宇(yǔ)宙是“人为制造”的？为何会存在科学无法(fǎ)解释的(de)“暗物(wù)质”？暗物质又究竟(jìng)是什么？人类为了寻找暗物质存在的证(zhèng)据，科(kē)学家们在过去(qù)的几十年(nián)当(dāng)中进行了超过50次的长期实验，但(dàn)是却没有发现任何(hé)的(de)有(yǒu)效证据。除(chú)了一个地方，在1687年出(chū)版的自(zì)然哲学数(shù)学(xué)原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿(dùn)发表(biǎo)了(le)万有(yǒu)引力(lì)定律，它揭示(shì)了宇宙中(zhōng)天体运动(dòng)的规律。往后的几百年来，当(dāng)天文(wén)学(xué)家们发现某些天体运行(xíng)轨(guǐ)道(dào)出(chū)现异常，不(bù)符(fú)合万有(yǒu)引力定律的时候，他们就(jiù)会(huì)知道(dào)，周围一定有未知的天体通过引力(lì)在摄动(dòng)它的轨(guǐ)道。比如(rú)在(zài)1846年，奥(ào)本勒维耶(yé)就通(tōng)过天王(wáng)星运行轨道(dào)的(de)异(yì)常，推算并且发(fā)现了(le)海王星的存在。另(lìng)外，哈雷彗(huì)星、冥王星的发现(xiàn)都(dōu)是应(yīng)用万有引力定律所(suǒ)取得重大天文成(chéng)就的例子。但是这些发现都是在恒星系统的(de)尺度当中，可当我们(men)上升到星(xīng)系或者是(shì)星团(tuán)的尺度，事情就开始(shǐ)变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理(lǐ)学(xué)家(jiā)弗里茨兹威基正在研究(jiū)和测量后发(fā)星(xīng)系团的质量。这(zhè)是一(yī)个由数千个(gè)星(xīng)系(xì)所组成的(de)巨大(dà)星系团，这(zhè)些星系被引力(lì)束缚在一起。测量(liàng)星(xīng)系(xì)团的质量一般会(huì)使用到两种方法(fǎ)，当(dāng)两种方法(fǎ)结果(guǒ)一(yī)致，就可以确(què)定(dìng)其(qí)质量的(de)范围。

第(dì)一(yī)种是获得其"光度学的质量"，需要的(de)数据(jù)是(shì)测量(liàng)各个星系的光(guāng)度。

第二(èr)种是(shì)动力学质(zhì)量(liàng)的计(jì)算(suàn)，是利用光谱红移测量星系团中的各个星系相对于星系团的运(yùn)动速度(dù)。当测量结果出来之后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动力(lì)学质量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系(xì)团有99%的质量消失(shī)了，或者(zhě)说(shuō)这99%的质量(liàng)并不以可见光的形式(shì)所存在，我们无法看到。最诡异的(de)是(shì)，在测量速度(dù)的(de)过程中，兹(zī)威基发现星系团中很(hěn)多(duō)星(xīng)系的(de)速度(dù)比理论上(shàng)要快得多，按照牛顿的运动学定律(lǜ)，仅(jǐn)靠(kào)这些可见星系的质量(liàng)所(suǒ)产生(shēng)的引力是无法将它(tā)们束缚在星系团内的，它们(men)早就(jiù)应该(gāi)被抛出星系(xì)团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这(zhè)种(zhǒng)力量来源于某种(zhǒng)隐形的(de)物(wù)质(zhì)。

据(jù)此，兹维(wéi)基提出了这样部分不(bù)可(kě)见的暗质，它不发(fā)散光、吸光(guāng)、反射光，但是(shì)它们却占(zhàn)据着宇宙中(zhōng)绝大部分的质量。只是当(dāng)时的人们对这样的一(yī)种说法不屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个词才再一次(cì)出现。天(tiān)文学家维拉鲁宾和(hé)肯特福特(tè)在观测仙女座星系中的(de)恒星(xīng)运(yùn)动。理论上来说，距离(lí)中心越远的(de)恒星在其轨(guǐ)道(dào)上的(de)运行速(sù)度就会越慢。但是他们观测的(de)结(jié)果却让人感(gǎn)到不可思(sī)议(yì)。

随着与(yǔ)中(zhōng)心电池充到80好还是100好 充电到80真的能保护电池吗距离的增加，恒星的(de)旋转(zhuǎn)速度(dù)几乎保(bǎo)持不(bù)变。可是根据牛顿(dùn)的万(wàn)有引力(lì)定律，在星系当中(zhōng)如果没有足(zú)够大(dà)的(de)质量来吸引它们，这些外围的(de)恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科学家们会(huì)使用一(yī)种相对标准的方法来解释暗物(wù)质的存在，这(zhè)种方法就是测量(liàng)星系当(dāng)中气体在X轴(zhóu)上距离(lí)星(xīng)系中心(xīn)的距离(lí)，以及在Y轴上气体的旋转速(sù)度。如果出现异常的结(jié)果，就(jiù)认为是由暗物(wù)质的力量(liàng)进入其中(zhōng)。

