宇(yǔ)宙是(shì)“人(rén)为制(zhì)造”的？为何会存在科学无法解释(shì)的(de)“暗物质”？暗(àn)物质又究(jiū)竟是什么？人(rén)类(lèi)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(nián)当(dāng)中进行了超过50次的长期实验，但是却没有发现任何(hé)的(de)有效证据。除了一个地方，在1687年出版的自然哲学(xué)数学原理一书中，埃萨克(kè)牛顿发表了万(wàn)有引力定律，它揭示了宇宙中(zhōng)天体运(yùn)动的规律。往后的几百年来，当天文(wén)学(xué)家们发现某些(xiē)天体运行(xíng)轨道出(chū)现异(yì)常，不符(fú)合(hé)万(wàn)有引力定律的(de)时候，他们(men)就会知道(dào)，周围一定有未(wèi)知的天体通(tōng)过引力在摄动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就(jiù)通(tōng)过天王星运行(xíng)轨道(dào)的异常，推算并且发现了海王星的存在。另外(wài)，哈雷彗星(xīng)、冥王星(xīng)的发现都是应用万有引(yǐn)力定律所取得重大天文成就的(de)例子。但(dàn)是这些(xiē)发现(xiàn)都(dōu)是在恒星(xīng)系统的尺度当(dāng)中，可当我们上(shàng)升(shēng)到(dào)星系或者是星团的(de)尺度，事情就(jiù)开(kāi)始(shǐ)变得诡异了。

1933年(nián)，瑞士的(de)物理学(xué)家弗里茨兹(zī)威基正(zhèng)在研究和测(cè)量后发星系团的质量。这是一个(gè)由(yóu)数千个星系所组成的巨大星系团，这些星系被引(yǐn)力束(shù)缚在一(yī)起。测量星系(xì)团(tuán)的质量一般会使用到(dào)两种方法，当两种方(fāng)法结果一致，就可以确定其质量(liàng)的范(fàn)围。

第一(yī)种是获得其"光度学的(de)质量"，需要的数据是(shì)测量各(gè)个(gè)星系的(de)光度。

第(dì)二种是动力学质量的计算，是(shì)利(lì)用光(guāng)谱红移测(cè)量星系团(tuán)中的各个星系相对于(yú)星(xīng)系团(tuán)的运动速度。当测(cè)量结果出(chū)来之后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动力(lì)学质量”竟然是“光度学(xué)质量”的400倍。这意味着(zhe)，后发座星系团(tuán)有99%的质量消失(shī)了，或者(zhě)说这99%的质量并不以可见光的形(xíng)式所(suǒ)存在，我们无(wú)法看到。最诡异的是(shì)，在(zài)测量速度的过(guò)程中，兹威基(jī)发现星系团(tuán)中很多星系的速度比(bǐ)理论上要快(kuài)得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产生(shēng)的引力(lì)是无法将它们束(shù)缚在星(xīng)系(xì)团内的，它们早就(jiù)应(yīng)该被抛出星系团之外了，除(chú)非有一种神秘(mì)的力量在起作用，这种(zhǒng)力量来源于某种隐形的物质。

据(jù)此，兹维基(jī)提出了这(zhè)样部分不可见的暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反(fǎn)射(shè)光，但(dàn)是它们却占据着宇(yǔ)宙中绝大部分的质(zhì)量。只是当(dāng)时的人们(men)对这样的一(yī)种说法不屑一顾。

直到40年之(zhī)后(hòu)，“暗物质”这个词(cí)才再一次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女座星系中的(de)恒星运动(dòng)。理论(lùn)上来说，距离中心越远的恒(héng)星在(zài)其轨道(dào)上的运(yùn)行速(sù)度就会(huì)越慢。但是他们观测的(de)结果却让人感到不可思议。

随着与(yǔ)中心距(jù)离的增加(jiā)，恒(héng)星的(de)旋转速度几乎保持不变。可是根据牛(niú)顿(dùn)的万有引力(lì)定律，在星系当中如(rú)果没有足(zú)够大的质量来吸(xī)引它们，这些(xiē)外围的恒(héng)星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科学家们会(huì)使(shǐ)用一(yī)种相(xiāng)对标准的方法来解释暗(àn)物质(zhì)的存在，这种方法就是测(cè)量星系当中气体(tǐ)在X轴上距离星系中心的距(jù)离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如果(guǒ)出(chū)现异常的结果(guǒ)，就认为(wèi)是由暗物质的力量(liàng)进入其中。

