宇宙是“人为(wèi)制(zhì)造”的(de)？为何会存在科学无法解释的(de)“暗物质(zhì)”？暗物(wù)质又究竟是什么？人类(lèi)为了(le)寻(xún)找暗(àn)物质存在的证据，科学家们在过去的几十年当中(zhōng)进行(xíng)了(le)超(chāo)过50次的长期(qī)实(shí)验，但是却没有发现任何(hé)的有效(xiào)证(zhèng)据。除了一个地(dì)方，在(zài)1687年出版的自(zì)然哲学数学原理一书中(zhōng)，埃(āi)萨(sà)克(kè)牛(niú)顿发表(biǎo)了万有引力定律，它揭示了宇宙中天(tiān)体运动的规律。往后的(de)几百年来，当天(tiān)文学(xué)家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万有引力定律的(de)时候，他(tā)们就会(huì)知道，周围(wéi)一(yī)定有未知(zhī)的天体通过引力在摄动它的(de)轨道。比(bǐ)如(rú)在(zài)1846年，奥本勒维耶就通过(guò)天(tiān)王星运行轨道(dào)的异常，推算并且(qiě)发现(xiàn)了海王星的(de)存在(zài)。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是(shì)应用(yòng)万有(yǒu)引力定(dìng)律(lǜ)所(suǒ)取得重大天文成就的例(lì)子。但是这(zhè)些发现都是在恒(héng)星系(xì)统的尺度当中(zhōng)，可当我们上(shàng)升到星系或者是星(xīng)团的尺度，事情就开始变得诡异了(le)。

1933年，瑞(ruì)士(shì)的物理学家弗里茨兹威基正在研究和测(cè)量后(hòu)发星系团的质量(liàng)。这是一个由数千个星系(xì)所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星(xīng)系被引(yǐn)力束缚在(zài)一(yī)起(qǐ)。测量星系团的(de)质量一般(bān)会(huì)使用到两种方法，当两(liǎng)种方法结(jié)果(guǒ)一致，就可以确(què)定其质量的范围。

第一(yī)种是获得其"光度学的(de)质量(liàng)"，需要(yào)的(de)数据是测量各(gè)个(gè)星系的光(guāng)度。

第二种是动力学质量的计(jì)算，是利用(yòng)光谱红移(yí)测量星(xīng)系(xì)团中的各个星(xīng)系相对于星系团的运动速度。当测量结(jié)果出(chū)来(lái)之后，兹(zī)威基(jī)彻底懵(měng)了，“动(dòng)力学质量”竟然是(shì)“光度学质量(liàng)”的400倍。这意味着，后发座(zuò)星系(xì)团有99%的质(zhì)量消失了，或者说这99%的质量并不(bù)以可见光的形式(shì)所存在，我们无法看到。最诡(guǐ)异(yì)的是，在测量速度(dù)的过程中(zhōng)，兹威基发现星系团中(zhōng)很多星(xīng)系的速度比理论上(shàng)要快得多，按照(zhào)牛顿的(de)运动学定律(lǜ)，仅靠这些可见星(xīng)系的质量所产生的引力是无法将它(tā)们束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星系(xì)团之外了(le)，除非有一种(zhǒng)神秘(mì)的(de)力(lì)量在起作用，这(zhè)种力量来源于某种(zhǒng)隐形(xíng)的物质。

据此，兹维(wéi)基提出了这(zhè)样部(bù)分不(bù)可见(jiàn)的暗(àn)质，它不发散光、吸(xī)光、反(fǎn)射光，但是它(tā)们却占据着宇宙中绝大部分的质(zhì)量。只是当时的人们对这样的一(yī)种说法(fǎ)不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物(wù)质(zhì)”这个(gè)词才再一次出现。天文学家维(wéi)拉(lā)鲁宾和肯(kěn)特福(fú)特(tè)在观测仙(xiān)女座(zuò)星系中的恒星运动。理论上来(lái)眉飞色舞是什么生肖 眉飞色舞是神态描写吗说，距离中心(xīn)越远(yuǎn)的恒星在其轨道(dào)上的运行速度(dù)就会越慢。但是(shì)他(tā)们观(guān)测的(de)结果却(què)让人感到不可思议。

随着与中(zhōng)心距离(lí)的(de)增加(jiā)，恒星的旋(xuán)转速度几乎保持(chí)不(bù)变。可是(shì)根(gēn)据牛顿的万有(yǒu)引力定律，在(zài)星系当中如果没有足够大(dà)的质量来吸引它们，这些外围的恒星早就被(bèi)甩到宇宙当中了。基于这(zhè)种现象，科学(xué)家们会使用(yòng)一种相对标准(zhǔn)的方法(fǎ)来解释暗(àn)物质的存在，这(zhè)种方法(fǎ)就是测量星(xīng)系(xì)当中(zhōng)气体(tǐ)在(zài)X轴(zhóu)上(shàng)距离(lí)星系中(zhōng)心(xīn)的距离，以(yǐ)及在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出(chū)现异(yì)常的结果，就(jiù)认为是由暗物质的力(lì)量进入其中。

