宇宙是“人为制造”的(de)？为(wèi)何会存(cún)在科学无(wú)法解释的“暗物质(zhì)”？暗(àn)物(wù)质(zhì)又究竟是什么？人类为了寻(xún)找暗物质存在的证(zhèng)据，科(kē)学家们在过去的(de)几十年当中进行了超过50次(cì)的长期实验，但是却没有(yǒu)发现(xiàn)任何的有效证(zhèng)据。除了一个地(dì)方，在1687年出版的自然(rán)哲学数学(xué)原理一书中，埃萨(sà)克牛顿发表了(le)万有引力定(dìng)律，它揭示(shì)了宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往后的(de)几百年(nián)来，当(dāng)天文学家们发现某些天体(tǐ)运行轨道出现异常，不符合万有(yǒu)引(yǐn)力定律的时候，他(tā)们(men)就会知道，周围一定(dìng)有未知的天体通过(guò)引力(lì)在摄动它的轨道。比如在1846年，奥(ào)本勒(lēi)维(wéi)耶就(jiù)通过天王星运行轨道的(de)异常(cháng)，推(tuī)算并且发现了海王星(xīng)的(de)存在。另外，哈雷(léi)彗星、冥(míng)王星的(de)发现都是应(yīng)用万(wàn)有(yǒu)引(yǐn)力定(dìng)律所取得重大天文(wén)成就(jiù)的例(lì)子。但是这些发现都(dōu)是在恒星系统的尺度当中，可当我(wǒ)们上升到星系或(huò)者是(shì)星团的尺度，事情就(jiù)开(kāi)始(shǐ)变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物(wù)理学家(jiā)弗里茨兹威(wēi)基正在研(yán)究和(hé)测(cè)量后发星系团的质量。这是一个由数千个星(xīng)系所组成的(de)巨(jù)大(dà)星系团，这些星系被引(yǐn)力束缚在一起(qǐ)。测量星(xīng)系团的质量(liàng)一般会使(shǐ)用到两(liǎng)种(zhǒng)方法，当两种方法结果一致，就可以确定其质量(liàng)的范围。

第一种是获得其(qí)"光度学的质量(liàng)"，需要的数据是测量各(gè)个星系(xì)的光度。

第二种是动力学(xué)质量的计(jì)算(suàn)，是利用光(guāng)谱红移测量星系团中的各(gè)个星(xīng)系相对于(yú)星系团(tuán)的运动速度。当测(cè)量结果出来之后，兹(zī)威基(jī)彻底懵了，“动力学质量(liàng)”竟然是“光度学质量(liàng)”的(de)400倍。这意味着，后发座星(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(shì)所(suǒ)存在，我们无法看到。最诡异的(de)是，在测量速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星(xīng)系团中(zhōng)很多星(xīng)系的速度比理论上要快得多，按照牛顿(dùn)的运动学定(dìng)律，仅靠这些(xiē)可见(jiàn)星系的质量所产生的引力是无法将它们束缚在星系团内的，它们早就(jiù)应该被抛出星(xīng)系团之外了，除非有(yǒu)一种神秘的(de)力量(liàng)在(zài)起作用，这(zhè)种(zhǒng)力量(liàng)来源(yuán)于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的物质。

据此(cǐ)，兹维(wéi)基提出了这(zhè)样部分(fēn)不可见(jiàn)的暗质，它不发散光、吸光(guāng)、反射光，但(dàn)是它们却占据着宇(yǔ)宙中绝大部分(fēn)的质量。只是当(dāng)时(shí)的人们对这样的一种说法不屑一顾。

直(zhí)到(dào)40年之后，“暗物质”这个词才再一次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和(hé)肯特(tè)福(fú)特在观测仙(xiān)女(nǚ)座星系中的恒星(xīng)运动。理论上来说，距离中心越远的恒星在(zài)其轨道上的运行(xíng)速度就会越慢(màn)。但是他们观测(cè)的结果却让人感到不可(kě)思(sī)议。

随着与(yǔ)中(zhōng)心距离的增加，恒星(xīng)的旋转速(sù)度几乎保持不变(biàn)。可是根据(jù)牛(niú)顿的(de)万(wàn)有引力定律，在星(xīng)系当中如果(guǒ)没有足够大的质(zhì)量来吸引它们，这些外围的恒星早就被(bèi)甩到宇宙当中(zhōng)了。基于这种现象，科学家们会使用(yòng)一种相(xiāng)对标准的方法来解释暗物质(zhì)的存在，这种方法就是测量星系当(dāng)中气体(tǐ)在X轴上距(jù)离(lí)星系中(zhōng)心(xīn)的距离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋转速度。如果出现异常的(de)结果(guǒ)，就认为是(shì)由(yóu)暗物质的力量进入其中(zhōng)。

