宇宙是(shì)“人为制造”的？为何会存在科学(xué)无法解释的“暗物(wù)质”？暗物质又究(jiū)竟是什么？人类(lèi)为了(le)寻(xún)找暗(àn)物质存在的证据，科学(xué)家们在过去的几十年当中进行了超(chāo)过50次的长期实验，但(dàn)是却没有发(fā)现任何的有(yǒu)效证据。除了一个地方(fāng)，在1687年出版的自然哲学数学原(yuán)理一(yī)书中(zhōng)，埃萨克牛顿发表了(le)万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律，它揭示了宇宙中天体运动(dòng)的规律。往后的几百年(nián)来，当天文学(xué)家们发(fā)现某些(xiē)天体运行轨道(dào)出现异常(cháng)，不符合万(wàn)有引力定律(lǜ)的时候，他们就会知道，周围一定有未知(zhī)的天体通过引力在摄动它的轨道(dào)。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就(jiù)通过天(tiān)王(wáng)星运行轨道(dào)的(de)异常，推算并且发现了海王星的存在(zài)。另外(wài)，哈雷(léi)彗星、冥(míng)王星的(de)发现都是应用万有(yǒu)引力定律(lǜ)所取得重(zhòng)大(dà)天文成就的例子。但是这些发现都是在(zài)恒星系(xì)统的尺度当中，可(kě)当我(wǒ)们上升到星系或者(zhě)是星团(tuán)的(de)尺度，事情就开始变(biàn)得诡(guǐ)异了(le)。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在研究和测量后(hòu)发星(xīng)系团的质量。这是一个由数千个星系所组成(chéng)的巨大星(xīng)系团，这些星系被(bèi)引力束缚在一起。测量(liàng)星系团的质(zhì)量一般会使用(yòng)到(dào)两种(zhǒng)方法，当两(liǎng)种方法结(jié)果(guǒ)一致，就(jiù)可以(yǐ)确定其质量的范(fàn)围。

第一种是获得其"光度(dù)学(xué)的质(zhì)量"，需要的数坡比1_1.5怎么计算坡长，坡度最简单的计算方法据是测量各个星系的光度。

第二种是动力(lì)学(xué)质(zhì)量的计算，是利用(yòng)光(guāng)谱红移测量星系团中的各个星系(xì)相对于星系(xì)团的运(yùn)动速度(dù)。当测量(liàng)结果出来之后，兹威基(jī)彻底懵(měng)了，“动力(lì)学质量”竟然是“光度(dù)学质(zhì)量”的(de)400倍。这意味(wèi)着(zhe)，后发(fā)座星系(xì)团有99%的(de)质量(liàng)消失了，或者说这99%的质(zhì)量并不以(yǐ)可(kě)见光(guāng)的形式所存在(zài)，我们无(wú)法看到。最诡异的是，在(zài)测量速度(dù)的(de)过程(chéng)中，兹威基(jī)发(fā)现(xiàn)星系团中很多星系的速度(dù)比理论(lùn)上要快得多(duō)，按(àn)照(zhào)牛顿的运(yùn)动学定律，仅(jǐn)靠这些可见星系的质(zhì)量所产生的(de)引力是(shì)无法(fǎ)将它们束缚在星(xīng)系团内的，它们(men)早就应该被抛出星系团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力(lì)量来源于某种(zhǒng)隐形的物(wù)质。

据此(cǐ)，兹维(wéi)基提出(chū)了(le)这样部分(fēn)不可见的暗质，它(tā)不发散(sàn)光、吸(xī)光、反(fǎn)射光，但是(shì)它(tā)们却占据着宇(yǔ)宙中绝(jué)大部(bù)分的质量。只是当时(shí)的人们对这样的一种说法不屑一(yī)顾。

