宇(yǔ)宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会存(cún)在科学无法解释的“暗物质(zhì)”？暗物质又究竟是什么(me)？人类为(wèi)了寻找暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的证据，科学家们在过去(qù)的几十年当中进行了超过50次的长(zhǎng)期实验(yàn)，但是却没有发现任何的有(yǒu)效证(zhèng)据。除了一个地方(fāng)，在(zài)1687年出版的(de)自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表(biǎo)了万有引力定律，它揭示(shì)了宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往后的(de)几百(bǎi)年来(lái)，当天文学(xué)家们发现某些(xiē)天体运行轨道出现异常，不(bù)符(fú)合万有引(yǐn)力定律的时候，他们就会知(zhī)道，周围一定有(yǒu)未知的(de)天体(tǐ)通过(guò)引(yǐn)力在摄动它的轨(guǐ)道(dào)。比如(rú)在(zài)1846年，奥(ào)本(běn)勒维耶就(jiù)通(tōng)过天(tiān)王星运(yùn)行轨道的异常，推(tuī)算并且发(fā)现了海王星的存在。另外，哈雷彗星(xīng)、冥王星的发现(xiàn)都是应用(yòng)万有(yǒu)引力定律所取得重大(dà)天文成就的例子。但是这些发现都是(shì)在恒星(xīn悲痛和悲恸的区别在哪，比悲伤更高级的词g)系统的尺度当中，可当我们上升到星系(xì)或(huò)者是星团的尺度(dù)，事情(qíng)就开(kāi)始(shǐ)变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞士的物(wù)理学家弗里茨兹威基正在(zài)研究和测量后(hòu)发星系团(tuán)的质量。这是一个由(yóu)数千个(gè)星系所组成的巨大星系团，这些星(xīng)系被引力束缚在一起。测量星系团的(de)质量一般会使(shǐ)用到两(liǎng)种方法(fǎ)，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以确(què)定(dìng)其质量的范(fàn)围。

第一种(zhǒng)是获(huò)得其"光度(dù)学的质量(liàng)"，需要的数(shù)据(jù)是测量各个星系的光度。

第二种是动力(lì)学质量(liàng)的计算，是(shì)利用光谱红移测(cè)量星(xīng)系团中的(de)各个星系相(xiāng)对于星(xīng)系团的运(yùn)动速度(dù)。当测量结果出来之(zhī)后(hòu)，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟然(rán)是“光度学质量”的400倍。这意味着(zhe)，后发座星系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并(bìng)不(bù)以可见光的形式所(suǒ)存在，我们无(wú)法看到。最(zuì)诡异(yì)的(de)是，在测(cè)量速度(dù)的过(guò)程(chéng)中，兹威基发现星系团中很多星系的(de)速(sù)度(dù)比理论上要快得多，按照牛顿的运动(dòng)学定律，仅(jǐn)靠(kào)这些可见星系的(de)质(zhì)量所(suǒ)产生(shēng)的引(yǐn)力是(shì)无法将它们束缚在星系团内的，它们早就应(yīng)该被(bèi)抛出(chū)星系团之外(wài)了，除非(fēi)有一种神(shén)秘的力量在起(qǐ)作(zuò)用(yòng)，这种力量(liàng)来(lái)源于某种(zhǒng)隐形(xíng)的物质。

据此，兹(zī)维基提出了这样部分不可见的暗(àn)质，它不(bù)发散光、吸光、反(fǎn)射光，但是(shì)它们却占据着(zhe)宇宙(zhòu)中绝大部分的质量。只是当时的人(rén)们对这样的一种说法不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这个词才再一次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在观测仙(xiān)女座星系中的恒星(xīng)运动。理论(lùn)上来(lái)说，距离中心越远的恒星在其轨道上的运(yùn)行(xíng)速度就会越慢(màn)。但是他们(men)观(guān)测的(de)结果(guǒ)却让人感到不可思议(yì)。

随着与(yǔ)中心距离的增加，恒星的旋转速度几(jǐ)乎保持不变(biàn)。可(kě)是根据牛顿的万有引力定律，在星(xīng)系当(dāng)中如果没(méi)有足够大的质量来(lái)吸引它们，这些外围的恒星早就被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这(zhè)种现(xiàn)象，科(kē)学家(jiā)们会(huì)使用一种相对标准的方法来(lái)解释暗物质(zhì)的存在，这种方法就(jiù)是测(cè)量星系当中气体在X轴上距(jù)离星系中心的距离，以及在Y轴上气(qì)体(tǐ)的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异常(cháng)的(de)结果(guǒ)，就认(rèn)为是(shì)由暗物质的(de)力量进入其中。

