宇宙是“人为制造”的？为何会(huì)存在科学无法解释的(de)“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是(shì)什么？人类为了寻找(zhǎo)暗物质存(cún)在的证(zhèng)据，科学(xué)家(jiā)们在过去的几十年(nián)当(dāng)中(zhōng)进行(xíng)了超过50次(cì)的长(zhǎng)期实验，但(dàn)是却(què)没(méi)有发(fā)现任何的有效证据。除了一个地(dì)方，在1687年出版的自然哲(zhé)学数(shù)学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定(dìng)律，它揭示了宇(yǔ)宙中(zhōng)天体运(yùn)动的规律。往后的几百年(nián)来，当(dāng)天(tiān)文(wén)学家(jiā)们发现某些天体运(yùn)行(xíng)轨道(dào)出现异常，不(bù)符合万(wàn)有引(yǐn)力(lì)定律的时候，他们(men)就会知道，周(z侄子的老婆叫什么 姐姐的儿子是叫侄子吗hōu)围一定有(yǒu)未知的天(tiān)体(tǐ)通过引(yǐn)力在摄动它的轨(guǐ)道。比(bǐ)如在1846年，奥(ào)本(běn)勒维耶(yé)就(jiù)通过天王星运行(xíng)轨道的异常，推算并(bìng)且发现了(le)海王星的存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星(xīng)的(de)发现都是应用万有引力定律所取(qǔ)得重大天(tiān)文成就的例(lì)子。但是这些(xiē)发现都是在恒星系统的尺(chǐ)度当中，可当(dāng)我们上升到星系(xì)或者是(shì)星团的尺度(dù)，事情就开始变(biàn)得诡(guǐ)异了。

1933年(nián)，瑞士的物理(lǐ)学家弗里茨(cí)兹(zī)威基正(zhèng)在研究和测(cè)量后发星系团的质(zhì)量(liàng)。这是(shì)一个(gè)由数(shù)千个星系所组成的巨大星系团，这些星系被引(yǐn)力(lì)束缚在一起。测(cè)量星(xīng)系团(tuán)的质量一(yī)般会使用到两种方法，当两种方(fāng)法结果一(yī)致，就可(kě)以确定其质(zhì)量的范围(wéi)。

第一种是获(huò)得其(qí)"光(guāng)度学的质量(liàng)"，需要(yào)的数(shù)据是测量各个星系的光度(dù)。

侄子的老婆叫什么 姐姐的儿子是叫侄子吗第二(èr)种(zhǒng)是动力(lì)学质量的计算，是利用光谱(pǔ)红移测量(liàng)星系团(tuán)中(zhōng)的各个(gè)星系相对于星系团(tuán)的运动(dòng)速度(dù)。当测量结(jié)果出来之后，兹威基彻底(dǐ)懵(měng)了，“动力学质量”竟然是“光度学质量”的400倍。这(zhè)意(yì)味着，后发座(zuò)星(xīng)系团有(yǒu)99%的(de)质(zhì)量消失了，或(huò)者说这(zhè)99%的质量并不以可见(jiàn)光(guāng)的形式(shì)所存在，我们无法看到。最诡异(yì)的(de)是，在测量速度的(de)过程中，兹威基(jī)发(fā)现星系团中(zhōng)很多(duō)星(xīng)系的速(sù)度比理论上要快得(dé)多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些(xiē)可(kě)见星系(xì)的质量所(suǒ)产生的引(yǐn)力是无法(fǎ)将它们束(shù)缚在星系团内的(de)，它们早就应该被抛(pāo)出星系团之外了，除非有一(yī)种神秘的力量在起作用，这种力量来源于某种隐形的物(wù)质。