直(zhí)到40年之后(hòu)，“暗物质”这个词才再一次出现。天文(wén)学家维拉鲁宾和(hé)肯特福特在观(guān)测仙(xiān)女座星(xīng)系中的恒(héng)星运动(dòng)。理(lǐ)论上来说，距离(lí)中心越远的恒(héng)星在其轨道上的运行速度就会(huì)越慢。但是他们(men)观测的结果却(què)让人感(gǎn)到不可思议。

随着与中心距离的(de)增加，恒星的旋(xuán)转速(sù)度几乎保持(chí)不变(biàn)。可是根据牛顿的万有(yǒu)引力定(dìng)律，在星系(xì)当中如果没有足(zú)够大的质量(liàng)来吸引(yǐn)它(tā)们，这些(xiē)外围(wéi)的恒星(xīng)早就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基于这种现象，科学家们会使用一种相对标准的方法(fǎ)来解释(shì)暗物(wù)质的存(cún)在，这种方法就是测量(liàng)星系(xì)当中(zhōng)气体在X轴上(shàng)距(jù)离(lí)星(xīng)系中心的距(jù)离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如(rú)果出现(xiàn)异常的结果，就(jiù)认为(wèi)是由(yóu)暗物质的力量(liàng)进入其(qí)中。

于是科学家(jiā)们通(tōng)过射电望远(yuǎn)镜测(cè)量(liàng)了距离星系中心更远距离的(de)氢元素(sù)，发现它们的旋转速(sù)度并不符合牛顿(dùn)的(de)力学定律。我们的太(tài)阳系也不例(lì)外，太阳系(xì)位(wèi)于银河系的第三悬臂之(zhī)上，距离银河系中心2.6万光(guāng)年，根据万有引力定律进行计(jì)算，太阳系的(de)运(yùn)行速度应(yīng)该是160千米/秒，但实际上，太阳系(xì)正在以220千米(mǐ)/秒的速(sù)度(dù)围绕银河系旋转，这个实际(jì)速(sù)度远远大于理(lǐ)论速度，那么(me)产生以上(shàng)这种(zhǒng)向心加速度的原因很可能就是存在着一种(zhǒng)我们看不(bù)到的(de)物质，是(shì)这些暗物质(zhì)的引力效应将星(xīng)系聚集在了一(yī)起。

也是从这时开(kāi)始，越来越多的研究人员开始相(xiāng)信暗物质(zhì)的存在。科(kē)学(xué)家根(gēn)据(jù)星系(xì)外恒星轨道的速度，估(gū)算在星(xīng)系当(dāng)中暗物(wù)质的质量占整(zhěng)个星(xīng)系质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不是唯(wéi)一(yī)可以解释这个现象的原因。在一(yī)项新的研究当中，科学(xué)家们发现，几(jǐ)乎(hū)没有(yǒu)引力效应的遥(yáo)远恒星(xīng)之间，也会(huì)出现速(sù)度上的微(wēi)小差异(yì)。另外，天文学家还发(fā)现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系(xì)距离地球大(dà)约2.5亿光(guāng)年，大小和银河(hé)系(xì)不多，但(dàn)是星系当中存在的(de)恒星(xīng)数量却只有(yǒu)银河(hé)系(xì)的千分之一。