于是科(kē)学家(jiā)们(men)通过射(shè)电望远镜测量了距离星系(xì)中心(xīn)更远(yuǎn)距离的氢元素，发现它们的(de)旋(xuán)转速(sù)度并不(bù)符合牛顿的力学定(dìng)律。我们的(de)太阳系(xì)也不例外，太阳(yáng)系位于(yú)银河系的第三悬臂(bì)之上，距离银河系中心2.6万(wàn)光年，根据万(wàn)有引力定(dìng)律(lǜ)进行计算，太阳(yáng)系的运行速(sù)度应该是160千(qiān)米/秒，但实际上，太(tài)阳系正在以220千米(mǐ)/秒的速度围(wéi)绕银河系旋转，这个实际速度远远大于理论(lùn)速度，那么产生以上这种向心加速度的原因很可能就是存在着一种(zhǒng)我们(men)看不到的物质，是这些暗物(wù)质的(de)引(yǐn)力(lì)效应将星系聚集在了一(yī)起。

也是从这时开始，越来(lái)越多的研究人员开始相信暗物(wù)质(zhì)的存(cún)在。科学家根据星系(xì)外恒(héng)星轨道的(de)速度(dù)，估算在星系当中暗物质的质量占整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯一可(kě)以解释这个(gè)现象的原因。在一项(xiàng)新的(de)研究当中(zhōng)，科学家(jiā)们(men)发现(xiàn)，几乎没有引力效应的遥远(yuǎn)恒星(xīng)之间(jiān)，也会(huì)出现(xiàn)速(sù)度(dù)上的微小差异。另外，天(tiān)文学家还发现了一个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个(gè)星系距(jù)离地球大约2.5亿光年(nián)，甘油是用猪油做的吗，食品级甘油是什么做的大(dà)小和银河系不多，但是星(xīng)系当中(zhōng)存在的恒(héng)星(xīng)数量(liàng)却只有银河系的千分之一。

所以在理论上，该星系(xì)必须存在暗(àn)物(wù)质，否则(zé)就会分崩离析(xī)。但是科学家(jiā)们使用最先(xiān)进的望远(yuǎn)镜对其进行(xíng)了40个(gè)小时的详细测量之后，发现星系中的恒星(xīng)运动是可以用正常的物质(zhì)和力学定律来解释的(de)。那(nà)么又有(yǒu)人(rén)提出，也许该星(xīng)系的暗物质，已(yǐ)经(jīng)被附近的另一个大星系剥离了(le)。奇怪的是，它的(de)附近没有(yǒu)任(rèn)何星系存在。造成这些现象的(de)除了暗物质的假说之外(wài)，另一种可能(néng)就是人类对引(yǐn)力的理解还不够全(quán)面(miàn)，引力很可能在不同(tóng)尺(chǐ)度空间(jiān)中的工作方(fāng)式(shì)是(shì)不同(tóng)的，这意味着在行星系(xì)尺度中的天(tiān)体会沿着它们的轨道，按照我们所理解的(de)方式运动(dòng)。但是(shì)上升到星系(xì)和甘油是用猪油做的吗，食品级甘油是什么做的星团的尺度，引力(lì)之间的相互作用则(zé)是不同的(de)方式。对于(yú)在星系团(tuán)之间(jiān)的相互作用，科(kē)学家还(hái)引(yǐn)入(rù)了(le)外(wài)部场效应的概念(niàn)，指的是在数百万光年的(de)规模(mó)上，巨大的(de)质(zhì)量之间会产生对(duì)彼此特(tè)殊的(de)效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需(xū)要(yào)对(duì)现在的(de)物理定(dìng)律进行修(xiū)正，这些发现也(yě)让很(hěn)多人认为暗物质假说理论就(jiù)此终结。但是在宇宙当中还有关(guān)于暗物质存在的其(qí)他的理论证据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距离(lí)为37亿光年(nián)的子弹星(xīng)系团，由两(liǎng)个(gè)碰撞(zhuàng)的(de)星(xīng)系团所组成，类似这样的星团，它们(men)大部(bù)分的普通(tōng)质(zhì)量(liàng)都在星系(xì)的气体当中(zhōng)。当星(xīng)团以1000万公里/小时发(fā)生碰撞的时候，星际气体的(de)相互作用(yòng)就会(huì)导致温度的急剧升高，速度大幅降低。所(suǒ)以在理论上(shàng)，在碰撞之后(hòu)，子(zi)弹星(xīng)系团大部分的质量将位于所有这些(xiē)气体所在(zài)的中间区域。那么我们通过什么来验证它的质(zhì)量区域到底是不是(shì)集中在中间(jiān)呢？前不(bù)久，詹(zhān)姆斯(sī)韦伯太空望远镜传(chuán)回了宇宙当(dāng)中第一张全彩的(de)高(gāo)清照片，在照片中我(wǒ)们(men)可以明显(xiǎn)地看到很多星系似乎被拉伸(shēn)产生(shēng)了巨大的(de)形变。其实(shí)这些星系本身(shēn)并(bìng)不是(shì)真的(de)被扭曲了，也(yě)不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问(wèn)题，而是这(zhè)样极(jí)遥远(yuǎn)的天(tiān)体(tǐ)和我们(men)地球上的观(guān)测者之间。被一(yī)个质(zhì)量超级巨(jù)大的天体遮挡，这个超大质量的东西的引力(lì)，会使身(shēn)后(hòu)更遥远星系的(de)光都发生了扭曲。这(zhè)个现象就是引力(lì)透镜效应(yīng)。这个巨大的天(tiān)体可能是(shì)超大质量(liàng)的(de)黑(hēi)洞或者(zhě)是暗物质。

