宇宙是“人(rén)为制造”的？为何会存在科(kē)学无法解释的(de)“暗物质”？暗物质又究竟(jìng)是(shì)什么？人类为了寻(xún)找暗物质存在的证据，科学(xué)家们在(zài)过去的(de)几(jǐ)十年当中(zhōng)进(jìn)行了超过50次(cì)的长期实验，但是却(què)没有(yǒu)发现任何的有效证据。除了一(yī)个地方，在1687年出版的自(zì)然哲学(xué)数学原(yuán)理一书中，埃萨克牛顿发表了(le)万有引力(lì)定律，它揭(jiē)示了宇宙(zhòu)中天体运动的(de)规律。往后的几百年来，当(dāng)天文学(xué)家(jiā)们(men)发现某些天(tiān)体运行轨道出(chū)现异常(cháng)，不符合万有引(yǐn)力定律的(de)时候，他们就会知(zhī)道，周围一定(dìng)有未知的天体通过引力(lì)在摄(shè)动(dòng)它的轨(guǐ)道。比如在1846年(nián)，奥本勒维耶(yé)就通过天王星运(yùn)行轨道的(de)异(yì)常，推算并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥(míng)王星的发(fā)现都是(shì)应用(yòng)万(wàn)有引力(lì)定律所取得重(zhòng)大天文成就的例(lì)子。但(dàn)是这些发现(xiàn)都是在恒星(xīng)系统的尺度当中，可(kě)当我(wǒ)们(men)上(shàng)升到星系(xì)或者是星团(tuán)的尺度，事情就开始(shǐ)变得(dé)诡异(yì)了。

1933年(nián)，瑞士的(de)物理学家弗(fú)里茨兹威基正(zhèng)在(zài)研究和测量(liàng)后发星系(xì)团的质量。这是一个由数(shù)千个星系所组成的(de)巨(jù)大星系(xì)团，这些(xiē)星系被引力束缚在一起(qǐ)。测量星系团(tuán)的质量一般(bān)会使用到两种方法，当两种(zhǒng)方(fāng)法结果一致，就可以确定(dìng)其(qí)质(zhì)量的范围。

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

第二种是(shì)动力学质量的(de)计(jì)算，是利用光谱红(hóng)移(yí)测(cè)量星系团中的(de)各个星系(xì)相对于星系团的运动(dòng)速度。当(dāng)测量结(jié)果出来之后，兹威(wēi)基(jī)彻底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟然是“光度(dù)学质量”的400倍(bèi)。这意味着，后发座星系团(tuán)有99%的质量消失了(le)，或者(zhě)说这99%的质量并不以(yǐ)可(kě)见光的形式(shì)所存(cún)在(zài)，我(wǒ)们无法看到(dào)。最诡异的是，在测量速度(dù)的过程中(zhōng)，兹(zī)威基发现星系团(tuán)中很多星系的速度比理(lǐ)论上要快得多，按照牛顿的运动学(xué)定律，仅靠这(zhè)些(xiē)可见(jiàn)星系的质量所(suǒ)产(chǎn)生的(de)引(yǐn)力是无(wú)法将它们束缚(fù)在星系团内的，它(tā)们早就应该被抛出(chū)星系团(tuán)之外了(le)，除非有一种神秘的力量(liàng)在起作用，这种力量来源(yuán)于某种隐形的物(wù)质。

据此，兹维基提出了(le)这样部(bù)分不可见的暗质，它(tā)不发散光、吸光、反射光(guāng)，但是它(tā)们(men)却占据着宇宙(zhòu)中绝大部分的质量(liàng)。只是(shì)当(dāng)时的人们对这样的一种说法(fǎ)不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这(zhè)个词(cí)才再一次出(chū)现。天文(wén)学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论上来说，距离中心越远的恒星(xīng)在其轨(guǐ)道上的运行速度(dù)就会越慢(màn)。但是他们观(guān)测的结果却让人感到不可思议(yì)。

随着与中心距离的增加，恒星的旋(xuán)转速度几乎保持不变(biàn)。可是(shì)根(gēn)据牛顿(dùn)的万(wàn)有引力(lì)定律(lǜ)，在星系当(dāng)中如果没有(yǒu)足够(gòu)大的质量来(lái)吸(xī)引(yǐn)它(tā)们，这些外围的恒星早就(jiù)被(bèi)甩到宇宙(zhòu)当中了。基于这种现象，科学家(jiā)们会使用一种相对标(biāo)准的方法来(lái)解释暗物质的存在，这种方法(fǎ)就是测量星系当(dāng)中气(qì)体在X轴(zhóu)上距离(lí)星系中心的距离，以(yǐ)及在(zài)Y轴(zhóu)上气体的(de)旋转速度。如果出(chū)现异常的结果，就认为是(shì)由(yóu)暗物(wù)质的(de)力量进入(rù)其中。