所以在(zài)理论上(shàng)，该星系(xì)必须存在暗物质，否则就(jiù)会分(fēn)崩离(lí)析(xī)。但是科学家们使用(yòng)最(zuì)先进(jìn)的望(wàng)远镜(jìng)对其进行了40个小时的详细测量之后，发现(xiàn)星(xīng)系中的恒(héng)星(xīng)运动是可(kě)以用(yòng)正常的(de)物质和力学定律来(lái)解释的。那么又有人(rén)提出，也许该星(xīng)系的暗(àn)物质，已经被附近的(de)另一个大星系(xì)剥离了。奇(qí)怪的是，它的(de)附近没有(yǒu)任何星系存(cún)在。造成这些现象(xiàng)的(de)除(chú)了暗物(wù)质的假说之(zhī)外，另一种(zhǒng)可能就(jiù)是人(rén)类对引力的理解还不够全面，引力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工作方式是不同的，这意(yì)味着(zhe)在行(xíng)星系尺度中的天体会沿着(zhe)它们的轨道，按照(zhào)我们所(suǒ)理解的方式运(yùn)动。但(dàn)是上升(shēng)到星(xīng)系和星团的尺(chǐ)度(dù)，引力之(zhī)间的相互作用则(zé)是不同的方式。对(duì)于在(zài)星(xīng)系团之间的相互作用(yòng)，科学(xué)家(jiā)还引入了外部(bù)场效(xiào)应的概念，指(zhǐ)的是在数百万光(guāng)年的(de)规模上，巨大的质量之(zhī)间会产生对彼(bǐ)此特殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要(yào)对(duì)现在的物理定律进行修正，这些发现也让很多人认为暗物(wù)质假说理论就此(cǐ)终结(jié)。但是(shì)在宇宙当中还(hái)有关于暗物质存在的(de)其他的(de)理论(lùn)证据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释(shì)的“引力(lì)透镜(jìng)”。

径向(xiàng)距离为37亿光(guāng)年的子弹星系团，由两个(gè)碰撞的星(xīng)系团所组(zǔ)成，类似这(zhè)样的星团，它们大部分的(de)普通(tōng)质量都在星系的气体当中(zhōng)。当星团以(yǐ)1000万公里/小时(shí)发生(shēng)碰撞的(de)时(shí)候(hòu)，星(xīng)际气(qì)体的相(xiān坡比1_1.5怎么计算坡长，坡度最简单的计算方法g)互作用就(jiù)会导致温(wēn)度的急剧升高，速度大幅降低。所(suǒ)以(yǐ)在(zài)理(lǐ)论(lùn)上(shàng)，在碰撞之后，子(zi)弹(dàn)星(xīng)系(xì)团大部分(fēn)的(de)质量将位于所有这些气(qì)体所(suǒ)在(zài)的中间区域。那么我们通(tōng)过什么来(lái)验证它的(de)质量区域到底是(shì)不是集中(zhōng)在(zài)中(zhōng)间呢？前(qián)不(bù)久，詹(zhān)姆斯(sī)韦伯太(tài)空(kōng)望远镜传回了宇宙(zhòu)当中第一(yī)张全彩(cǎi)的高清(qīng)照片，在照片中(zhōng)我(wǒ)们可以明显地(dì)看到(dào)很多星系似乎被拉(lā)伸(shēn)产生了(le)巨大的形变。其实这些星系本身并不是真的(de)被扭曲了，也不是韦伯(bó)望(wàng)远镜出了什么(me)问(wèn)题(tí)，而是这样(yàng)极遥远的天体和我们地球上的观测者(zhě)之间。被一(yī)个质量超级巨大的天体遮(zhē)挡(dǎng)，这(zhè)个超大质量的(de)东西的引力，会使身后更(gèng)遥远星(xīng)系的光都(dōu)发生了扭(niǔ)曲。这(zhè)个现象(xiàng)就是引力(lì)透镜(jìng)效应(yīng)。这个巨大的天体可能(néng)是超大质量的黑洞或(huò)者是暗物质。

所以(yǐ)当人们对(duì)子弹星系团观(guān)测的时候，发现它的大质(zhì)量区域(yù)并(bìng)不是在中间(jiān)，而(ér)是在两侧。所以最好的解释(shì)方法就是当星(xīng)团发生全(quán)部的碰撞时，可(kě)被观测到的(de)质(zhì)量气体(tǐ)被卡在了中间，暗物质(zhì)则直接通过了这个区域(yù)，并(bìng)在两边形成了引力透(tòu)镜(jìng)。对子弹星系团的引(yǐn)力透(tòu)镜研究(jiū)也被认为(wèi)是暗(àn)物质存在的迄今为(wèi)止(zhǐ)最好的(de)理(lǐ)论证据。