所以(yǐ)当人们(men)对子弹星系团观(guān)测(cè)的时(shí)候，发现它的大质量区域并不是(shì)在中(zhōng)间，而是在两(liǎng)侧。所(suǒ)以最好的解(jiě)释方(fāng)法就是当星团(tuán)发生全部(bù)的碰撞时，可(kě)被观测到的质量气体被(bèi)卡在了中(zhōng)间，暗物质(zhì)则直接(jiē)通过了这个区(qū)域，并在两边(biān)形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星(xīng)系团(tuán)的引力透镜(jìng)研究也被认为(wèi)是暗物质存在的迄今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当中最(zuì)古老的光(guāng)。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以畅通(tōng)无(wú)阻(zǔ)地(dì)穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过了(le)130多亿年之后，这(zhè)些(xiē)光在宇宙空间背景上留下了(le)各相同性的微波辐射。其中红色的部分表示(shì)温(wēn)度(dù)较高的区域，蓝(lán)色则(zé)表示相对较冷(lěng)的(de)区(qū)域，但实际上它们(men)之间的温差只有万分之一。

科学家们通过对前景(jǐng)背景分(fēn)离后的二值图像进行连通域提取和(hé)标记(jì)之后发现(xiàn)，如果宇宙当中没有暗(àn)物(wù)质，图形看起来不应该是这样的，而随着(zhe)暗物(wù)质的增加，一些峰值的(de)幅度会减小，才变得看起来“和谐(xié)”。为了(le)匹配宇宙(zhòu)微(wēi)波背景辐(fú)射的测量(liàng)值，我们需要(yào)的暗物质(zhì)大约是普通物质的5倍。这(zhè)个(gè)数字(zì)与(yǔ)解释星系当中恒星运(yùn)动所需(xū)要(yào)的(de)暗物质比(bǐ)例是(shì)一(yī)致的(de)。这就意味着。

用了一个简(jiǎn)单的(de)理论框(kuāng)架，就很好地解释了(le)很多不同的观(guān)测结果。而暗物(wù)质的本质(zhì)就是宇宙当中(zhōng)存(cún)在着某种类型(xíng)的粒子(zi)，它们不参与任(rèn)何其他的(de)电磁作(zuò)用，只通过引力来相互(hù)作用。所(suǒ)以(yǐ)如果能够找到这种粒子的存在，就相(xiāng)当于找到了暗物质(zhì)存在的实际证据。这种粒子到底是什么？科(kē)学家们已(yǐ)经提出(chū)了(le)数十种(zhǒng)的假想目标，而要寻找这些不同的目标(biāo)粒子所需要(yào)的(de)实(shí)验方式也(yě)不相(xiāng)同。在过去的(de)几十年当中，人类为了寻(xún)找这些看不见、摸不到，几乎不会与常(cháng)规物质相互(hù)作用的“暗物质”，科学家们(men)已经进(jìn)行了超过50次的实(shí)验(yàn)，却没(méi)有(yǒu)任(rèn)何实质性的发(fā)现，除了一个地(dì)方，意大利的格兰萨索(suǒ)山(sh甘油是用猪油做的吗，食品级甘油是什么做的ān)，隶属(shǔ)于阿(ā)尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处(chù)的地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最(zuì)大(dà)的地学实(shí)验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层(céng)楼高的探(tàn)测(cè)器，一直(zhí)致力于寻找(zhǎo)暗物质(zhì)粒子(zi)的周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这(zhè)里(lǐ)的科学(xué)家(jiā)声称观(guān)测(cè)到(dào)了某种信号。经过了20多(duō)年的数据收集，人们发现了(le)一(yī)个有(yǒu)趣的(de)事情。探测率会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降到(dào)最低(dī)，而且在20年当中(zhōng)每(měi)年都是一样。一些科学(xué)家认为(wèi)这可能(néng)是人(rén)类发(fā)现暗(àn)物质的第(dì)一个(gè)直接(jiē)证据。

