宇宙(zhòu)是“人为制造(zào)”的？为(wèi)何会存在(zài)科学无法(fǎ)解(jiě)释的“暗物质”？暗物(wù)质又究(jiū)竟是(shì)什么(me)？人类(lèi)为了寻找(zhǎo)暗物质存在(zài)的证据，科学家们在(zài)过去(qù)的几十年当(dāng)中进行了超过50次的长期实验，但是(shì)却没有发现(xiàn)任何(hé)的有效证据。除了一个地方，在(zài)1687年出版的自然哲学数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发(fā)表了万有引力定(dìng)律，它揭(jiē)示(shì)了宇宙中天体运动(dòng)的规(guī)律。往(wǎng)后(hòu)的几百年来，当(dāng)天文学家(jiā)们发现(xiàn)某些天(tiān)体运行(xíng)轨道出现异(yì)常(cháng)，不符合万有引力定律(lǜ)的时候，他们就会知道，周围一(yī)定(dìng)有未知(zhī)的天体(tǐ)通过引力在摄动它(tā)的轨道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过天(tiān)王(wáng)星运(yùn)行轨(guǐ)道的异常，推算并且发现(xiàn)了海(hǎi)王星的存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王(wáng)星的发现(xiàn)都(dōu)是应用万有引力定律所取(qǔ)得重大天文(wén)成就的例子。但(dàn)是这些发现(xiàn)都是(shì)在(zài)恒(héng)星系(xì)统的尺度当(dāng)中，可当我们上升(shēng)到星系或者是星团的(de)尺度，事情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学(xué)家弗(fú)里茨兹威基正(zhèng)在(zài)研(yán)究和测量(liàng)后发星系团的质(zhì)量(liàng)。这是一个(gè)由(yóu)数千个星系所组成(chéng)的巨(jù)大星系团，这些星系被引(yǐn)力束(shù)缚在一(yī)起。测量(liàng)星系团的(de)质量一般会使用(yòng)到两种方法，当(dāng)两种方(fāng)法结果一致，就(jiù)可以确(què)定其质(zhì)量的范围。

第一种是(shì)获得其"光度学的质量"，需要的数(shù)据是测量各个星系的光度。

第二种(zhǒng)是动力学(xué)质(zhì)量的计(jì)算(suàn)，是利用光谱(pǔ)红(hóng)移测量星系团中的(de)各(gè)个星系相(xiāng)对于星系(xì)团的运动速(sù)度。当测量结(jié)果出来(lái)之后，兹(zī)威基彻(chè)底懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的(de)400倍。这意味着，后发(fā)座星(xīng)系团有(yǒu)99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以可见光的形式所(suǒ)存在(zài)，我们无(wú)法看到。最诡异(yì)的(de)是，在测量(liàng)速度的过程中(zhōng)，兹威(wēi)基发现星系团中(八一勋章享受什么待遇，得了八一勋章享受什么待遇zhōng)很多星系的速度比理论上要快得多，按照牛(niú)顿的运动(dòng)学定律，仅靠这(zhè)些可见星(xīng)系的质量所产生的引力是(shì)无法将它们束缚(fù)在(zài)星系团内的(de)，它们早(zǎo)就应该被(bèi)抛出(chū)星系团之(zhī)外了，除非有一种神(shén)秘的力量在起作用(yòng)，这种力量来源于某种(zhǒng)隐(yǐn)形的物质。

据此，兹(zī)维基提出了这样部(bù)分不可见的暗(àn)质，它(tā)不发散光、吸光、反(fǎn)射光，但是它们却占据(jù)着(zhe)宇宙中绝大部分的质量。只是当时(shí)的人们对这样的(de)一(yī)种(zhǒng)说法不屑一顾。

直到(dào)40年(nián)之后(hòu)，“暗物质”这个(gè)词(cí)才再一次(cì)出现。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测仙(xiān)女座(zuò)星系(xì)中的恒星(xīng)运动。理论上来说，距离中(zhōng)心越远的恒星在(zài)其轨道上(shàng)的运行速度就会越(yuè)慢。但(dàn)是他(tā)们观测的(de)结(jié)果却让人感到不(bù)可思议。

随着与中心距离的增加，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是(shì)根(gēn)据(jù)牛(niú)顿的(de)万有引力定(dìng)律(lǜ)，在星系当中如(rú)果没有足(zú)够大的质量来吸引它们，这些外围(wéi)的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基于(yú)这种现象，科学家们会使(shǐ)用(yòng)一(yī)种(zhǒng)相对标准的方法来解释暗(àn)物质(zhì)的存在，这种方法(fǎ)就(jiù)是测量星(xīng)系当中气(qì)体在X轴上距(jù)离星系中(zhōng)心(xīn)的(de)距离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋转速度。如果(guǒ)出现异常的结果(guǒ)，就认为(wèi)是由暗物质的(de)力量进入其(qí)中(zhōng)。