于是科学家(jiā)们通过(guò)射电望远镜(jìng)测量了(le)距离星系中心更远(yuǎn)距离(lí)的氢(qīng)元素，发现它们的旋转速度并(bìng)不符合牛顿的力学(xué)定律。我们的太阳系也不例外，太阳系位于银河系(xì)的第三悬臂之上，距(jù)离银河系中心(xīn)2.6万光年(nián)，根据(jù)万有引力定律进(jìn)行计算，太阳系(xì)的(de)运行速度应该是160千(qiān)米/秒，但实际(jì)上(shàng)，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个(gè)实(shí)际速(sù)度远远大(dà)于理论速度(dù)，那么(me)产生以上这(zhè)种向心加速(sù)度的(de)原因(yīn)很可能就是(shì)存在着一(yī)种(zhǒng)我们看(kàn)不(bù)到的(de)物质，是(shì)这(zhè)些暗物质的引力效应将星系聚集在了(le)一起。

也是(shì)从(cóng)这(zhè)时(shí)开始，越来越多的研究人员开(kāi)始相信暗(àn)物质的(de)存在。科学家根据星系(xì)外恒星轨道的速度，估算在星系当中暗(àn)物质的质量(liàng)占(zhàn)整个星(xīng)系(xì)质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不(bù)是唯一可以解释(shì)这个现象的原(yuán)因。在一项新的研究(jiū)当中，科(kē)学家们发现，几(jǐ)乎没(méi)有(yǒu)引力(lì)效应(yīng)的遥(yáo)远恒(héng)星之间，也(yě)会出现速度上的(de)微小差异(yì)。另外，天文(wén)学家(jiā)还发现(xiàn)了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距(jù)离(lí)地球大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不多，但(dàn)是星系(xì)当中存在的恒星(xīng)数量却只有银河系的千分之一。

所以(yǐ)在理论上(shàng)，该星系(xì)必须存在暗物质，否(fǒu)则就会分崩离析。但(dàn)是(shì)科学(xué)家们使用最先进的望远镜对其进行(xíng)了40个小(xiǎo)时(shí)的详(xiáng)细测量之(zhī)后，发现(xiàn)星系中的恒星运动是可以(yǐ)用正常的物质和(hé)力学定律来解释的(de)。那(nà)么又有人提出，也许该星(xīng)系的暗物质(zhì)，已经(jīng)被附近(jìn)的另一个大星(xīng)系剥离了。奇怪的是，它的(de)附(fù)近没(méi)有任何星系存在。造成(chéng)这些现象(xiàng)的除了(le)暗物质的(de)假说之外，另一种(zhǒng)可能就是(shì)人类对引力(lì)的理解还不够全面，引力很可(kě)能在不同尺度空(kōng)间中的工(gōng)作方式是不同的，这意味着在行星系(xì)尺(chǐ)度(dù)中的天体(tǐ)会沿(yán)着它(tā)们的轨道，按照我(wǒ)们所理解的(de)方式运动(dòng)。但(dàn)是上升到星(xīng)系和星团(tuán)的尺度，引力(lì)之间的(de)相互作(zuò)用则是不同的方式。对于在星系(xì)团(tuán)之间的相互(hù)作用，科学家(jiā)还引入(rù)了(le)外部场(chǎng)效应的(de)概念(niàn)，指(zhǐ)的是在数百万光年的(de)规模上(shàng)，巨大(dà)的(de)质量之(zhī)间会产生对彼(bǐ)此特殊的效果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我(wǒ)们需要对现(xiàn)在的物理定律进行修正，这些发现也让(ràng)很多人认为暗物质假说理论就此终结。但是(shì)在宇(yǔ)宙当中(zhōng)还有关于暗物(wù)质存在的其他的(de)理论证据，这些理论证(zhèng)据是(shì)蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年的(de)子弹星(xīng)系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团(tuán)所组(zǔ)成，类似这样的星团，它们(men)大部(bù)分的(de)普通质量都(dōu)在星系的气体当中。当星(xīng)团以1000万(wàn)公里/小时(shí)发生(shēng)碰撞的时(shí)候，星际气体的相互作(zuò)用就(jiù)会(huì)导致温(wēn)度的急剧升高(gāo)，速度大幅降低(dī)。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在碰(pèng)撞之后(hòu)，子弹星系(xì)团(tuán)大部分的质量将(jiāng)位于(yú)所有这些气体所在的中(zhōng)间区域。那么我们通过什么来验证(zhèng)它的质量区域到底是(shì)不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空望远镜(jìng)传回了宇宙当中第一张全彩的高清照片(piàn)，在照片中我(wǒ)们可以明显地看到很(hěn)多星系似(shì)乎被(bèi)拉伸产(chǎn)生(shēng)了巨大的(de)形变。其(qí)实这些(xiē)星系(xì)本身并不是真(zhēn)的被扭(niǔ)曲了，也不是(shì)韦伯望远镜出了什么问题(tí)，而是这样极遥远的天体和我(wǒ)们地球上的观测者之间。被(bèi)一(yī)个质量(liàng)超级巨大的天体(tǐ)遮挡，这个超(chāo)大质量(liàng)的东(dōng)西的(de)引力(lì)，会(huì)使(shǐ)身后更遥远星系的光都发生了扭曲。这个(gè)现象就是引力(lì)透镜效应。这个巨大的天体可能是超(chāo)大质量的(de)黑洞或者(zhě)是暗物(wù)质。

