)，只(zhǐ)通过(guò)引力来相互(hù)作用。所以(yǐ)如果能(néng)够找到(dào)这种(zhǒng)粒子的存(cún)在，就相当(dāng)于找到了暗物(wù)质存在(zài)的实际证据。这种(zhǒng)粒子到底(dǐ)是什么(me)？科学(xué)家(jiā)们已经提出(chū)了(le)数十种的(de)假想目标，而要寻找这些不同的目标(biāo)粒子所需要的实验方式(shì)也不相同(tóng)。在过去的(de)几(jǐ)十年当(dāng)中，人类为了寻找这些看不(bù)见、摸不到，几乎不会与(yǔ)常(cháng)规物质相互作用的(de)“暗物(wù)质”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却没有任何实质性的发现(xiàn)，除了一个地方，意(yì)大(dà)利的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的(de)地下矿(kuàng)井当中，藏着地球(qiú)上最大的地学实验(yàn)室(shì)，这个实验室(shì)叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一(yī)个三层楼高的探测(cè)器(qì)，一直致力于寻找暗物质(zhì)粒(lì)子(zi)的(de)周期性震荡。

自1997年以来，这里的(de)科(kē)学家声(shēng)称观测(cè)到了某种信号。经过了(le)20多年的数据收集，人们发现(xiàn)了一个有趣的事情。探(tàn)测率会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降到最低，而且在20年(nián)当中每年(nián)都(dōu)是(shì)一样。一些科学家认为这可能是人(rén)类发现(xiàn)暗(àn)物(wù)质的第(dì)一个直(zhí)接证据(jù)。

但是为什么暗(àn)物质会产生周期性的年度(dù)信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的速度围绕(rào)着银河系进行(xíng)移(yí)动，那么如果(guǒ)暗物质存(cún)在宇宙(zhòu)当(dāng)中，这意味着我们也在以这样的速度在穿越(yuè)着暗(àn)物(wù)质流，这个过程中会(huì)产生相(xiāng)应的振荡，同时地球又以30公里/秒的(de)速度围绕太(tài)阳进行旋转(zhuǎn)。所以(yǐ)有(yǒu)半年的时间(jiān)，地球(qiú)围绕(rào)太阳的方向与太阳环绕(rào)银河系的方向是(shì)一致的，而另外半(bàn)年(nián)则与之(zhī)相(xiāng)反(fǎn)。

而在6月份的时候(hòu)，地球与(yǔ)太阳(yáng)的方向(xiàng)正好达到完(wán)全(quán)一(yī)致，这是理论上地球穿越暗(àn)物质(zhì)流最快的时段。而在11月(yuè)份，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实(shí)际的情况(kuàng)中，太阳系相(xiāng)对银(yín)河系的(de)平面呈(chéng)现了60度的倾斜，但是这(zhè)并不影(yǐng)响(xiǎng)这个(gè)理论的有效性。

因此科学家(jiā)认为这可(kě)以(yǐ)用来解释，研(yán)究(jiū)人员们所观测到的周(zhōu)期性信号。当然也可能有(yǒu)其他的情况，造(zào)成这种年度(dù)周期信号的差异也可能是温度、湿度、土壤中的水分、高(gāo)山上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客的(de)数(shù)量也符合(hé)这个周(zhōu)期的规(guī)律。

所以，科学家们(men)又(yòu)在南半球建(jiàn)立了一个(gè)几乎相同(tóng)的实验室，这里的季(jì)节与之(zhī)前的实验室(shì)正好相(xiāng)反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物质流(liú)的运(yùn)动特征(zhēng)和第一个(gè)实验(yàn)室是一样的。

因此，如果在这里可以得(dé)到相同的信(xìn)号(hào)，就可以成为(wèi)暗物质所存(cún)在的非常有力的证据了。但是由于这个实验室刚(gāng)刚建成不久，所以截至目前还无法提供相应的(de)数据支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射(shè)一(yī)台新(xīn)的望远镜，这(zhè)台太空(kōng)望(wàng)远镜叫(jiào)做“南希格雷斯罗(luó)曼(màn)”，它(tā)的(de)主镜(jìng)大小跟(gēn)哈勃望(wàng)远镜相同，但它(tā)的宽视场(chǎng)仪器提供(gōng)的视野是(shì)哈勃红(hóng)外(wài)仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太(tài)空望远镜其(qí)中一个关(guān)键的用(yòng)途就是探索暗物质(zhì)背(bèi)后的奥秘，对于探测的(de)结果，我们只能拭目以(yǐ)待了。费(fèi)米实验室粒子天(tiān)体物理中心的(de)科学(xué)家丹琥珀和贾森斯(sī)特芬研究(jiū)发现，如(rú)果(guǒ)暗(àn)物质存在，它们极有可能(néng)拥有(yǒu)另一(yī)种神秘(mì)的效应，这种暗物(wù)质效应，会支持(chí)宇宙(zhòu)当中生(shēng)命的诞生，或(huò)者(zhě)说是生命进化的一个重要因素。

如果这一理论得到进一步(bù)的(de)证实，那么遍布宇宙当中的暗物质会(huì)不会意味着(zhe)人类并不孤单(dān)呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个角(jiǎo)落的行星上，暗物质(zhì)正(zhèng)在(zài)通过这样(yàng)的效应创造生命(mìng)。当然，这些推论的大前(qián)提是要(yào)先找(zhǎo)到暗物质存(cún)在的实(shí)际证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉(jué)得暗物(wù)质到底存(cún)不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更(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 手机话费交了能退吗