于是(shì)科(kē)学家们通过射电望远镜(jìng)测(cè)量了距(jù)离星系中(zhōng)心更远(yuǎn)距离的(de)氢元(yuán)素，发现它们(men)的旋转速度并不符合牛顿的力学定律。我们的太阳系也不例外，太阳系位于银(yín)河(hé)系的第三(sān)悬(xuán)臂之(zhī)上(shàng)，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引力(lì)定律(lǜ)进行计(jì)算，太(tài)阳系的(de)运行速度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银河系旋转，这个(gè)实际速(sù)度远远(yuǎn)大于理论速度，那(nà)么产生以(yǐ)上这种向心(xīn)加(jiā)速度的原因很可能就(jiù)是存在着一种我们看不到的(de)物质，是这些(xiē)暗物质的引(yǐn)力(lì)效应将星系聚(jù)集(jí)在了一起。

也是从这时开始，越来越多(duō)的研究人员开(kāi)始相信暗物质的(de)存(cún)在。科(kē)学家根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估(gū)算在星系当中暗物(wù)质(zhì)的质(zhì)量占整个(gè)星系质量的85%。但(dàn)是，暗物质(zhì)并不是唯一可以解释这个现(xiàn)象的原因(yīn)。在(zài)一(yī)项新的研究当中(zhōng)，科(kē)学家们发现，几乎没有(yǒu)引力(lì)效应的(de)遥远恒(héng)星之(zhī)间，也(yě)会出现速度上(shàng)的(de)微小差异。另外，天文学家还发现了一个反常的星系(xì)，叫做(zuò)Agc114905。这个(gè)星系距离地球大约(yuē)2.5亿光年(nián)，大小和银河(hé)系不多，但是星系当中存在(zài)的恒星(xīng)数量(liàng)却只有银河系的千(qiān)分之一。

所以在理论上(shàng)，该星(xīng)系(xì)必(bì)须(xū)存(cún)在暗物质，否则就会(huì)分崩离析(xī)。但是科学家们使用最先进(jìn)的望远镜对其进行(xíng)了40个小时的详细测量之后，发现星系中的恒星运动(dòng)是可以(yǐ)用正常的物质和(hé)力学定律来解释的。那(nà)么又有(yǒu)人(rén)提出(chū)，也许该(gāi)星(xīng)系的暗物质，已经被附(fù)近的另(lìng)一个大星系剥(bō)离了。奇怪的(de)是，它(tā)的附(fù)近没有任何星系(xì)存(cún)在。造成这些现象的除了暗物质的(de)假(jiǎ)说之(zhī)外，另一(yī)种可能就(jiù)是人类(lèi)对引(yǐn)力的理解(jiě)还不够全面，引力(lì)很可能在不同尺度空(kōng)间中的(de)工作方式是不同的，这意味(wèi)着在行星系尺(chǐ)度中的(de)天体会(huì)沿着它们的轨道，按照我们所理解(jiě)的(de)方式运动。但是(shì)上升到星系和星团(tuán)的尺(chǐ)度，引力之间的相互作用则(zé)是不同的方式。对于在星系团(tuán)之间(jiān)的(de)相(xiāng)互(hù)作用(yòng)，科学(xué)家还引入了外(wài)部场效(xiào)应的概念(niàn)，指(zhǐ)的是在数百万光年的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此特殊(shū)的效果(guǒ)，这(zhè)个理论(lùn)叫(jiào)做(zuò)MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立，这(zhè)意味着(zhe)我们需要对现(xiàn)在(zài)的(de)物理定律(lǜ)进(jìn)行修正(zhèng)，这些发现也(yě)让很多人(rén)认为(wèi)暗物质假说理论就此终结。但是在(zài)宇宙(zhòu)当中还有关于(yú)暗物质存在(zài)的其他(tā)的(de)理论(lùn)证据，这些理论证据是蒙(méng)德理(lǐ)论所没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为(wèi)37亿光(guāng)年(nián)的(de)子弹星系团(tuán)，由两个(gè)碰撞的星系团所组成，类似这样的星团，它(tā)们(men)大部分的普通质量都在星系的气体(tǐ)当(dāng)中。当星团(tuán)以1000万公里/小时(shí)发生碰撞的(de)时(shí)候，星际气(qì)体的相互作用就会导致温度的急剧(jù)升高，速(sù)度大幅降低。所以在(zài)理论上，在碰(pèng)撞之后，子弹星(xīng)系团大部分的质量(liàng)将(jiāng)位于(yú)所有这些气体所(suǒ)在的(de)中间区域。那么我(wǒ)们(men)通过什陌上人如玉公子世无双意思是什么，陌上人如玉,公子世无双意思出处么来验证它的质量区域到底是不是集中在中间呢(ne)？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远镜传(chuán)回了(le)宇宙(zhòu)当中(zhōng)第一张(zhāng)全彩的高(gāo)清照片，在照片中(zhōng)我们可(kě)以明显地看到(dào)很多星系似乎(hū)被(bèi)拉伸产生了巨大的(de)形变。其实这(zhè)些星(xīng)系本(běn)身(shēn)并不是(shì)真的被扭曲(qū)了，也不是韦伯(bó)望远镜出了什么问(wèn)题，而是这样极(jí)遥远的天体(tǐ)和我们地(dì)球(qiú)上的观(guān)测者之间。被(bèi)一个质量超(chāo)级巨大的天体遮挡(dǎng)，这(zhè)个超大质(zhì)量的东(dōng)西的引力，会使身后更(gèng)遥远(yuǎn)星系(xì)的光都发生了扭曲。这个现(xiàn)象(xiàng)就是引力(lì)透镜(jìng)效应。这个巨大的(de)天体(tǐ)可能(néng)是超大(dà)质量的黑洞或者是(shì)暗物质。