于是(shì)科学家(jiā)们通过射电望远镜测(cè)量了距(jù)离星系中心(xīn)更(gèng)远距离的氢元(yuán)素，发(fā)现它们的旋转(zhuǎn)速度并不符合牛顿的(de)力学定(dìng)律。我们的(de)太阳系也不例外，太(tài)阳系位于(yú)银河(hé)系的第三悬臂(bì)之上，距(jù)离银河系中心2.6万光年，根据万有引力定(dìng)律进行计算(suàn)，太阳系(xì)的运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际上，太阳系(xì)正在以220千米/秒(miǎo)的(de)速度(dù)围绕银河(hé)系(xì)旋转，这(zhè)个(gè)实际速(sù)度远远(yuǎn)大于(yú)理论速度，那么产生(shēng)以上这种向心(xīn)加(jiā)速度的原因(yīn)很可能就是存在(zài)着一(yī)种我们看(kàn)不到的物质，是(shì)这些暗物质(zhì)的引力效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是从(cóng)这(zhè)时开始(shǐ)，越来越多的研究人员开始相信(xìn)暗物质的存在。科学家(jiā)根据星系外恒星(xīng)轨道的速度(dù)，估(gū)算(suàn)在(zài)星系(xì)当中暗物(wù)质的质量占整个星系质(zhì)量(liàng)的85%。但是，暗(àn)物质(zhì)并不(bù)是(shì)唯一(yī)可以解释(shì)这个现象的原因。在一项(xiàng)新的研究当中(zhōng)，科(kē)学家们发现，几乎没有引力效(xiào)应(yīng)的遥远恒(héng)星之间(jiān)，也(yě)会出现速(sù)度上的微小差异。另外，天(tiān)文学家(jiā)还(hái)发现了一(yī)个反常(cháng)的星(xīng)系，叫(jiào)做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和银河系不(bù)多(duō)，但是星系当中存在的恒星数量(liàng)却(què)只(zhǐ)有银河系的千分之一。

所(suǒ)以(yǐ)在(zài)理(lǐ)论上，该(gāi)星系必须存在(zài)暗物质，否则(zé)就会分崩离(lí)析(xī)。但(dàn)是科(kē)学家们使用(yòng)最先进的望远镜对其进行了40个小时的详细测量之后，发现星(xīng)系中的恒星运动是可以(yǐ)用正常的物质(zhì)和力学定律来(lái)解释的。那么又有人提(tí)出，也许该星(xīng)系的(de)暗物质(zhì)，已经被(bèi)附近的另一个(gè)大星(xīng)系剥(bō)离了。奇怪的是(shì)，它的(de)附近没有任何星系存在。造成这些现(xiàn)象(xiàng)的(de)除(chú)了暗物(wù)质的假说之外，另一(yī)种可(kě)能就(jiù)是(shì)人类对引力(lì)的理解(jiě)还不够全面，引力(lì)很可能(néng)在不同(tóng)尺度空间(jiān)中的工作方式是不同的(de)，这意(yì)味着在(zài)行星系尺度中的天体会沿(yán)着它们的轨(guǐ)道，按照我们所(suǒ)理解的方式运动。但是上(shàng)升到星系和星团(tuán)的尺度，引力(lì)之间的相互作用则是(shì)不同的方式。对于在星系团之间的(de)相互作(zuò)用，科学家还引(yǐn)入了外部场效应的概(gài)念，指的是(shì)在(zài)数(shù)百万光年(nián)的规模上(shàng)，巨(jù)大的质量(liàng)之(zhī)间会产生对彼此(cǐ)特殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理论(lùn)。如(rú)果MOND蒙德理论(lùn)成立，这意(yì)味着我们需要对现在的物理(lǐ)定律(lǜ)进行修正，这些发(fā)现也让很多(duō)人(rén)认(rèn)为暗(àn)物质假说理论就此终(zhōng)结。但是在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有关于暗物质(zhì)存在的其他的理论证据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力(lì)透镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年(nián)的子弹星(xīng)系团，由(yóu)两个碰撞的星系团所组成，类似这(zhè)样的星团(tuán)，它(tā)们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公(gōng)里/小时发生碰撞的时候，星际(jì)气体(tǐ)的相互作用就会导致温度的(de)急剧升高(gāo)，速(sù)度大幅(fú)降低。所以在理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系(xì)团大部分的质量将位于所(suǒ)有这些气(qì)体(tǐ)所(suǒ)在(zài)的中间(jiān)区域。那么我们通(tōng)过什么来验证它的质(zhì)量(liàng)区域到底(dǐ)是不是集中(zhōng)在中间呢？前(qián)不久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传回了(le)宇宙当(dāng)中第一张全彩的高清(qīng)照片，在照(zhào)片中(zhōng)我们可(kě)以明显地看到(dào)很多星(xīng)系(xì)似乎(hū)被拉伸产生了巨大的形变(biàn)。其实这些星(xīng)系本身并不是真的被扭曲了(le)，也(yě)不是韦伯望远(yuǎn)镜出了(le)什么问(wèn)题(tí)，而是这样(yàng)极(jí)遥远的天体和(hé)我们地球上的观测者之间。被一(yī)个质量超级(jí)巨大的(de)天(tiān)体遮挡，这(zhè)个超大质量(liàng)的东西(xī)的引(yǐn)力，会使身(shēn)后更遥远星系的光都发生(shēng)了扭曲。这个现象(xiàng)就是引(yǐn)力透镜效应。这个巨大(dà)的天体(tǐ)可能是超大质量(liàng)的黑洞或者(zhě)是暗(àn)物质。