于是科(kē)学家们通过射电望远镜测(cè)量了距离星系中心更(gèng)远距离(lí)的氢元(yuán)素(sù)，发现(xiàn)它们的旋转速度并不符合(hé)牛顿的力学(xué)定律。我们的太阳系也不例外，太阳系位于银河(hé)系的第三悬臂之上，距(jù)离银河系中心2.6万光年(nián)，根据万有引力(lì)定律进(jìn)行计算，太阳系的运行速度应该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太阳(yáng)系(xì)正在(zài)以220千米/秒(miǎo)的速(sù)度围绕(rào)银河系旋转，这个实(shí)际速度(dù)远远大于理论速度，那么产生(shēng)以上这种向心加(jiā)速(sù)度(dù)的原因很可能就是存在着一种我们看不到(dào)的物质，是这(zhè)些暗物(wù)质的引(yǐn)力(lì)效应将星系聚集在了一起(qǐ)。

也是(shì)从这(zhè)时开(kāi)始(shǐ)，越(yuè)来(lái)越多的研究人(rén)员开始相信暗物质的存在。科学家根据(jù)星系外恒星(xīng)轨道的速度(dù)，估算在星系当中(zhōng)暗物质的质量占整个星系质量(liàng)的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯(wéi)一(yī)可以(yǐ)解释这个(gè)现象(xiàng)的(de)原因。在一(yī)项新的研究(jiū)当(dāng)中，科(kē)学家们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星之间，也(yě)会(huì)出现速度上的(de)微小差异。另外(wài)，天文学家还发现了一(yī)个(gè)反常的(de)星系，叫做(zuò)Agc114905。这(zhè)个星系(xì)距离地球大(dà)约2.5亿光年，大小和(hé)银河系不多(duō)，但是星系当(dāng)中存在的恒星数量却只有银河系的千分之一(yī)。

所以在理论上，该星(xīng)系必须存在暗(àn)物质，否则(zé)就会(huì)分崩离析。但是科学(xué)家们使用最先进的望远镜对其(qí)进(jìn)行(xíng)了40个小时的详细测量之后，发现(xiàn)星(xīng)系中的恒星运动是可以(yǐ)用正常的(de)物质(zhì)和力(lì)学定律来解(jiě)释的。那么又有人(rén)提出，也许该星(xīng)系(xì)的暗物质，已经被(bèi)附近的另一(yī)个大星系剥离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有任何(hé)星系存在。造(zào)成这些现象的(de)除了暗物质(zhì)的假说之(zhī)外(wài)，另一种可能就是(shì)人类对引(yǐn)力的(de)理(lǐ)解还(hái)不够全(quán)面，引力很可(kě)能在不同尺度(dù)空间中的工作(zuò)方(fāng)式是不同的，这意(yì)味着在行(xíng)星系尺度(dù)中的天体会沿着它们的轨道，按照(zhào)我们(men)所(suǒ)理解的方式运动(dòng)。但是上(shàng)升(shēng)到星系和(hé)星(xīng)团的尺(chǐ)度，引(yǐn)力之间的相互作(zuò)用则是不同的方式。对于在(zài)星(xīng)系团之(zhī)间的相互作用，科学家还引入了(le)外部场效应(yīng)的概念，指的(de)是在数(shù)百万光年的规模上，巨(jù)大(dà)的质量之间(jiān)会产生对(duì)彼此(cǐ)特殊的(de)效果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙(méng)德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立(lì)，这意味着我们(men)需要对(duì)现在(zài)的物理定律进行修正，这些发现(xiàn)也让很多人(rén)认为暗物(wù)质假说(shuō)理论就此终(zhōng)结。但是在宇宙当(dāng)中(zhōng)还(hái)有关于暗物(wù)质(zhì)存在的其(qí)他的(de)理论证据，这些理论证据(jù)是(shì)蒙德理论(lùn)所(suǒ)没(méi)法(fǎ)解释的“引力透镜(jìng)”。