所以当人们对(duì)子弹(dàn)星(xīng)系团观测的(de)时候，发现(xiàn)它的(de)大质(zhì)量区域(yù)并不是在(zài)中间，而是(shì)在两(liǎng)侧。所以最好的(de)解释方法就(jiù)是当星团发生全部的碰撞时，可(kě)被观测到(dào)的(de)质量(liàng)气(qì)体被卡在了中(zhōng)间，暗(àn)物质则(zé)直(zhí)接通过了这(zhè)个区域，并在(zài)两边形成(chéng)了引力透镜。对(duì)子(zi)弹(dàn)星(xīng)系团的(de)引(yǐn)力透镜研究也(yě)被(bèi)认为是暗物质存在(zài)的迄今(jīn)为止最(zuì)好的理论证据。

除此(cǐ)之外，还有来自宇宙当中最古(gǔ)老的光。从宇宙大(dà)爆(bào)炸开(kāi)始(shǐ)，38万年(nián)之后，可见光终(zhōng)于(yú)可以畅通无(wú)阻(zǔ)地穿越在宇(yǔ)宙当中了(le)。经过了130多亿年之后，这些光(guāng)在宇(yǔ)宙空间背景上(shàng)留下了各相同性的微波辐射。其中红(hóng)色的部分表示(shì)温(wēn)度较高的区域，蓝色(sè)则表示相对(duì)较冷的区域，但实际(jì)上它们之(zhī)间的温差(chà)只(zhǐ)有(yǒu)万(wàn)分之一(yī)。

科学(xué)家们通过对前(qián)景背景分(fēn)离后的二值图像进行(xíng)连通域(yù)提取和标记之后发(fā)现，如(rú)果宇宙当中没有暗物质，图形看起来不应(yīng)该是这样的，而(ér)随着暗(àn)物质的增加，一些峰值的(de)幅度(dù)会减小，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为(wèi)了(le)匹配宇宙微波背景(jǐng)辐射的测(cè)量值，我们需要的暗物质大约是(shì)普通(tōng)物质的5倍(bèi)。这个数字(zì)与(yǔ)解释星系(xì)当(dāng)中(zhōng)恒星运动所(suǒ)需要的暗(àn)物质比例是一致(zhì)的。这就意(yì)味着。

用(yòng)了一个简(jiǎn)单(dān)的理论框架，就很好地解释了(le)很多不同的(de)观(guān)测结果。而暗(àn)物质的本质就(jiù)是(shì)宇宙当中(zhōng)存在着某(mǒu)种类型的(de)粒子，它们不参与任何其(qí)他的(de)电磁作用(yòng)，只通(tōng)过引(yǐn)力来相互作用。所以如(rú)果能够找到(dào)这种粒子的(de)存(cún)在(zài)，就(jiù)相(xiāng)当于找到(dào)了暗物质(zhì)存在的实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什么？科学家们(men)已经提出了(le)数十种的假想目标，而要(yào)寻找(zhǎo)这些不同的(de)目标粒(lì)子所需要的(de)实(shí)验方(fāng)式也不相同。在过(guò)去的几十(shí)年当中，人类为了寻找(zhǎo)这些看不(bù)见、摸(mō)不到，几乎不会与常规物质相互作用的“暗物质”，科学家(jiā)们已(yǐ)经进行了超过50次的实验，却没有任何(hé)实质性的(de)发现，除了一个地方，意(yì)大利的格兰萨索山(shān)，隶(lì)属(shǔ)于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山(shān)下1400米处的(de)地(dì)下矿井当中，藏着地球上最大(dà)的地学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的探测器，一直致力于寻找暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里(lǐ)的科学家声称观测到了某种信号(hào)。经过了20多年的数据(jù)收(shōu)集，人(rén)们发现了一(yī)个有(yǒu)趣的事(shì)情。探测(cè)率会在每年(nián)的6月(yuè)份(fèn)达到峰值，然后在11月降(jiàng)到(dào)最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是一(yī)样。一(yī)些科学(xué)家认为(wèi)这可(kě)能是(shì)人类发现暗物质(zhì)的第一(yī)个直接(jiē)证(zhèng)据。