于(yú)是科学家们通过射电望远镜(jìng)测量了距(jù)离星系中心更远距离的氢元素，发现(xiàn)它们的(de)旋转速度(dù)并不符合(hé)牛顿的力学定(dìng)律。我(wǒ)们的太阳系也不(bù)例外(wài)，太阳系位于银河系(xì)的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根(gēn)据万有引力定律进行(xíng)计算，太阳系的运行速(sù)度应(yīng)该是160千(qiān)米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以220千(qiān)米/秒(miǎo)的速度围绕银河系旋转，这个(gè)实际(jì)速度远远大于理论速(sù)度，那么产生以上(shàng)这种向心加速度的原因很(hěn)可能就是(shì)存在着一种(zhǒng)我们看不到的物(wù)质，是(shì)这些暗(àn)物质的引力(lì)效应将(jiāng)星系聚集在了一起(qǐ)。

也是从(cóng)这(zhè)时开(kāi)始，越来越多的(de)研究人员(yuán)开(kāi)始相信暗物(wù)质的存在。科学家根据星系外恒星轨(guǐ)道的速度，估算在星(xīng)系当中暗物质的(de)质量(liàng)占整个星系质量(liàng)的85%。但是，暗(àn)物质并不(bù)是唯一可(kě)以解(jiě)释这个现象的原因。在一(yī)项(xiàng)新的研(yán)究当中，科学家(jiā)们发现，几乎(hū)没有引(yǐn)力(lì)效应的(de)遥远恒星之间(jiān)，也会出现(xiàn)速度上的微小差异。另外，天(tiān)文(wén)学(xué)家还发现(xiàn)了一个反常(cháng)的星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离地(dì)球大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系(xì)不(bù)多，但是(shì)星系当(dāng)中存在的(de)恒星(xīng)数量却只有银(yín)河系(xì)的千(qiān)分(fēn)之一。

所以在理(lǐ)论上，该星(xīng)系必须存在暗物质(zhì)，否则就会(huì)分崩离析。但是科(kē)学家们使用(yòng)最(zuì)先进(jìn)的望(wàng)远镜对其进行(xíng)了40个小时的(de)详细测(cè)量(liàng)之后，发现星系中的恒星运动是可以(yǐ)用正常的(de)物(wù)质和力学定律(lǜ)来解释的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近的另(lìng)一(yī)个(gè)大(dà)星系剥(bō)离了(le)。奇怪的是，它的附(fù)近没有(yǒu)任何星(xīng)系存在。造成这些现象的除了暗物质(zhì)的假说之外(wài)，另一种可能就(jiù)是人类(lèi)对(duì)引(电池充到80好还是100好 充电到80真的能保护电池吗yǐn)力的理解(jiě)还不够(gòu)全面，引(yǐn)力(lì)很可(kě)能在不同尺度(dù)空(kōng)间中的工作方(fāng)式是不同(tóng)的，这意(yì)味着(zhe)在(zài)行(xíng)星系尺度中(zhōng)的天(tiān)体会沿着它们(men)的轨道，按照(zhào)我(wǒ)们所理解的方式运动。但是上升(shēng)到星系和星团的尺度，引力之间的(de)相互作用则是(shì)不同的方式。对于在(zài)星系团(tuán)之间(jiān)的(de)相互(hù)作(zuò)用，科学家还引入了外部场效应的概念，指的是在数百(bǎi)万光年的规模(mó)上，巨大的质量之(zhī)间(jiān)会产生对彼此特殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理论成立，这意味着我(wǒ)们需(xū)要对现在(zài)的物理定律进行修正，这些发现也让很(hěn)多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终结。但是在(zài)宇宙当中(zhōng)还有关于暗物(wù)质存在(zài)的(de)其他(tā)的理论证(zhèng)据，这(zhè)些理论证据(jù)是蒙德理论所没法(fǎ)解(jiě)释(shì)的“引力透镜”。