径向距离为37亿光年(nián)的子弹星系团，由(yóu)两个碰撞的星(xīng)系团(tuán)所组成，类似这(zhè)样的(de)星团，它(tā)们大部(bù)分(fēn)的(de)普通质量都在星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公(gōng)里(lǐ)/小时(shí)发生碰(pèng)撞的时候，星(xīng)际气体的相互(hù)作用(yòng)就会(huì)导(dǎo)致温度的(de)急(jí)剧升高，速度(dù)大幅降低。所以在理论上，在(zài)碰撞之(zhī)后，子弹星系团大部(bù)分的质量(liàng)将位于所有(yǒu)这些气体所在的中间区域。那(nà)么我们通过什么来(lái)验证它的(de)质量区域到底是(shì)不(bù)是集中在中间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯(bó)太空望远(yuǎn)镜传回(huí)了宇宙当中第一张全彩的高清照(zhào)片，在照片(piàn)中我们可以明显地看到(dào)很多星系(xì)似乎被(bèi)拉伸产生(shēng)了巨大(dà)的形(xíng)变(biàn)。其实(shí)这(zhè)些(xiē)星系本身并(bìng)不(bù)是(shì)真的被扭曲了，也不(bù)是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是这(zhè)样极遥远的天体和(hé)我们地(dì)球上的观(guān)测者(zhě)之间。被(bèi)一(yī)个质量超级巨(jù)大的天体(tǐ)遮(zhē)挡，这个超大质(zhì)量(liàng)的东西(xī)的引力，会使身后更(gèng)遥远(yuǎn)星系的光都发生了扭(niǔ)曲(qū)。这个现象就是引力透(tòu)镜(jìng)效应(yīng)。这个巨大(dà)的(de)天体(tǐ)可能是超大质(zhì)量的黑(hēi)洞或者是(shì)暗(àn)物质。

所(suǒ)以当人们对子弹星系团观测(cè)的时候，发(fā)现它(tā)的大质量区(qū)域并不是在中间，而是在两侧(cè)。所以最好的解释方法就(jiù)是当星团发生全部的碰撞时，可被观测到的质量气体被(bèi)卡在(zài)了中间(jiān)，暗(àn)物质(zhì)则直接(jiē)通过(guò)了这个区域，并在两边形成了引力透(tòu)镜。对子弹星(xīng)系团的(de)引(yǐn)力透镜研究也被认为是暗物(wù)质存在的迄今为止最好的理论(lùn)证据。

除此(cǐ)之外(wài)，还有来自宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇(yǔ)宙(zhòu)大爆炸开始(shǐ)，38万(wàn)年之(zhī)后(hòu)，可(kě)见光终于可以畅通无阻地穿越在(zài)宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)了。经过(guò)了130多亿(yì)年(nián)之后，这些光在宇宙空间背(bèi)景上留下(xià)了各相同性的(de)微波辐射。其中红色(sè)的部分表示温度较高(gāo)的区域，蓝色则(zé)表(biǎo)示(shì)相对较冷的(de)区(qū)域，但实际上(shàng)它们之间(jiān)的温差只有万分之一(yī)。

科(kē)学家们通(tōng)过(guò)对前(qián)景背景分离后的二值图(tú)像(xiàng)进行连通域提(tí)取和标记(jì)之后发(fā)现(xiàn)，如果宇宙当中没(méi)有暗物(wù)质，图(tú)形看起来不应该是这(zhè)样(yàng)的(de)，而随着暗物质的增(zēng)加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐(xié)”。为了匹配(pèi)宇(yǔ)宙微波背景辐射的测(cè)量值(zhí)，我(wǒ)们需要(yào)的暗物质大约(yuē)是(shì)普通物质的5倍。这个数(shù)字与(yǔ)解释星(xīng)系当中恒星运动所需(xū)要的暗物质(zhì)比(bǐ)例是一致(zhì)的。这就意(yì)味着。

用了一个(gè)简(jiǎn)单(dān)的理论框架，就很好地解释了很多不同的(de)观测结果。而暗物质的本质就是宇宙当(dāng)中存在着某种类型的粒(lì)子(zi)，它们不参与任何其他的(de)电磁作用，只通过(guò)引力(lì)来(lái)相互作用(yòng)。所以如果能够找到(dào)这种粒(lì)子的存(cún)在，就相当于找到了暗物(wù)质存在的(de)实际证据(jù)。这种粒(lì)子到底(dǐ)是什么？科学家们已经(jīng)提出了(le)数十种的假(jiǎ)想目标，而要(yào)寻(xún)找这些不同的目标(biāo)粒(lì)子所需要的实验方式也不相同。在(zài)过去(qù)的几十年(nián)当中，人类为了寻找这(zhè)些看(kàn)不见、摸不到(dào)，几(jǐ)乎不会(huì)与常规物质相(xiāng)互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科学家们已经(jīng)进行了超过50次的实验，却(què)没有任何实质性的发现(xiàn)，除(chú)了一个地(dì)方(fāng)，意大(dà)利的格兰萨索山，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的(de)地下矿井当中，藏着地球上最大(dà)的(de)地学(xué)实验室，这个实(shí)验室(shì)叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的探测器，一直致力于寻(xún)找暗物质粒子的周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来，这(zhè)里的科学家声称观测(cè)到了某种信号。经过了20多年的(de)数(shù)据(jù)收(shōu)集(jí)，人们发现了一个有(yǒu)趣的事情。探测率会在每年的6月份达到峰值，然后在(zài)11月降(jiàng)到最低，而(ér)且在20年当中(zhōng)每年(nián)都是一(yī)样。一些(xiē)科学家认为这可能是人类发现暗物(wù)质的第(dì)一(yī)个直(zhí)接证据。