据此，兹(zī)维基提出了(le)这样部分不可见(jiàn)的暗(àn)质，它不发散光、吸光、反(fǎn)射光，但是(shì)它们(men)却占据着(zhe)宇宙中绝大部分的质量。只(zhǐ)是当时的人们对这样(yàng)的一种说法不(bù)屑一顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这(zhè)个词才再一次出现。天文学家(jiā)维拉鲁(lǔ)宾(bīn)和(hé)肯特福特在观(guān)测(cè)仙女(nǚ)座星系(xì)中的恒星运动。理(lǐ)论(lùn)上来(lái)说(shuō)，距(jù)离中(zhōng)心越远的(de)恒星在其轨(guǐ)道上的运(yùn)行速度就会越慢。但是他们观(guān)测的结果却让人感到(dào)不可(kě)思议(yì)。

随(suí)着与(yǔ)中心(xīn)距离的(de)增(zēng)加(jiā)，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是根据(jù)牛顿的万有(yǒu)引(yǐn)力(lì)定(dìng)律，在星系当(dāng)中如(rú)果没(méi)有足够(gòu)大的质量来吸引它们，这些外围的恒星早就被(bèi)甩(shuǎi)到宇(yǔ)宙当中了。基于这种现象，科学家们会使用(yòng)一(yī)种相(xiāng)对标(biāo)准(zhǔn)的方法来解释暗物质的存在(zài)，这种(zhǒng)方(fāng)法就是测量星系当中(zhōng)气体在X轴上(shàng)距离星系中(zhōng)心的距离(lí)，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速(sù)度。如果出现异(yì)常(cháng)的结(jié)果，就(jiù)认为是由暗物质的力量进入(rù)其中。

于是科(kē)学家们(men)通过射(shè)电望远镜测(cè)量(liàng)了距离星系中(zhōng)心更远(yuǎn)距离的氢元素(sù)，发现它们(men)的旋转(zhuǎn)速度(dù)并不符合(hé)牛顿的力学(xué)定律。我们(men)的太阳系(xì)也不例外，太阳系位于(yú)银河系的第三悬臂之(zhī)上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引力(lì)定(dìng)律进(jìn)行(xíng)计算，太阳系的运行速度应该是160千米/秒，但实际上(shàng)，太阳系正(zhèng)在以(yǐ)220千米/秒的速度围绕(rào)银河系旋(xuán)转，这个实际速(sù)度(dù)远远大于(yú)理论(lùn)速度，那(nà)么产生以上(shàng)这(zhè)种向心加(jiā)速度的原因很可能就是存在着一种我们看不到的物(wù)质，是这些暗物质的引力效应将星系聚(jù)集(jí)在了一起。

也是从(cóng)这时开(kāi)始，越来(lái)越多的研究人员开始相信暗物质的存在(zài)。科学家根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算在星系(xì)当中暗物质的质量占整个星(xīng)系质量的85%。但是，暗物(wù)质并不是唯一可以解释这个现象的(de)原因。在一项新(xīn)的(de)研究(jiū)当中，科学家们(men)发现(xiàn)，几乎没有引力效应的(de)遥远恒星之间，也会出现速(sù)度上的微小差异。另外，天文学家(jiā)还发现了一个反常(cháng)的(de)星系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系(xì)距离地球大约(yuē)侄子的老婆叫什么 姐姐的儿子是叫侄子吗2.5亿(yì)光年，大小和银河系(xì)不多，但是(shì)星(xīng)系当中存(cún)在的恒星数量却只有银(yín)河(hé)系(xì)的千分之一。