但是为什么(me)暗物质会产生周期性的年度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒的速度(dù)围绕(rào)着银河系(xì)进行移动，那么如(rú)果暗(àn)物质存在宇宙当(dāng)中，这(zhè)意味着我们也(yě)在以这样的速度(dù)在穿越着(zhe)暗物质流，这个过程中会(huì)产(chǎn)生相应(yīng)的振(zhèn)荡(dàng)，同(tóng)时地(dì)球(qiú)又以30公里/秒的速度围绕太阳进行(xíng)旋转(zhuǎn)。所以有半年的(de)时间，地球围绕(rào)太阳(yáng)的方向与(yǔ)太阳(yáng)环绕银河系的方向是一(yī)致的，而(ér)另外半年(nián)则与之相反。

而在6月份的时候，地(dì)球与(yǔ)太阳的(de)方向(xiàng)正好达到(dào)完全一(yī)致(zhì)，这是理(lǐ)论(lùn)上地球穿越暗物质流最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际(jì)的(de)情况中，太阳系相(xiāng)对(duì)银河系的平面(miàn)呈(chéng)现(xiàn)了60度(dù)的倾斜(xié)，但是这并不影响这(zhè)个理论的(de)有效性。

因(yīn)此科(kē)学(xué)家认为这可以用来解释，研究人员(yuán)们所观测到(dào)的(de)周期性(xìng)信号(hào)。当然也可(kě)能有其他的(de)情况，造成这(zhè)种年度(dù)周期(qī)信号的差异(yì)也(yě)可能是温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高山上(shàng)的(de)积雪(xuě)，甚至(zhì)连意大利(lì)游客的数(shù)量也符合这(zhè)个(gè)周期(qī)的(de)规律。

所以(yǐ)，科(kē)学家们(men)又在(zài)南半球建立了一(yī)个几乎相同的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的(de)实验(yàn)室(shì)正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过(guò)暗物质流的运(yùn)动特征和(hé)第(dì)一个(gè)实验(yàn)室是一样的。

因此，如果在这里(lǐ)可(kě)以得到相同(tóng)的信号，就(jiù)可以成为(wèi)暗物质所存在的非常有力的(de)证据了。但是由(yóu)于这个(gè)实验室(shì)刚刚建成(chéng)不久，所以截至目前(qián)还(hái)无法提供相应的数据支持。另(lìng)外，在(zài)2025年，NASA将会发射(shè)一台(tái)新的望远镜，这台太空望远镜叫(jiào)做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃(bó)望(wàng)远镜相同，但它的宽视场仪器提供的(de)视野是(shì)哈勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太空望远镜其中一个关(guān)键的(de)用途就是探索暗物(wù)质(zhì)背后的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天体物理中(zhōng)心(xīn)的科学家丹琥(hǔ)珀(pò)和贾森(sēn)斯特芬研(yán)究发(fā)现，如果暗(àn)物质存在，它们极有可能拥(yōng)有(yǒu)另一种神秘(mì)的效应，这种(zhǒng)暗物质效应(yīng)，会支持宇宙当中生(shēng)命的(de)诞生，或(huò)者说是(shì)生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如(rú)果(guǒ)这一理论得到(dào)进一步的证实，那么遍布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的行星上(shàng)，暗(àn)物质(zhì)正在通(tōng)过(guò)这样的(de)效(xiào)应创造生命。当然，这些推论的(de)大前(qián)提是要先找到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们(men)，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支持是我更新的动力！

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 甘油是用猪油做的吗，食品级甘油是什么做的