所以当人们(men)对子(zi)弹星系(xì)团(tuán)观测的时候，发(fā)现它的大质量区域并不是在(zài)中(zhōng)间，而是在两侧。所(suǒ)以最(zuì)好的解释(shì)方(fāng)法就是当星(xīng)团发生全部的碰撞(zhuàng)时(shí)，可被观(guān)测(cè)到的质量气体被卡(kǎ)在了中间，暗(àn)物质则直(zhí)接通过了这个(gè)区(qū)域，并在两(liǎng)边形(xíng)成(chéng)了引力透镜。对子(zi)弹星系团的引力(lì)透镜研究也被认为(wèi)是暗物质存在的(de)迄今为止最好的(de)理(lǐ)论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自(zì)宇宙当(dāng)中最古老的(de)光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以畅通无(wú)阻地(dì)穿越(yuè)在(zài)宇宙当(dāng)中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些光(guāng)在宇(yǔ)宙空间背景上留下了各相同性(xìng)的(de)微(wēi)波辐射。其中红色的部分表(biǎo)示温度较高的区域，蓝(lán)色则表示相对较冷的区域，但实(shí)际上(shàng)它们之间的温差只有万分之一。

科学(xué)家们通过对前景(jǐng)背景分离(lí)后(hòu)的二值图像进行连通域(yù)提取(qǔ)和标记之后(hòu)发(fā)现，如果(guǒ)宇宙(zhòu)当中(zhōng)没有暗物质，图形看(kàn)起来不(bù)应该是(shì)这样(yàng)的，而随着暗物质的增加，一些峰(fēng)值的幅度(dù)会减小，才变(biàn)得(dé)看起来(lái)“和谐”。为(wèi)了匹配(pèi)宇(yǔ)宙(zhòu)微波(bō)背景辐射(shè)的(de)测量(liàng)值，我们需要的(de)暗物(wù)质大约是普通物(wù)质的5倍。这个数字与(yǔ)解释星系当(dāng)中恒星运动(dòng)所需要的暗物质比例是一致的。这就意味着。

用了(le)一个简单(dān)的理论框架，就很好(hǎo)地解释了很(hěn)多不同的(de)观(guān)测(cè)结果。而暗(àn)物质(zhì)的本质就是(shì)宇(yǔ)宙当中(zhōng)存(cún)在(zài)着某种类型的粒子(zi)，它们不(bù)参与任何其他的电磁作用，只通过引力来(lái)相互作用。所以如(rú)果能够(gòu)找到这种粒(lì)子的存(cún)在，就相当于找到了暗物质(zhì)存(cún)在的实际证据。这种(zhǒng)粒(lì)子到(dào)底是什么？科(kē)学(xué)家们已经提出了数(shù)十种的(de)假想目标，而要寻(xún)找这些不同(tóng)的目标(biāo)粒(lì)子所需要的实验(yàn)方式也不相同(tóng)。在(zài)过去的(de)几十(shí)年当(dāng)中，人类为了寻找这些(xiē)看不(bù)见(jiàn)、摸不到，几乎不(bù)会与常规物质相互作用的(de)“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行了超过(guò)50次的实验，却没有任何实质性(xìng)的发现，除了(le)一个(gè)地方(fāng)，意大利的格(gé)兰(lán)萨索(suǒ)山，隶(lì)属(shǔ)于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山下(xià)1400米处(chù)的地(dì)下矿井当中，藏着地球上最大(dà)的地学实验室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼(lóu)高(gāo)的探测(cè)器，一直致力于寻找暗物质粒子的(de)周期性震荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学(xué)家(jiā)声称(chēng)观测到了某种信(xìn)号。经过了20多年的数据收集，人们(men)发现了(le)一个有趣的(de)事(shì)情。探测率会在每年(nián)的(de)6月份达到(dào)峰值，然后(hòu)在11月降到最低，而(ér)且在20年当中(zhōng)每年都是(shì)一样。一(yī)些科学家认为这(zhè)可能(néng)是人(rén)类(lèi)发(fā)现暗物质(zhì)的(de)第(dì)一个(gè)直接证据。

