宇宙是“人(rén)为制(zhì)造”的(de)？为(wèi)何会(huì)存(cún)在(zài)科学无法(fǎ)解释的“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什(shén)么？人类(lèi)为了寻找(zhǎo)暗物(wù)质存在的证据(jù)，科学家(jiā)们在过去的(de)几十(shí)年当中进行(xíng)了超过50次的长期实(shí)验，但是却没有发现任(rèn)何的(de)有(yǒu)效证据。除了(le)一(yī)个(gè)地方，在1687年出版的自然哲学数学原(yuán)理一(yī)书(shū)中，埃萨克牛(niú)顿发表了(le)万有(yǒu)引力定律，它(tā)揭示了宇宙中(zhōng)天体运动(dòng)的规律。往后的几(jǐ)百(bǎi)年来，当天文学家们(men)发现某些天(tiān)体运行轨道出现(xiàn)异常，不符合(hé)万有(yǒu)引(yǐn)力(lì)定律的时候，他们就会(huì)知道，周围(wéi)一定(dìng)有未(wèi)知的(de)天体通过引力在摄动它的轨道。比如(rú)在1846年，奥本勒维(wéi)耶(yé)就通过天王星运行(xíng)轨道(dào)的异常，推算并且发(fā)现(xiàn)了(le)海王星的存在。另外，哈雷彗(huì)星、冥王(wáng)星的(de)发现都是应用(yòng)万有引力定律所取得重大(dà)天文成就的例(lì)子(zi)。但是这(zhè)些发现都是在恒(héng)星(xīng)系(xì)统的尺度当中，可当我们(men)上升到(dào)星系(xì)或者是星(xīng)团的尺(chǐ)度，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物(wù)理(lǐ)学家弗(fú)里茨(cí)兹威基正(zhèng)在研(yán)究和测量后(hòu)发星系团的质量。这是一个由数千(qiān)个(gè)星系所组成(chéng)的巨(jù)大星(xīng)系团(tuán)，这些星(xīng)系被引力(lì)束缚在一起(qǐ)。测量星系团的质量一般(bān)会使用到两种方法(fǎ)，当两种(zhǒng)方法(fǎ)结果(guǒ)一致，就可以确定其质(zhì)量的范(fàn)围(wéi)。

第一种是获得(dé)其"光度学的质(zhì)量"，需要的(de)数据是测(cè)量各个星(xīng)系的光度。

第二种是动力学(xué)质量的计(jì)算，是(shì)利用光谱红移测量星系团(tuán)中的各(gè)个星系相对(duì)于星系团的运动速度。当测量结(jié)果出来之(zhī)后，兹(zī)威基彻底懵(měng)了，“动力学质(zhì)量”竟然是“光(guāng)度学(xué)质(zhì)量”的(de)400倍(bèi)。这(zhè)意味着，后发(fā)座星系团有99%的(de)质(zhì)量消失了，或者说(shuō)这99%的(de)质(zhì)量(liàng)并(bìng)不(bù)以可见光的形(xíng)式所(suǒ)存在，我们无法看到(dào)。最诡(guǐ)异的是，在(zài)测量速度的过(guò)程中，兹威基(jī)发(fā)现星系(xì)团中很多(duō)星(xīng)系(xì)的速(sù)度比理论(lùn)上要快(kuài)得(dé)多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的(de)质量所产生的引力是无法(fǎ)将它们束缚在星(xīng)系团内的，它们早就应该被抛出星系(xì)团(tuán)之外了，除非有一种神(shén)秘的力量(liàng)在(zài)起作用，这种力量来(lái)源于某种隐(yǐn)形的物质。

据此(cǐ)，兹维基提出了这样部分不可(kě)见的暗(àn)质，它不发(fā)散(sàn)光、吸光、反射光，但是它们却占据着宇宙中绝大部(bù)分的(de)质量。只是当时的人(rén)们(men)对这样的一种说法不(bù)屑一顾。

直到40年之后，“暗物(wù)质”这个词才再一次出现。天(tiān)文学家维(wéi)拉(lā)鲁宾(bīn)和肯(kěn)特福特(tè)在(zài)观测仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理论上来(lái)说(shuō)，距离(lí)中心越远的恒星在其轨道上的运(yùn)行速度就(jiù)会越(yuè)慢。但是他们观测(cè)的(de)结果却让(ràng)人感到不可思议。