除此之外，还有(yǒu)来自宇(yǔ)宙当(dāng)中最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆(bào)炸开(kāi)始，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻(zǔ)地穿(chuān)越在宇宙当中(zhōng)了。经过了(le)130多亿年之后，这些光在宇宙空间背(bèi)景上(shàng)留下了(le)各相(xiāng)同性的微波辐(fú)射。其中(zhōng)红色(sè)的部(bù)分表示(shì)温(wēn)度较(jiào)高的(de)区(qū)域(yù)，蓝色则表示相对较冷的区域，但实际上它们之间的温差(chà)只有万分之一。

科学家们通过对前景背景分离(lí)后的二值图(tú)像进行连通域提取和(hé)标(biāo)记之后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗物质，图形看起来不应该(gāi)是(shì)这样的，而(ér)随着(zhe)暗(àn)物质的增(zēng)加，一些峰值的(de)幅(fú)度会(huì)减小，才变得看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配(pèi)宇(yǔ)宙微波背景辐射(shè)的(de)测量值，我(wǒ)们需(xū)要的暗物质大约是普通物质的(de)5倍。这个数(shù)字与解(jiě)释星(xīng)系当(dāng)中恒星(xīng)运动所需要的(de)暗物质比例是(shì)一致的(de)。这(zhè)就意(yì)味着。

用了一个简(jiǎn)单的理论框架，就很好地(dì)解释了(le)很(hěn)多不同的观测(cè)结果。而暗物质(zhì)的(de)本质就是宇宙当中存在着(zhe)某(mǒu)种类型的粒子，它(tā)们(men)不(bù)参与任何其(qí)他的(de)电(diàn)磁(cí)作(zuò)用(yòng)，只(zhǐ)通过(guò)引力来相互作(zuò)用。所以如果能(néng)够找(zhǎo)到(dào)这种粒子(zi)的存在，就相当于找到了(le)暗物质(zhì)存(cún)在(zài)的实际(jì)证据。这种粒(lì)子到底是什么？科(kē)学家们已(yǐ)经提出(chū)了数(shù)十种的假想目标，而(ér)要(yào)寻(xún)找这些不同的(de)目标粒(lì)子所需要的实验方式也不相同(tóng)。在(zài)过去的几十年(nián)当中，人类为了寻找这些看不见、摸不(bù)到，几(jǐ)乎不(bù)会(huì)与常规(guī)物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的实验(yàn)，却(què)没有任何实(shí)质性的发现(xiàn)，除了一(yī)个(gè)地方，意大利(lì)的格兰萨索山，隶(lì)属于(yú)阿(ā)尔卑斯山脉(mài)。

在山下1400米处的地下矿(kuàng)井当中，藏着地(dì)球上最大的(de)地学实(shí)验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的(de)探测器，一(yī)直致力于(yú)寻找暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年(nián)以来，这(zhè)里的科学家声称观测到(dào)了某种信号。经过了20多年的数据收集，人(rén)们发现了一个有趣(qù)的事情。探测率会在每(měi)年的6月份(fèn)达到(dào)峰值，然后在11月降到最低，而且在20年(nián)当中每年都是一样。一些科学(xué)家认为这(zhè)可能是(shì)人(rén)类发现暗物质的第一个(gè)直接(jiē)证(zhèng)据。

但(dàn)是为什么(me)暗物质会产生周(zhōu)期性的年度信号呢？刚才我们讲了(le)太阳系正在以220公里/秒的速(sù)度围绕着银河(hé)系进(jìn)行移动，那么如果暗物质存在宇宙当中，这意味着我们也在以这样的速度(dù)在(zài)穿越着暗物质流，这(zhè)个过(guò)程中(zhōng)会产生相(xiāng)应的振荡，同时地(dì)球又以30公里/秒的速度围绕(rào)太(tài)阳进(jìn)行旋转。所以有(yǒu)半年的时间，地(dì)球围绕(rào)太(tài)阳的(de)方向(xiàng)与太(tài)阳环(huán)绕银河系的方向是一致(zhì)的，而另外(wài)半年则与之相(xiāng)反。