但是为什么暗(àn)物质会产生(shēng)周(zhōu)期性的年度(dù)信(xìn)号(hào)呢？刚(gāng)才我(wǒ)们讲(jiǎng)了太阳系正在以(yǐ)220公(gōng)里/秒的速度围绕着银(yín)河系进行移(yí)动(dòng)，那么(me)如果暗物质存在宇宙当(dāng)中，这(zhè)意味着我们也在以这样的速度在穿越着暗物质流，这(zhè)个过(guò)程中会产生(shēng)相(xiāng)应的振荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕太阳进行(xíng)旋转(zhuǎn)。所(suǒ)以有半年(nián)的(de)时间，地(dì)球围绕(rào)太(tài)阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系的(de)方向是(shì)一致的，而另外半年则与之相反。

而在6月份的时候，地球与太阳的方向正好达到完全(quán)一致，这是理论上地球穿(chuān)越(yuè)暗(àn)物质(zhì)流最快的时段。而在11月份，又恰好(hǎo)达(dá)到了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实际的情(qíng)况中(zhōng)，太阳(yáng)系(xì)相对银河系的平面呈现了60度的(de)倾(qīng)斜，但是(shì)这并不影响这(zhè)个理论(lùn)的有效性。

因此科学家认为这可(kě)以用来解释，研究人员(yuán)们所观测到(dào)的周期(qī)性信号。当然也可能有其(qí)他(tā)的情况，造成这(zhè)种年度周期信号(hào)的(de)差异也可能(néng)是温度、湿(shī)度、土(tǔ)壤中的水分、高山上的积雪(xuě)，甚至连意大利游客的(de)数量也(yě)符合这个周期的(de)规(guī)律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学家们又(yòu)在南(nán)半球建立了一个几乎相同的实验(yàn)室，这里的季(jì)节与之前的实验室(shì)正好相反(fǎn)，而在这里，地(dì)球(qiú)穿过(guò)暗(àn)物质流(liú)的运动特征和第一个实验室是一样(yàng)的。

因此(cǐ)，如果在这里可以(yǐ)得(dé)到(dào)相同的信号，就可以成为暗(àn)物质所存在的非常有力的(de)证据了。但是(shì)由于(yú)这个实验室刚刚(gāng)建成不(bù)久，所以截(jié)至目前(qián)还无法(fǎ)提供相应的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新的望远(yuǎn)镜，这台太空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它的(de)主镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪器提(tí)供的视野是哈勃(bó)红外仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的(de)用途就是探索暗(àn)物(wù)质背后的奥秘，对于探测的结(jié)果，我(wǒ)们只能拭目以(yǐ)待了(le)。费(fèi)米实验室粒子天体物理中心的(de)科(kē)学(xué)家丹琥珀和(hé)贾森斯(sī)特芬研究发现，如果暗物质存在(zài)，它们(men)极有可能(néng)拥有另一种(zhǒng)神秘的(de)效(xiào)应，这种(zhǒng)暗物质效应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者(zhě)说是生命(mìng)进化的一个重要因素。

如果这一理论得到(dào)进一步的(de)证实，那么(me)遍布(bù)宇宙当中的暗物(wù)质会不会意味着人类并不孤(gū)单呢(ne)？或许在宇宙(zhòu悲痛和悲恸的区别在哪，比悲伤更高级的词)当中某个角落的行星上，暗(àn)物质(zhì)正(zhèng)在(zài)通过这样(yàng)的效应(yīng)创造生命。当然，这(zhè)些推论(lùn)的大前提是要(yào)先找到暗物质存在的实际证据。那么小(xiǎo)伙伴们，你们觉(jué)得暗物(wù)质到(dào)底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持(chí)是(shì)我更新的动力(lì)！

未经允许不得转载：IDC站长站，IDC站长，IDC资讯--IDC站长站 悲痛和悲恸的区别在哪，比悲伤更高级的词