随(suí)着与中心距离的(de)增加，恒星的旋转速度几乎保持不(bù)变。可是根(gēn)据牛顿的(de)万有引力定(dìng)律(lǜ)，在星系(xì)当(dāng)中如果没有(yǒu)足够大的(de)质量(liàng)来吸引它(tā)们，这些(xiē)外围的(de)恒星(xīng)早就被甩到(dào)宇宙当中了。基于(yú)这种现象，科(kē)学家们(men)会(huì)使用一种相对标(biāo)准的方法来解释暗(àn)物质的存在，这种方法就(jiù)是测(cè)量星系当中气体在(zài)X轴(zhóu)上距离星系中(zhōng)心的(de)距离，以及(jí)在Y轴(zhóu)上气(qì)体(tǐ)的旋转(zhuǎn)速(sù)度(dù)。如果出现异常的结果(guǒ)，就认为(wèi)是由暗(àn)物质(zhì)的力量(liàng)进(jìn)入其(qí)中。

于(yú)是科学家们通过射电望(wàng)远镜测量(liàng)了(le)距离(lí)星系中(zhōng)心(xīn)更远距离的氢(qīng)元素(sù)，发(fā)现它们的旋转速度(dù)并不(bù)符合牛顿(dùn)的(de)力学定律。我们(men)的太阳(yáng)系也不(bù)例外，太阳(yáng)系位于银河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根(gēn)据万(wàn)有引力定律进行计(jì)算(suàn)，太(tài)阳系的运行速度应该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太(tài)阳系正在(zài)以220千米/秒的(de)速度围绕银河系旋转，这个实际(jì)速度远远大于理论(lùn)速度，那(nà)么(me)产生以上这种向心加速度(dù)的原因很可能就是存在着(zhe)一种我们看不到(dào)的物质(zhì)，是这些暗物质(zhì)的引力效(xiào)应将(jiāng)星(xīng)系聚集在(zài)了一起。

也是从这(zhè)时开始，越(yuè)来越多(duō)的研究人员开始(shǐ)相信暗物质的存在(zài)。科(kē)学家根据星系外恒星(xīng)轨道的速度，估算在星(xīng)系当中(zhōng)暗物质(zhì)的质量占整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可(kě)以解释这个现象的原因。在一项(xiàng)新的研究当中，科(kē)学家们发现，几乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星(xīng)之间(jiān)，也会出现速(sù)度上的微小差异。另外，天文学家还发(fā)现了(le)一(yī)个(gè)反(fǎn)常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这(zhè)个星(xīng)系距(jù)离地球(qiú)大约2.5亿光年(nián)，大(dà)小和(hé)银河(hé)系不多，但(dàn)是星系(xì)当中存在的恒星数量却只(zhǐ)有(yǒu)银河(hé)系的千分(fēn)之一。

所以(yǐ)在理(lǐ)论上(shàng)，该星系必须存在暗(àn)物质，否则就会分崩离(lí)析。但是科学(xué)家们使用(yòng)最先进的(de)望远(yuǎn)镜对(duì)其进行了(le)40个小时(shí)的详细测量(liàng)之(zhī)后(hòu)，发现星系中的恒(héng)星(xīng)运(yùn)动(dòng)是可(kě)以用正常(cháng)的物质和(hé)力学定律(lǜ)来解释的(de)。那(nà)么(me)又有人提(tí)出，也许该星系的暗物质，已(yǐ)经被附近(jìn)的另一(yī)个大星(xīng)系剥离了(le)。奇(qí)怪的是，它的附近没(méi)有(yǒu)任何星系存在(zài)。造成这(zhè)些(xiē)现象的除了(le)暗物质(zhì)的假说之外，另一种可能(néng)就是(shì)人类对引力的(de)理解还不(bù)够全面，引力很可能在(zài)不(bù)同尺度空间中的工作(zuò)方式是不同(tóng)的(de)，这意味着在(zài)行(xíng)星系尺度中的天体(tǐ)会(huì)沿着它们(men)的轨(guǐ)道(dào)，按照我们所理解的(de)方式运动。但是上升到星(xīng)系(xì)和星团(tuán)的尺度，引力之间的相互作(zuò)用则(zé)是(shì)不同的方式(shì)。对于在星系团之间的相互作用，科(kē)学家还引入了外(wài)部场效应的概念，指(zhǐ)的是(shì)在数百万光年的(de)规(guī)模上，巨大的(de)质(zhì)量之间(jiān)会产生对彼(bǐ)此特殊的(de)效果，这个理(lǐ)论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论(lùn)成(chéng)立(lì)，这意味着我们需(xū)要对现在的物理定(dìng)律进行修(xiū)正，这些发现(xiàn)也让很多(duō)人(rén)认为暗物(wù)质假说(shuō)理论就此终结(jié)。但是在宇宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)还有关于暗物质存在(zài)的(de)其他(tā)的理论证据(jù)，这些理论证(zhèng)据是蒙德理论所没法解释的“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