所以(yǐ)当人们(men)对子弹星系团观测的时候，发(fā)现它的大质量区域并不是在中间，而(ér)是在两侧。所以最(zuì)好的解释方法就是当星(xīng)团(tuán)发生全部的碰撞时(shí)，可被(bèi)观测到(dào)的质量气(qì)体被卡在(zài)了中间，暗(àn)物质则(zé)直(zhí)接通过了这个(gè)区域(yù)，并在两边形成了引力(lì)透(tòu)镜。对子弹星系团的引力透镜研(yán)究(jiū)也被认为是暗物质存在的迄今为止最好的理(lǐ)论证据(jù)。

除(chú)此之外，还(hái)有来自宇(yǔ)宙当中最古老的光。从宇(yǔ)宙大爆炸开始，38万(wàn)年之后(hòu)，可(kě)见光终于可以(yǐ)畅通(tōng)无(wú)阻地穿越在宇(yǔ)宙(zhòu)当中了。经过了130多亿年之后，这些光在(zài)宇(yǔ)宙空间背景上留下了各相(xiāng)同性的微波(bō)辐射。其(qí)中(zhōng)红色(sè)的(de)部分表示温(wēn)度较(jiào)高的区域，蓝色则(zé)表示相(xiāng)对较冷(lěng)的区域，但实(shí)际(jì)上它们之间(jiān)的温差只(zhǐ)有万(wàn)分之一。

科学家们通过对前景背景(jǐng)分离后的二(èr)值(zhí)图(tú)像进行连通域(yù)提取和(hé)标(biāo)记之(zhī)后发(fā)现，如(rú)果(guǒ)宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看起来不(bù)应该(gāi)是这(zhè)样的，而(ér)随着暗(àn)物质的增(zēng)加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微波背景(jǐng)辐(fú)射的测量(liàng)值，我(wǒ)们需要的暗物质大(dà)约是普通物质(zhì)的5倍。这(zhè)个数字与(yǔ)解释星(xīng)系当中恒星运(yùn)动所(suǒ)需要的(de)暗(àn)物质比例是一致的(de)。这就意味着。

用(yòng)了(le)一个简单的(de)理论(lùn)框架(jià)，就很好地(dì)解释(shì)了很多不同的观测(cè)结果。而(ér)暗物质(zhì)的本质就是宇宙当(dāng)中存在(zài)着某(mǒu)种类型的粒子，它们不参(cān)与任(rèn)何其(qí)他的电磁(cí)作用，只通过引(yǐn)力来相互作用。所以如果(guǒ)能够找到这种粒子(zi)的(de)存在(zài)，就相(xiāng)当于(yú)找到了(le)暗物质存在的实际(jì)证据。这种粒子到底(dǐ)是什么？科(kē)学家(jiā)们已经提出了数十(shí)种(zhǒng)的假想目标，而(ér)要寻找这些不同的目标(biāo)粒子所需(xū)要的实(shí)验方(fāng)式也不相同(tóng)。在(zài)过去的几十(shí)年(nián)当中，人(rén)类为(wèi)了(le)寻找(zhǎo)这(zhè)些(xiē)看不见(jiàn)、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规物质(zhì)相(xiāng)互作用的“暗物质”，科(kē)学家们已经进行了超过50次(cì)的(de)实验(yàn)，却没(méi)有(yǒu)任何实质性的发现(xiàn)，除(chú)了(le)一(yī)个地方(fāng)，意大利的格兰萨索山，隶(lì)属(shǔ)于(yú)阿尔卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下(xià)1400米处的地(dì)下(xià)矿井当中(zhōng)，藏着地球上最大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼(lóu)高的探测器，一(yī)直(zhí)致力于(yú)寻找暗物质粒(lì)子的周期性震荡。