径向距(jù)离(lí)为(wèi)37亿光年的子弹星系团，由两个(gè)碰撞的星系团所组成，类似这(zhè)样的星团，它(tā)们(men)大部分的(de)普通质量都在星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公里/小时发(fā)生碰撞的时(shí)候(hòu)，星际气体的相(xiāng)互作(zuò)用就会(huì)导致温度的急剧(jù)升高(gāo)，速度大幅(fú)降低。所以在理论上(shàng)，在碰(pèng)撞之(zhī)后，子弹(dàn)星系(xì)团(tuán)大(dà)部分的质量将位于所有这些气体所在(zài)的中间区域(yù)。那么我们通过什么来验证它的质量区域到底(dǐ)是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了(le)宇宙当中第一(yī)张(zhāng)全彩的(de)高清(qīng)照片，在照片中我们可以明显地看到很多星(xīng)系(xì)似乎被拉(lā)伸产生了巨大的形变。其实这些星系(xì)本(běn)身(shēn)并(bìng)不是真的被扭曲(qū)了，也不是韦伯望远(yuǎn)镜(jìng)出(chū)了(le)什么问题(tí)，而是这样极遥远的天(tiān)体和我们(men)地球上的观测者之间。被一个质(zhì)量超级巨大的天(tiān)体(tǐ)遮挡，这个超大(dà)质量的(de)东西的引力，会使身后更遥远(yuǎn)星系的(de)光(guāng)都发生了(le)扭曲。这个现象就是引力(lì)透(tòu)镜效应。这个巨大的天体可能(néng)是超大质量(liàng)的黑洞或(huò)者是暗物质(zhì)。

所以当人们对子弹星系团观测的时(shí)候，发现它的大质(zhì)量区域并(bìng)不是在中(zhōng)间，而是在两侧(cè)。所以最好的(de)解释方法就是(shì)当星团发生全(quán)部的碰撞时(shí)，可被(bèi)观测(cè)到的质量气体被卡在了中(zhōng)间，暗物质则直接通过了这个区域(yù)，并在(zài)两边(biān)形(xíng)成了引力透镜。对子弹(dàn)星系团的(de)引(yǐn)力透镜研究也被(bèi)认(rèn)为是暗物质(zhì)存(cún)在(zài)的(de)迄今为止最好(hǎo)的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当中最(zuì)古老的光。从宇宙大爆炸开(kāi)始，38万(wàn)年之后，可见光终于可以畅通无阻地(dì)穿越(yuè)在宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。经(jīng)过了130多亿年之后(hòu)，这些光在宇(yǔ)宙空(kōng)间背景上(shàng)留(liú)下(xià)了各相同性的微波辐射。其(qí)中红(hóng)色(sè)的部分表示温度较高(gāo)的区域，蓝(lán)色(sè)则(zé)表示(shì)相对较冷的区(qū)域，但实际上它们(men)之(zhī)间(jiān)的(de)温差只(zhǐ)有万(wàn)分之一。

科学家们通过对(duì)前景背景分(fēn)离(lí)后的二值图像进行(xíng)连通域提取和(hé)标记之后(hòu)发(fā)现，如果宇宙当中没(méi)有暗物质(zhì)，图形(xíng)看起(qǐ)来不应该是这样(yàng)的，而(ér)随着暗物质(zhì)的增加，一(yī)些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波(bō)背(bèi)景辐(fú)射的测量值(zhí)，我们需要的(de)暗物质大(dà)约是普(pǔ)通物(wù)质的5倍。这个数字与解释星系当中(zhōng)恒星运动(dòng)所需(xū)要的暗(àn)物(wù)质比(bǐ)例是一致(zhì)的(de)。这就意味着(zhe)。

用了(le)一个(gè)简(jiǎn)单(dān)的理论框架，就很好地(dì)解(jiě)释(shì)了很多不同的(de)观测(cè)结果。而暗(àn)物(wù)质的(de)本质(zhì)就是(shì)宇宙当中存在着(zhe)某种类型的粒子，它们不参(cān)与任(rèn)何(hé)其他的(de)电磁作用，只(zhǐ)通过引力来相(xiāng)互作用。所以如果(guǒ)能够找到这(zhè)种粒子的存在，就(jiù)相当(dāng)于找到(dào)了暗物质存在的实际证据。这种粒子到底是什么？科学家们已经(jīng)提出了数十(shí)种的假想目标，而要寻(xún)找(zhǎo)这些不同的(de)目标粒子所需(xū)要(yào)的实验方(fāng)式也不(bù)相同(tóng)。在过去的(de)几十年当中，人类为了(le)寻找(zhǎo)这些看不见、摸不到(dào)，几(jǐ)乎(hū)不(bù)会与(yǔ)常规物质(zhì)相(xiāng)互作用的“暗物质(zhì)”，科(kē)学家们已(yǐ)经进行了超(chāo)过50次的(de)实验，却没有任何实质性的(de)发现，除了一(yī)个地方，意(yì)大利的格兰(lán)萨索山(shān)，隶属于(yú)阿尔卑(bēi)斯(sī)山脉。