径向(xiàng)距离为(wèi)37亿光(guāng)年的子弹(dàn)星系(xì)团(tuán)，由两个碰撞的星系(xì)团所组成，类似这样的星团(tuán)，它们大部分(fēn)的普通质量(liàng)都在星系的气体当中。当(dāng)星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会(huì)导(dǎo)致温度的(de)急(jí)剧升高，速度大幅降(jiàng)低。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在碰撞之(zhī)后，子弹星系团大部分的(de)质(zhì)量(liàng)将位于(yú)所有这些气体所在的(de)中间区域。那么我们通过(guò)什么来验证它(tā)的质(zhì)量(liàng)区(qū)域到底是不是集中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦(wéi)伯太空望远镜传回了宇宙当(dāng)中(zhōng)第一张全彩的高(gāo)清照片，在照片(piàn)中我(wǒ)们可以明显地(dì)看到很多星(xīng)系似乎被拉伸产生了巨大的形变(biàn)。其实这(zhè)些星系本(běn)身并不是真的被扭曲了，也不是韦(wéi)伯望远(yuǎn)镜(jìng)出了什么问题(tí)，而是这样极遥远的(de)天体和(hé)我们地球上的观(guān)测者之间(jiān)。被一个质(zhì)量超级巨大(dà)的天体遮挡，这(zhè)个超(chāo)大质量的东西(xī)的引力，会使身后更遥远星系的光都发(fā)生了扭曲。这个(gè)现(xiàn)象就是引力透镜效应。这个巨大的(de)天(tiān)体可能是(shì)超大质量的黑洞(dòng)或者是暗物(wù)质。

所(suǒ)以当(dāng)人(rén)们对子弹星系团观测的时候，发现(xiàn)它的(de)大质量区域并不是在(zài)中间，而是在两侧。所(suǒ)以最好的解释方法就是当星团(tuán)发生全部的碰撞时，可(kě)被观测到(dào)的质(zhì)量气体被卡在了中间，暗物(wù)质则直接通(tōng)过了这个区域，并在(zài)两边形成了引力透镜。对子(zi)弹(dàn)星系团的引力透镜(jìng)研(yán)究也被认为是(shì)暗物(wù)质存(cún)在的迄今为(wèi)止最好的(de)理论证(zhèng)据。

除此之外(wài)，还(hái)有(yǒu)来自宇宙(zhòu)当中最古老的光。从宇宙(zhòu)大爆炸开始，38万(wàn)年之后，可见(jiàn)光终于(yú)可(kě)以畅通(tōng)无阻地穿越(yuè)在宇宙(zhòu)当中了。经过了(le)130多亿年(nián)之后，这些光在(zài)宇(yǔ)宙空间背景上留下了(le)各相同性的微波辐射。其中红(hóng)色的(de)部分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的区域，但实际(jì)上它们之间的温(wēn)差只(zhǐ)有万分之一。

科学(xué)家们通过对前景(jǐng)背景分离后的(de)二值图像进(jìn)行连通(tōng)域提取(qǔ)和标记之后发现，如果宇宙当中没有暗物质，图形看(kàn)起来(lái)不应该是这样的，而随着暗物(wù)质的(de)增加(jiā)，一些峰值的幅度会减小，才(cái)变得看起来“和(hé)谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波背景辐(fú)射的测量值，我(wǒ)们需(xū)要的暗物质大约是普通物质的(de)5倍(bèi)。这个(gè)数字(zì)与(yǔ)解释星系当中(zhōng)恒星运(yùn)动所需要(yào)的暗(àn)物质比例是一(yī)致的(de)。这(zhè)就意味着(zhe)。

用了一个简(jiǎn)单的理(lǐ)论(lùn)框架(jià)，就很好地(dì)解(jiě)释了(le)很多不同的观测(cè)结果。而暗(àn)物(wù)质的本质就是宇(yǔ)宙当中(zhōng)存在着某(mǒu)种类型的粒子，它们不参与任(rèn)何其他(tā)的电磁作用，只(zhǐ)通过(guò)引力来相(xiāng)互作用。所以如(rú)果(guǒ)能够找到(dào)这(zhè)种粒子的存在，就相当于找到了暗物质存(cún)在的实际证据。这种粒子到底(dǐ)是什么(me)？科学家们已经提出了数十种的假想目标(biāo)，而要寻找这些不同(tóng)的目标粒子所需(xū)要的实验方式也不相同。在过去(qù)的几十年(nián)当中，人(rén)类为了寻(xún)找这些看(kàn)不见、摸不到，几乎(hū)不会与常规物(wù)质相互作(zuò)用的“暗物质”，科学(xué)家们已经(jīng)进(jìn)行了超过(guò)50次的实(shí)验，却没有任何实(shí)质(zhì)性(xìng)的(de)发(fā)现，除了一(yī)个地(dì)方(fāng)，意大利(lì)的格兰萨索山(shān)，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当中(zhōng)，藏着(zhe)地(dì)球(qiú)上最(zuì)大的地学实(shí)验室(shì)，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一(yī)个三层楼高(gāo)的探测器，一直致力于(yú)寻找暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的(de)科学家(jiā)声(shēng)称观(guān)测到了某种信号。经过了20多(duō)年的数(shù)据收集，人们发(fā)现(xiàn)了一个有(yǒu)趣的事(shì)情。探(tàn)测率会在每年的6月(yuè)份达(dá)到(dào)峰值(zhí)，然后在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中(zhōng)每(měi)年都是一样。一些科学家认为这可能是人类(lèi)发现暗物质(zhì)的第(dì)一个直接证据。