而在6月份的时候(hòu)，地球(qiú)与太阳的方(fāng)向正(zhèng)好(hǎo)达到完全(quán)一致，这是理(lǐ)论上地球穿越暗物质(zhì)流最快的时(shí)段。而在11月份，又恰好(hǎo)达到(dào)了(le)最慢值(zhí)。尽管(guǎn)在实(shí)际的(de)情况中，太阳系相(xiāng)对银河(hé)系的(de)平(píng)面呈现了60度的倾斜，但是这并不影响(xiǎng)这(zhè)个理论的有效性。

因此(cǐ)科(kē)学家认为这可(kě)以用来(lái)解释，研究人员们所观测到的(de)周期(qī)性(xìng)信号。当然也(yě)可能(néng)有其(qí)他的情况，造(zào)成这种年度(dù)周(zhōu)期信号的差异也可能是(shì)温(wēn)度、湿(shī)度、土壤中(zhōng)的水分(fēn)、高(gāo)山上(shàng)的积雪，甚(shèn)至连意大利游客的数量也符合这个周期的(de)规律。

所以，科学家们又在(zài)南半球建立(lì)了一(yī)个几乎相同的实验室，这里的季(jì)节(jié)与(yǔ)之(zhī)前的实(shí)验室(shì)正(zhèng)好(hǎo)相反，而在这(zhè)里(lǐ)，地球(qiú)穿(chuān)过暗(àn)物质流的(de)运动特征(zhēng)和第(dì)一(yī)个实验(yàn)室(shì)是一样(yàng)的。

因此，如果在这里可以(yǐ)得到相同的(de)信(xìn)号，就(jiù)可以成(chéng)为暗物质所存在的非(fēi)常有(yǒu)力的证据了。但是(shì)由于(yú)这个实验室刚(gāng)刚建成不(bù)久，所以截至目(mù)前还无法提供相应的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射(shè)一台新的望远(yuǎn)镜，这台太空望(wàng)远镜(jìng)叫做“南(nán)希格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远(yuǎn)镜相同(tóng)，但它的宽视场(chǎng)仪器提(tí)供的视(shì)野是哈勃红外仪(yí)器(qì)的100倍。南(nán)希(xī)格雷(léi)斯罗曼太空望远镜其中一个关(guān)键的(de)用途(tú)就是探索暗物质(zhì)背后的奥(ào)秘，对于探(tàn)测的结(jié)果(guǒ)，我们只能拭目以待(dài)了。费(fèi)米(mǐ)实验(yàn)室粒子天体物理中(zhōng)心的科学家(jiā)丹(dān)琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质(zhì)存在，它(tā)们(men)极(jí)有可能拥有另一种神(shén)秘(mì)的效应，这种暗物质效应，会支持宇(yǔ)宙当中生(shēng)命的(de)诞生，或者(zhě)说是(shì)生(shēng)命进化的一个重要(yào)因素。

如果这一(yī)理论(lùn)得到进一(yī)步的证实，那么遍布宇宙(zhòu)当(dāng)中的(de)暗物质会(huì)不(bù)会(huì)意(yì)味着人类并不孤单(dān)呢？或(huò)许在宇宙当(dāng)中(zhōng)某个角(jiǎo)落的行星上，暗物质(zhì)正在通过这样(yàng)的效应创造生(shēng)命。当(dāng)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。那么小伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在(zài)呢？喜欢请(qǐng)点赞，你(nǐ)的支持是我更新的动(dòng)力！

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 坡比1_1.5怎么计算坡长，坡度最简单的计算方法