于是科学家(jiā)们通过射电望远(yuǎn)镜测量了(le)距离星系(xì)中心更远距离(lí)的氢(qīng)元素，发现它们的旋转速度(dù)并不符合牛顿(dùn)的(de)力学定(dìng)律(lǜ)。我们的(de)太阳系也(yě)不例(lì)外(wài)，太阳系位于银河系的第(dì)三悬臂(bì)之上，距离银(yín)河系中心2.6万(wàn)光年，根据(jù)万有引力定律进(jìn)行计算，太阳(yáng)系的(de)运(yùn)行速度应该是160千(qiān)米/秒，但(dàn)实(shí)际上(shàng)，太阳(yáng)系正在以220千米/秒(miǎo)的速度(dù)围绕银河系旋(xuán)转，这个(gè)实(shí)际速度远远大(dà)于理论速度(dù)，那么产(chǎn)生以(yǐ)上(shàng)这种向心(xīn)加速度的原因很可能就是存在(zài)着一种我们(men)看(kàn)不到(dào)的物质，是(shì)这些暗物质的引力(lì)效应将星系聚集在了一起。

也是(shì)从这(zhè)时开始，越(yuè)来越多的研(yán)究人(rén)员开(kāi)始相信暗(àn)物质的(de)存在。科(kē)学家根据星系(xì)外(wài)恒(héng)星轨道的(de)速度，估算(suàn)在星系当(dāng)中暗物质(zhì)的质量占整个星(xīng)系质量的85%。但(dàn)是，暗物(wù)质(zhì)并不(bù)是唯(wéi)一可以(yǐ)解释(shì)这个现象的原(yuán)因。在(zài)一项新(xīn)的研(yán)究当中(zhōng)，科学家们(men)发现(xiàn)，几乎没有引(yǐn)力效应(yīng)的遥远(yuǎn)恒星之间，也会出现速度上(shàng)的微小差异。另外，天文(wén)学(xué)家还发现了一个反常(cháng)的星(xīng)系(xì)，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球大(dà)约2.5亿光年，大(dà)小(xiǎo)和银河系不多，但是星系当中(zhōng)存在(zài)的(de)恒星(xīng)数量却只有银河系的千分之一。

所以在理(lǐ)论上，该(gāi)星系必须存在(zài)暗物质(zhì)，否则(zé)就(jiù)会(huì)分崩(bēng)离析。但是科学家们使用(yòng)最先进的望远镜对其进行了40个小时(shí)的详(xiáng)细(xì)测量之后，发现星系中的恒星运动是可以用正常的(de)物质和力学定律来解释的。那么又有人提出，也许该星系的暗(àn)物质，已经被附近的另一(yī)个大星系剥离(lí)了。奇怪的是，它的附近没有(yǒu)任何(hé)星系存在。造成(chéng)这些现象的除了暗物(wù)质(zhì)的假说之外，另一种可(kě)能就是人类对引力的理解还不够全面，引(yǐn)力(lì)很可能(néng)在不(bù)同尺度空(kōng)间(jiān)中的工作(zuò)方式是不同的，这意味着(zhe)在行(xíng)星系(xì)尺度中(zhōng)的(de)天体会(huì)沿着它们的轨道，按照我们所(suǒ)理解的方式运(yùn)动。但是上(shàng)升到星系和星团的尺度，引力之间的相互(hù)作用则是不同(tóng)的方(fāng)式。对于(yú)在(zài)星(xīng)系团之(zhī)间的相(xiāng)互作用，科(kē)学家还引入了外(wài)部场效应(yīng)的概(gài)念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的(de)质量之间会(huì)产生对彼此特(tè)殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如(rú)果(guǒ)MOND蒙(m眉飞色舞是什么生肖 眉飞色舞是神态描写吗éng)德理论成立，这意味着我们(men)需(xū)要对现在的物(wù)理(lǐ)定律进行修(xiū)正(zhèng)，这些发现也让很多人认为暗物质假说理论就此终结。但是在(zài)宇宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)还有关于暗物质存在(zài)的其(qí)他的理论证据，这(zhè)些理(lǐ)论证据是蒙德理论所没法解释(shì)的“引力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距离为37亿(yì)光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星(xīng)系团(tuán)所(suǒ)组(zǔ)成，类似(shì)这样的星(xīng)团，它们大部分的(de)普通质(zhì)量都在星系(xì)的气(qì)体当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞的(de)时候(hòu)，星(xīng)际(jì)气体的相互作(zuò)用就(jiù)会导致温度的急剧升(shēng)高(gāo)，速度大幅(fú)降低(dī)。所以在理论(lùn)上，在碰撞(zhuàng)之(zhī)后，子弹星(xīng)系(xì)团(tuán)大部分(fēn)的质量将位于(yú)所(suǒ)有这些气(qì)体所(suǒ)在的(de)中间区域。那么我们通过(guò)什么来验证(zhèng)它的质量区域(yù)到底是(shì)不是(shì)集中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯(sī)韦伯太空望远镜传回(huí)了宇宙当(dāng)中第一张全彩(cǎi)的高清(qīng)照片，在照片中我们(men)可(kě)以(yǐ)明显地看到(dào)很多星系(xì)似乎被拉(lā)伸产生了巨大的形变。其实(shí)这(zhè)些星系(xì)本(běn)身并不(bù)是真的被扭曲了，也(yě)不是韦伯望远镜出了什么(me)问(wèn)题，而是(shì)这样极遥远的天体(tǐ)和我们地球(qiú)上的观测者之间。被一个(gè)质量(liàng)超级巨大的天体遮挡(dǎng)，这(zhè)个(gè)超大质量的东西的引力，会使身(shēn)后更遥远星(xīng)系的光都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就(jiù)是引力(lì)透镜效应。这(zhè)个巨大(dà)的天体(tǐ)可能是超大质量的黑洞或者是暗(àn)物(wù)质。