但是为什么暗(àn)物质会产生周期(qī)性的年度(dù)信号呢？刚(gāng)才我们讲了太阳(yáng)系正在(zài)以220公(gōng)里/秒的速(sù)度围绕着银(yín)河系进行移(yí)动，那么如果暗物质(zhì)存(cún)在宇宙当中，这意味着我们也在以这样的速度在穿越着(zhe)暗物(wù)质流，这个过程中会产生相应(yīng)的振荡，同时地球又以(yǐ)30公(gōng)里(lǐ)/秒的速度围绕(rào)太阳进(jìn)行旋转。所以有半(bàn)年(nián)的时间(jiān)，地球(qiú)围绕太阳的方向与太(tài)阳环绕银河系的方(fāng)向(xiàng)是一致(zhì)的，而另外半年则与之(zhī)相反。

而在(zài)6月份的时候，地(dì)球与太阳的方向正好达到完全(quán)一致，这(zhè)是理(lǐ)论上地球穿越暗物质(zhì)流最(zuì)快的时段(duàn)。而在(zài)11月(yuè)份(fèn)，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管(guǎn)在实际的情况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这(zhè)并不(bù)影响这个理论(lùn)的有效性。

因此科学(xué)家认为这可以用来解释，研究(jiū)人员们所观测到的(de)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(hào)的差异也可能是温度、湿度、土壤中的水分(fēn)、高(gāo)山上的积雪(xuě)，甚至连意大利游客(kè)的数量也符合(hé)这个周期的规律(lǜ)。

所(suǒ)以(yǐ)，科学家们(men)又在南半(bàn)球(qiú)建立(lì)了一个几乎(hū)相同(tóng)的实验(yàn)室，这里(lǐ)的季节与(yǔ)之前的实验室正好相(xiāng)反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物质流的运(yùn)动特征和(hé)第一个实验室是一(yī)样的。

因(yīn)此，如果(guǒ)在这里(lǐ)可以得到相(xiāng)同(tóng)的信(xìn)号，就可以成为(wèi)暗物质所(suǒ)存在的非常(cháng)有力的证据了。但是由(yóu)于(yú)这个实验室刚刚建(jiàn)成不久，所以截(jié)至(zhì)目前(qián)还无法提供(gōng)相应(yīng)的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的(de)望远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大(dà)小跟哈勃望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)相同(tóng)，但(dàn)它的宽视场仪(yí)器提供的视(shì)野是哈勃红(hóng)外仪器的(de)100倍(bèi)。南希(xī)格雷斯(sī)罗(luó)曼太空望远镜(jìng)其中一个关键的用途就是探索暗物(wù)质背后的奥秘，对于探测的结(jié)果(guǒ)，我们只能拭目以待了(le)。费米实验室粒子天体物理中(zhōng)心(xīn)的(de)科学家(jiā)丹(dān)琥(hǔ)珀(pò)和贾森斯(sī)特芬研究发现，如果(guǒ)暗物质存在，它(tā)们(men)极(jí)有可能拥有另(lìng)一种神秘的效应，这(zhè)种暗物(wù)质效应，会支持宇宙当中生命的诞(dàn)生(shēng)，或(huò)者(zhě)说是生(shēng)命进化的一个重要因素。

如果这一理论得到(dào)进一步的证实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会(huì)意味着人类并不(bù)孤单呢？或许在宇宙当中某个角(jiǎo)落的行(xíng)星(xīng)上，暗物(wù)质(zhì)正在通(tōng)过这样的效应创(chuàng)造(zào)生命。当然，这些推论的大前提是(shì)要先(xiān)找到暗(àn)物质存(cún)在的实际(jì)证据。那么小伙伴们，你们觉得暗物质到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是(shì)我(wǒ)更新的(de)动力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 陌上人如玉公子世无双意思是什么，陌上人如玉,公子世无双意思出处