所以在理(lǐ)论上，该星(xīng)系(xì)必须存(cún)在(zài)暗(àn)物质，否则就会分崩离析。但是科(kē)学家(jiā)们使(shǐ)用最先(xiān)进的望远镜(jìng)对其进行(xíng)了40个(gè)小时的详(xiáng)细测(cè)量之后，发现星系中的恒星运动是可以用正常的(de)物质和力学(xué)定(dìng)律来解释(shì)的(de)。那么又(yòu)有人提出，也许该星系的暗物(wù)质，已经被(bèi)附近的另一个大星系剥离(lí)了。奇怪的是，它(tā)的附近没有任(rèn)何星系存(cún)在。造成(chéng)这些现象的除了暗(àn)物质的(de)假说之外(wài)，另(lìng)一(yī)种可(kě)能(néng)就是人类(lèi)对(duì)引力(lì)的理(lǐ)解还不(bù)够全面，引(yǐn)力(lì)很可能在不同(tóng)尺度(dù)空(kōng)间中的工作方式是(shì)不(bù)同(tóng)的(de)，这意味着在行星系尺度中(zhōng)的天体会沿着它们的轨道，按(àn)照我们所理(lǐ)解的方式运动。但是上升到(dào)星系和(hé)星团的尺(chǐ)度(dù)，引力之间的相(xiāng)互作用则是不同的方式。对于在(zài)星系团(tuán)之间的相互作用，科学家还(hái)引入了外部场效应的概念(niàn)，指(zhǐ)的是在数百万光年的(de)规模上，巨大的质(zhì)量(liàng)之间会产(chǎn)生(shēng)对彼此特殊的(de)效果，这个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)。如果(guǒ)MOND蒙德理论成立，这意味(wèi)着我们需要对(duì)现在的物理定(dìng)律进行修正，这(zhè)些发现也让很多人认为暗物质假(jiǎ)说(shuō)理论就此终结(jié)。但是在(zài)宇宙当(dāng)中还有(yǒu)关(guān)于暗(àn)物质存在(zài)的其他(tā)的(de)理(lǐ)论证(zhèng)据，这些理论(lùn)证据是蒙(méng)德(dé)理论所没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年(nián)的子弹星系团，由(yóu)两个碰撞的星系团所(suǒ)组成，类似这样的(de)星团，它们大部分的普通质量(liàng)都在(zài)星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候(hòu)，星际气体(tǐ)的相互作用就(jiù)会导致温(wēn)度的(de)急剧升(shēng)高，速度(dù)大幅降低。所(suǒ)以(yǐ)在理论上，在碰撞之后(hòu)，子弹星系团(tuán)大部(bù)分的质量将位于(yú)所有(yǒu)这些气体所在的中(zhōng)间区域。那么(me)我们(men)通过什(shén)么来验证它的质(zhì)量区域到(dào)底(dǐ)是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太空望(wàng)远镜传(chuán)回了宇宙(zhòu)当中第(dì)一(yī)张全(quán)彩(cǎi)的高清照片，在照(zhào)片中我们可以明显地看到很(hěn)多星系似乎被拉伸产生了巨大的形变。其(qí)实这(zhè)些星系本身并不(bù)是(shì)真的被扭曲了(le)，也不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题，而是(shì)这样极(jí)遥远(yuǎn)的天体(tǐ)和我们地(dì)球上的观测者之间。被(bèi)一个质量超级巨大的天体遮挡(dǎng)，这个(gè)超大质量的东西(xī)的引力(lì)，会使身后更遥远星系的光都发生了扭曲(qū)。这个现象就是引力(lì)透镜效(xiào)应。这个巨大的天体可能是超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质。

所以(yǐ)当人们对子弹(dàn)星系团观测的时候，发现(xiàn)它的大质量区域并不是在中间(jiān)，而(ér)是在两侧。所以最好的(de)解释方(fāng)法(fǎ)就是(shì)当星团(tuán)发生(shēng)全(quán)部的(de)碰(pèng)撞时(shí)，可被观测到的(de)质量气体被卡(kǎ)在(zài)了中间，暗物质(zhì)则直(zhí)接通(tōng)过了这个区域，并在两边形成了(le)引力透(tòu)镜。对子(zi)弹(dàn)星(xīng)系团的(de)引力透镜研究也被认为是暗物质存在的迄今为止最好(hǎo)的(de)理(lǐ)论(lùn)证据。