但是(shì)为什(shén)么暗物(wù)质会产(chǎn)生周期性的年(nián)度信(xìn)号呢(ne)？刚才我们讲了太阳系正(zhèng)在(zài)以220公里/秒(miǎo)的(de)速度围绕着银河系进行移动(dòng)，那么如果暗物(wù)质存(cún)在宇宙(zhòu)当中，这意味着我们也在(zài)以这样的速度在穿越着暗物质流，这个过程中会(huì)产生(shēng)相应(yīng)的(de)振荡，同时(shí)地球又以30公(gōng)里/秒的速(sù)度(dù)围绕太阳进(jìn)行(xíng)旋转。所以有半(bàn)年的时间(jiān)，地球围(wéi)绕(rào)太(tài)阳(yáng)的方向与太阳环绕银(yín)河系的方(fāng)向是一(yī)致的，而另外半年则与之相反(fǎn)。

而在6月份的时候(hòu)，地球与太阳的方向正好达(dá)到完全(quán)一(yī)致，这是理(lǐ)论上地球穿越暗(àn)物质流(liú)最快的时段。而在(zài)11月份(fèn)，又恰好(hǎo)达到了最(zuì)慢值。尽(jǐn)管(guǎn)在实际的情况中，太阳(yáng)系相对银(yín)河(hé)系(xì)的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不影响这个理论(lùn)的(de)有(yǒu)效性。

因此(cǐ)科学(xué)家认(rèn)为这可以用来解释，研究人(rén)员们所观测到的周期性信号。当(dāng)然也可能有其他的(de)情况，造成这种年度周期信号的差异也(yě)可能是温度(dù)、湿度、土壤(rǎng)中的水分、高山上(shàng)的(de)积雪(xuě)，甚至连意大(dà)利游客的数量也符合这(zhè)个周期的规(guī)律。

所以(yǐ)，科学家们又(yòu)在南半(bàn)球建立(lì)了一个几乎相同(tóng)的实验(yàn)室，这里(lǐ)的季节与(yǔ)之前(qián)的实验室(shì)正好(hǎo)相反，而在这(zhè)里，地球穿(chuān)过暗物质流的运动特征(zhēng)和(hé)第一个(gè)实验室是一样的(de)。

因此(cǐ)，如(rú)果在这里可以得到相同的信号，就可以(yǐ)成为(wèi)暗(àn)物质所(suǒ)存在的(de)非常有力的证据了。但(dàn)是由于这个(gè)实验室刚刚(gāng)建成不久，所以(yǐ)截至(zhì)目前还无(wú)法提供相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新(xīn)的望远镜，这台(tái)太(tài)空望(wàng)远镜(jìng)叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃望远(yuǎn)镜(jìng)相同，但(dàn)它的宽视场仪器提供的(de)视野(yě)是哈勃红(hóng)外仪器的100倍(bèi)。南希(xī)格雷斯罗(luó)曼太空望远镜其中一个关键的用途就是(shì)探索暗(àn)物质背后的奥秘，对于探测的结果，我们(men)只(zhǐ)能拭目以待(dài)了。费米(mǐ)实验(yàn)室粒子天体物理中心的科学(xué)家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果(guǒ)暗(àn)物质存在，它们极有可能拥有另一种神秘的效应(yīng)，这种暗物质效应(yīng)，会支(zhī)持宇宙当(dāng)中生(shēng)命的诞生，或者说是生命进化的一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得到进一(yī)步(bù)的证(zhèng)实，那么遍布宇(yǔ)宙(zhòu)当中的暗物质会不(bù)会意味(wèi)着人(rén)类并不孤(gū)单呢？或(huò)许在宇宙当中某个角(jiǎo)落的行星上，暗(àn)物质(zhì)正在(zài)通(tōng)过这样的效应(yīng)创造生(shēng)命。当然，这些推论的大前提是要先找到暗物质存(cún)在的实(shí)际证据。那么小(xiǎo)伙伴们，你们觉得(dé)暗物质到底存不存在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支持是我(wǒ)更新的(de)动(dòng)力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 冷水下锅玉米煮多长时间才能熟，玉米冷水下锅要煮多久才熟