但是为(wèi)什么暗(àn)物质(zhì)会(huì)产生周期性的(de)年度信号呢？刚才我们讲了(le)太阳系(xì)正(zhèng)在(zài)以220公(gōng)里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕(rào)着银河(hé)系进行(xíng)移(yí)动，那(nà)么如(rú)果(guǒ)暗(àn)物(wù)质存(cún)在宇宙(zhòu)当中，这意味着我(wǒ)们(men)也在以这样的速(sù)度在穿越着暗物质流，这个过程中会(huì)产(chǎn)生相应(yīng)的振荡，同(tóng)时地球又以30公(gōng)里/秒的(de)速度围绕(rào)太阳进行旋(xuán)转。所(suǒ)以有(yǒu)半年的(de)时间，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳环(huán)绕银(yín)河系的方向是(shì)一(yī)致的，而另外半年(nián)则与之相反。

而(ér)在6月份的时候，地(dì)球与太阳的方向正(zhèng)好达(dá)到完全一致，这是理论上地球穿越暗物质流最快(kuài)的时(shí)段。而在11月份，又恰好达到了最慢值(zhí)。尽管在(zài)实际的情况中，太阳系相对(duì)银河系的(de)平面呈现了(le)60度的(de)倾斜(xié)，但是(shì)这并不影响(xiǎng)这个理论的有效(xiào)性。

因此科学家认为这可以用(yòng)来解释，研(yán)究人员们所(suǒ)观(guān)测到的周期(qī)性信号。当然(rán)也可能有其(qí)他(tā)的情况，造(zào)成(chéng)这种年度周期信号的差(chà)异也可(kě)能是温度、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水分、高山上的积(jī)雪，甚(shèn)至(zhì)连意大利游(yóu)客的(de)数量也符合这个周(zhōu)期的规律。

所以，科学(xué)家们(men)又在南半球建立了一个几(jǐ)乎(hū)相同的(de)实验室(shì)，这里的季(jì)节与之前的实验室(shì)正好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过暗物质流的运动特(tè)征和(hé)第一个实验(yàn)室(shì)是(shì)一样的。

因此，如果在这里(lǐ)可以得到相同的信号，就(jiù)可以成为暗物质(zhì)所存在(zài)的非常有力(lì)的证据了。但是由于这个实验室刚刚建成不久，所以截至目前还无法提供相应的数据支持。另外(wài)，在2025年(nián)，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格(gé)雷斯罗曼”，它的(de)主镜大小(xiǎo)跟哈(hā)勃望远镜相同(tóng)，但它的(de)宽视场(chǎng)仪(yí)器提供(gōng)的视(shì)野(yě)是(shì)哈勃红外(wài)仪器(qì)的100倍。南希(xī)格雷(léi)斯罗曼太空(kōng)望远(yuǎn八一勋章享受什么待遇，得了八一勋章享受什么待遇)镜其中一(yī)个关键的(de)用途就是探索(suǒ)暗物质背后(hòu)的奥(ào)秘(mì)，对(duì)于探测的结果，我们(men)只能拭目(mù)以待了。费米实(shí)验室粒子天体物理(lǐ)中心的(de)科学家丹琥珀和(hé)贾森斯特芬研究发现(xiàn)，如果暗物质存(cún)在(zài)，它们极(jí)有可能拥(yōng)有另一种(zhǒng)神秘(mì)的效应，这种暗物质效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞生，或者说是(shì)生命(mìng)进化的一个重要因素。

如(rú)果这一理论得到进一(yī)步的证实，那么遍布宇宙当中的暗物(wù)质会(huì)不会意味着人(rén)类(lèi)并(bìng)不孤单呢？或(huò)许在(zài)宇宙当中某个角落(luò)的行星上，暗物质正在通过这样(yàng)的效应创造生命。当然(rán)，这些(xiē)推论的大前提是要先找(zhǎo)到暗物(wù)质(zhì)存(cún)在的实际证(zhèng)据。那(nà)么小伙伴们，你们觉(jué)得暗物质到(dào)底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是我更新的动力(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 八一勋章享受什么待遇，得了八一勋章享受什么待遇