希望你一切都好是什么意思，只要你好一切都好是什么意思 data-w="1234" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/82fd8b93a96870b.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

自1997年以来，这(zhè)里的科学家声称观(guān)测(cè)到了(le)某种(zhǒng)信号。经过了20多年(nián)的数据(jù)收集，人们(men)发现了(le)一个有趣的事情。探测率会在每年的6月份达到峰值(zhí)，然后在11月降到最低，而且在20年(nián)当(dāng)中(zhōng)每年都是一样。一些科学家认为这可(kě)能是人类发(fā)现暗物质的第一个直接(jiē)证据。

但是为(wèi)什么暗物质会产生(shēng)周期性的年(nián)度信(xìn)号呢(ne)？刚才我们讲了(le)太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的速(sù)度围绕着银河系进行移动(dòng)，那(nà)么如果(guǒ)暗物质存在(zài)宇宙当中，这意(yì)味着我们也在以这样(yàng)的速(sù)度在穿越着暗物质流，这个过程(chéng)中(zhōng)会产生相应的振荡，同时地(dì)球又(yòu)以30公里/秒(miǎo)的速(sù)度围绕太阳进行旋(xuán)转。所以有半年的时间(jiān)，地球围(wéi)绕太(tài)阳(yáng)的方向与太阳(yáng)环(huán)绕银河系(xì)的方向是一(yī)致的，而(ér)另(lìng)外(wài)半年则与之相反。

而在6月份的(de)时(shí)候，地球与(yǔ)太阳(yáng)的方向(xiàng)正好达到完全(quán)一致，这是理论(lùn)上地球穿越暗物质(zhì)流(liú)最快的时段(duàn)。而在11月份，又恰好(hǎo)达到了最(zuì)慢(màn)值。尽管在实际的情况中，太阳系相对银(yín)河系的(de)平面(miàn)呈现了(le)60度的(de)倾斜，但是这并不影(yǐng)响(xiǎng)这个理(lǐ)论的(de)有效性。

因(yīn)此科学家认为这可(kě)以用来解释，研究(jiū)人员们所(suǒ)观测到的周期性信号。当然(rán)也可能有其(qí)他的情况，造成这种年度周(zhōu)期信号的(de)差异也可能(néng)是温度、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连意大利(lì)游客的数量也符(fú)合这(zhè)个周(zhōu)期的(de)规律。

所以，科学家们又在南半(bàn)球建立了(le)一个几乎相同的实验室，这里的(de)季节与之前的实验室正好相反，而在这(zhè)里，地球穿过暗物质流的运动特(tè)征和(hé)第(dì)一个实(shí)验(yàn)室是一样的。

因此，如果在这里可以得到相同的信号，就可以成为暗物质所存(cún)在的非(fēi)常(cháng)有力(lì)的(de)证据(jù)了。但是由于这个(gè)实验室刚刚建成不久(jiǔ)，所以截至目(mù)前还(hái)无法提供相应的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜(jìng)，这台太空望远镜(jìng)叫做“南希格雷(léi)斯罗(luó)曼(màn)”，它的主镜大小跟哈(hā)勃望远镜相(xiāng)同，但它的(de)宽视(shì)场仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南(nán)希格雷(léi)斯罗曼(màn)太(tài)空望(wàng)远(yuǎn)镜其中一个(gè)关(guān)键的用(yòng)途就是探索暗物质背(bèi)后的(de)奥秘，对于探测(cè)的结果(guǒ)，我们只能拭(shì)目(mù)以待了。费米实(shí)验室粒子天体(tǐ)物理中心(xīn)的科学(xué)家丹琥珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果暗(àn)物(wù)质(zhì)存在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种神秘的效应(yīng)，这种暗(àn)物(wù)质(zhì)效(xiào)应，会支(zhī)持宇宙(zhòu)当中生命的(de)诞生，或者(zhě)说(shuō)是生命进化(huà)的一(yī)个重要因素。

如果这(zhè)一理(lǐ)论得到(dào)进一(yī)步的证实，那(nà)么遍布宇(yǔ)宙当中的暗(àn)物质会不会意味(wèi)着人类并不孤单呢？或(huò)许在(zài)宇宙当中(zhōng)某个角落(luò)的行星上，暗物质正在通过这(zhè)样的效应创造生命。当然，这些(xiē)推论的大前提是要先找(zhǎo)到(dào)暗物质存在的(de)实际(jì)证据。那么小伙伴们(men)，你们觉得暗物质到底存不存在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持(chí)是我更新的(de)动力！

未经允许不得转载：绿茶通用站群 希望你一切都好是什么意思，只要你好一切都好是什么意思