除(chú)此(cǐ)之外，还有来(lái)自宇宙当(dāng)中(zhōng)最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终(zhōng)于可以畅(chàng)通无阻(zǔ)地穿越在宇宙当中了。经(jīng)过了130多亿年之后，这些光在(zài)宇宙空(kōng)间背景上留下了(le)各相同性的微波辐射。其中红色的部分表示温(wēn)度较高(gāo)的区域(yù)，蓝(lán)色则表示相对(duì)较冷的(de)区域，但实际(jì)上它(tā)们(men)之间(jiān)的温(wēn)差只(zhǐ)有万分之一(yī)。

科学家们通(tōng)过对前(qián)景背(bèi)景分离后的二值图像(xiàng)进(jìn)行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当中没有暗(àn)物质，图形看起来不应该是这样的，而随(suí)着暗物质的(de)增加，一些峰(fēng)值的幅(fú)度会减小，才变得看(kàn)起来(lái)“和谐”。为了匹配(pèi)宇(yǔ)宙微波背景辐射的测量值，我们(men)需要(yào)的暗物质大(dà)约是普(pǔ)通(tōng)物(wù)质的(de)5倍。这个数字与解释(shì)星系(xì)当中恒星运(yùn)动(dòng)所需要的暗物质比例是一致的(de)。这就(jiù)意(yì)味着。

用(yòng)了一个简单的理(lǐ)论框架，就很好地解(jiě)释(shì)了(le)很多不同的(de)观(guān)测结果。而暗物质的本质(zhì)就是宇宙当中存在着某种(zhǒng)类型(xíng)的粒(lì)子，它们不参与任何其他的电磁作用，只通(tōng)过(guò)引力(lì)来相互作用。所以如果能够找(zhǎo)到这种粒子的存在，就相(xiāng)当于找到(dào)了(le)暗物质(zhì)存在(zài)的实际(jì)证据。这种(zhǒng)粒子(zi)到底是什么(me)？科学家们已经提(tí)出了(le)数(shù)十种的(de)假想目标，而(ér)要寻找这些不(bù)同的目标粒子所(suǒ)需要的实验方式也不(bù)相同。在过(guò)去的几十年当中，人(rén)类为了寻找这些看不见、摸不(bù)到，几(jǐ)乎不会与常规物质相互(hù)作(zuò)用的“暗物(wù)质”，科学家们已经进行了超(chāo)过(guò)50次的(de)实验，却没有(yǒu)任何实(shí)质性的发现，除了一(yī)个地方(fāng)，意(yì)大利(lì)的格(gé)兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯山脉(mài)。

在山(shān)下1400米(mǐ)处的地下矿(kuàng)井当(dāng)中，藏着地球(qiú)上最大(dà)的地(dì)学实(shí)验(yàn)室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个三层楼(lóu)高(gāo)的探测器(qì)，一直致力于(yú)寻找(zhǎo)暗(àn)物(wù)质粒子的(de)周期(qī)性震荡(dàng)。

自(zì)1997年以(yǐ)来，这(zhè)里(lǐ)的科学家声称观测(cè)到了(le)某种信号。经过了(le)20多年的数据收集，人们发(fā)现了(le)一个有趣的事情。探(tàn)测率会在(zài)每年的6月份达到峰值，然后在11月(yuè)降到最低，而且在20年当(dāng)中每年都是一样(yàng)。一(yī)些科学(xué)家认为这(zhè)可(kě)能是(shì)人类发现暗物质(zhì)的第一个(gè)直接(jiē)证(zhèng)据。