在(zài)山下1400米处的(de)地下矿井当中(zhōng)，藏(cáng)着地球(qiú)上(shàng)最大的地学(xué)实(shí)验室，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层(céng)楼高的探测(cè)器，一直致力(lì)于寻找暗物质粒子的(de)周期(qī)性震(zhèn)荡。

自1997年以来，这里的科学家(jiā)声(shēng)称观测到了某种(zhǒng)信号。经(jīng)过了(le)20多年的(de)数据收(shōu)集，人们发现了一(yī)个(gè)有(yǒu)趣的(de)事情。探测(cè)率(lǜ)会在每年的(de)6月份(fèn)达(dá)到峰值，然后在11月降到最低，而且在20年当中每年都(dōu)是(shì)一(yī)样。一些(xiē)科学家(jiā)认(rèn)为这可能是人类发现暗(àn)物质的第一个(gè)直接证据。

但(dàn)是为什么暗物质会产(chǎn)生(shēng)周期(qī)性的(de)年度(dù)信号(hào)呢？刚才我们讲(jiǎng)了太(tài)阳系(xì)正在以220公里/秒的(de)速度围绕着(zhe)银河系进行(xíng)移动(dòng)，那么如果(guǒ)暗(àn)物质存在宇宙(zhòu)当中(zhōng)，这意味着我们也(yě)在以这样的速(sù)度在穿(chuān)越着暗物质(zhì)流，这个过程中会(huì)产生(shēng)相(xiāng)应(yīng)的振荡，同时地球又以30公里/秒(miǎo)的速度(dù)围绕太阳进(jìn)行旋转。所以有半(bàn)年的时间，地球围绕太阳的(de)方向与太(tài)阳环绕银河系的方向是一致的，而另(lìng)外半年则(zé)与之相反。

而在(zài)6月份的时候，地球与太阳的方向(xiàng)正好(hǎo)达到完全一(yī)致(zhì)，这是理论上地球(qiú)穿(chuān)越暗物质流最(zuì)快的时段(duàn)。而在(zài)11月份，又(yòu)恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实际的情况中(zhōng)，太阳系相对银(yín)河系的(de)平面呈现(xiàn)了60度的倾斜，但(dàn)是这并不影(yǐng)响这个(gè)理论的有效性。

因此(cǐ)科(kē)学家(jiā)认为这可以用来解释，研究人员(yuán)们所观测到的周期性信(xìn)号。当然也可能有其他的情况，造成这种年度周期信号(hào)的(de)差异也可(kě)能(néng)是温度、湿度、土壤中的水分(fēn)、高(gāo)山(shān)上的积雪，甚至连意大(dà)利游客的数量也符(fú)合这个周期的规律。

所(suǒ)以，科学家们又在(zài)南半(bàn)球建立了一个(gè)几(jǐ)乎相同的实验室(shì)，这里的季节与之前的实(shí)验室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿过暗(àn)物质流的运动特(tè)征和第(dì)一个(gè)实验(yàn)室是一样的。

因(yīn)此，如果在这里可(kě)以得到(dào)相同的信号，就(jiù)可以成为(wèi)暗物质所存在的非常(cháng)有力的证据了。但是由于(yú)这个(gè)实验室刚刚(gāng)建(jiàn)成不久，所(suǒ)以截(jié)至目前还无法提供相应(yīng)的数据(jù)支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发射一台新(xīn)的望远镜(jìng)，这(zhè)台太空(kōng)望远镜叫做“南希格雷(léi)斯罗曼(màn)”，它(tā)的(de)主镜(jìng)大小跟哈勃望远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器(qì)提供(gōng)的视野是哈勃红外仪器(qì)的100倍。南(nán)希格雷斯罗曼太空望远镜(jìng)其(qí)中一个关键的用途就是探索暗物质背后的奥秘，对于(yú)探测的结果，我们只(zhǐ)能拭目以(yǐ)待了。费(fèi)米实验室粒(lì)子天体物理中心的科学(xué)家丹琥珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果(guǒ)暗(àn)物质存(cún)在，它们(men)极有可能拥有另一(yī)种神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会支(zhī)持(chí)宇宙当(dāng)中(zhōng)生命的诞生(shēng)，或者说(shuō)是生命进化的(de)一个重要因素。

如果这一理论得到进一步的证(zhèng)实，那么遍布宇宙(zhòu)当中的暗物质会不会意味着人类(lèi)并不(bù)孤单呢？或(huò)许(xǔ)在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质(zhì)正在通过这样的效(xiào)应创造(zào)生命。当然，这些推论的大前提是(shì)要先找(zhǎo)到暗物质存在的(de)实际证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉(jué)得暗物质到底存不存在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更(gèng)新(xīn)的动(dòng)力！

未经允许不得转载：IDC站长站，IDC站长，IDC资讯--IDC站长站 电池充到80好还是100好 充电到80真的能保护电池吗