但是为什么暗物质会产生周期(qī)性的年度信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳系正在(zài)以220公(gōng)里/秒的速度围(wéi)绕着银河系进(jìn)行移动，那么(me)如(rú)果暗物质(zhì)存在宇(yǔ)宙当(dāng)中，这意味着(zhe)我(wǒ)们(men)也(yě)在以(yǐ)这样的速(sù)度在穿越着暗物(wù)质流(liú)，这个(gè)过(guò)程(chéng)中(zhōng)会产生相应的振荡，同时地球(qiú)又(yòu)以(yǐ)30公里(lǐ)/秒的速(sù)度(dù)围(wéi)绕太(tài)阳进行旋转(zhuǎn)。所以有(yǒu)半年的时(shí)间，地(dì)球围(wéi)绕(rào)太阳(yáng)的方向与太阳环(huán)绕银河系(xì)的方向是一致的，而另外(wài)半(bàn)年则与之相反。

而在6月份(fèn)的时(shí)候(hòu)，地球(qiú)与太阳的方向正好(hǎo)达到完全(quán)一致，这是(shì)理(lǐ)论上地球穿(chuān)越暗(àn)物质流最快的(de)时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在(zài)实际(jì)的情况中(zhōng)，太(tài)阳系(xì)相对银河系的(de)平面(miàn)呈(chéng)现了60度的倾斜，但是这并不影(yǐng)响这个理论的有(yǒu)效性。

因此科(kē)学家认为这(zhè)可(kě)以(yǐ)用来(lái)解释，研究人员们所观(guān)测到的周(zhōu)期性(xìng)信(xìn)号。当然也可能有其他的情况(kuàng)，造成这(zhè)种年(nián)度周(zhōu)期信号的差(chà)异也可能是温(wēn)度、湿度(dù)、土壤中的水分、高山(shān)上的(de)积雪(xuě)，甚至连(lián)意大(dà)利游客的数量也符(fú)合(hé)这个周期的规律。

所(suǒ)以，科学家们又在南半球建立了一个(gè)几(jǐ)乎相同的实验室，这里的季节与之前的实(shí)验室正(zhèng)好相反，而(ér)在这里，地球穿(chuān)过暗物质(zhì)流的(de)运动特征和第一(yī)个实(shí)验室是一样的。

因此(cǐ)，如果在这里(lǐ)可以得到相同的信号，就可以(yǐ)成为暗(àn)物(wù)质所存在(zài)的(de)非常有力的证据(jù)了。但是(shì)由于这(zhè)个实验室刚刚建成不久，所以截(jié)至目(mù)前还无(wú)法提供相应(yīng)的数(shù)据支持。另外(wài)，在(zài)2025年，NASA将会(huì)发射一台新的(de)望远镜，这台太空(kōng)望远镜叫(jiào)做“南希格(gé)雷斯罗曼”，它(tā)的主(zhǔ)镜大小跟哈勃(bó)望远镜相同，但它的宽(kuān)视场仪(yí)器提供的视野是哈勃红(hóng)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用途就是(shì)探(tàn)索暗物质背后的奥秘，对于探测(cè)的(de)结果(guǒ)，我们只(zhǐ)能拭(shì)目以待了。费米实验室粒子天体物理中心(xīn)的科学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发(fā)现，如(rú)果暗物质存在，它们极有可能拥有另一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支持宇(yǔ)宙(zhòu)当中生命(mìng)的(de)诞生，或者说是生命进化的一个(gè)重要(yào)因素。

如果这一理论得到进一步的证(zhèng)实(shí)，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会意味着(zhe)人类并不孤单呢(ne)？或许在宇(yǔ)宙当中某个(gè)角(jiǎo)落的行星(xīng)上(shàng)，暗物质(zhì)正在通过(guò)这样的(de)效应(yīng)创(chuàng)造生命。当然，这些(xiē)推论的(de)大前提(tí)是要先找到暗物质存(cún)在的实际证(zhèng)据(jù)。那(nà)么小(xiǎo)伙伴们(men)，你(nǐ)们觉得暗物质到底存不存在呢(ne)？喜(xǐ)欢请点(diǎn)赞，你的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 侄子的老婆叫什么 姐姐的儿子是叫侄子吗