所以当人们对子(zi)弹星系团(tuán)观测的时(shí)候，发(fā)现它的大(dà)质量区域(yù)并不(bù)是在中间，而是在(zài)两侧。所(suǒ)以(yǐ)最好的解释方法就是当(dāng)星团发生全部的碰(pèng)撞时，可被观测到(dào)的质(zhì)量气(qì)体被卡在(zài)了中间(jiān)，暗物质则直接通过了这个区域，并在两边形成了引力透镜(jìng)。对(duì)子弹(dàn)星系团的(de)引力透镜研究也被认为是暗物质(zhì)存在的迄今为止(zhǐ)最好的理(lǐ)论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年(nián)之后(hòu)，可见光(guāng)终于(yú)可以畅通无阻地(dì)穿越(yuè)在宇宙当中了。经过了130多(duō)亿年(nián)之后，这些光在宇宙空间背(bèi)景上留下了各相(xiāng)同性的微波辐射。其中红色的部分(fēn)表示温度较(jiào)高的区域，蓝色则表(biǎo)示(shì)相对(duì)较(jiào)冷的区域(yù)，但(dàn)实(shí)际上它们之(zhī)间的温差只有万(wàn)分之(zhī)一。

科(kē)学(xué)家们通过对前(qián)景背(bèi)景分离后的二值图像进行连通域提取(qǔ)和标记之后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗(àn)物质(zhì)，图(tú)形看起来不应该是这样的(de)，而随着暗物质的增加，一些峰(fēng)值的幅度会减小，才(cái)变得(dé)看起来“和(hé)谐(xié)”。为了匹配宇宙微(wēi)波(bō)背景辐射(shè)的(de)测量值，我(wǒ)们需要(yào)的暗物(wù)质(zhì)大约是普通物质的(de)5倍(bèi)。这个(gè)数字与(yǔ)解(jiě)释星系当中恒星运动所需要的暗物质比例是一致(zhì)的。这(zhè)就意味着(zhe)。

用(yòng)了一(yī)个(gè)简单的理论框架，就(jiù)很好地解释了很(hěn)多不同的观测结(jié)果(guǒ)。而暗物质的本质就(jiù)是宇(yǔ)宙当中存(cún)在着某种类型的粒子，它们不参与任何其(qí)他的(de)电磁(cí)作用，只通过引力来(lái)相互作用。所以如果能够找(zhǎo)到这(zhè)种粒子的存在(zài)，就相(xiāng)当(dāng)于找到了暗(àn)物质存在(zài)的实际证(zhèng)据。这种(zhǒng)粒(lì)子到底是什么？科学家们已经提出了(le)数十(shí)种(zhǒng)的(de)假想(xiǎng)目标，而(ér)要寻找这些不同的目标粒(lì)子所需要(yào)的实(shí)验(yàn)方式也(yě)不相(xiāng)同。在过去的几十年当中(zhōng)，人(rén)类为了寻找这些看(kàn)不见、摸(mō)不到(dào)，几乎(hū)不会与常(cháng)规物质(zhì)相互作用的“暗物质”，科学家(jiā)们已经(jīng)进(jìn)行了超过50次的实验，却没(méi)有任何实质(zhì)性的发现(xiàn)，除了一个(gè)地方，意大利(lì)的格兰(lán)萨索山，隶属于阿(ā)尔卑斯(sī)山脉(mài)。

在(zài)山下1400米处的(de)地下矿(kuàng)井当中，藏着地球上最大的地学实(shí)验室，这个(gè)实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高(gāo)的探测器，一直致力于寻找暗物质(zhì)粒(lì)子的周期性震(zhèn)荡。

自1997年(nián)以来，这里(lǐ)的(de)科学家声称观测(cè)到(dào)了(le)某种信号。经过了20多年的数据收(shōu)集，人们(men)发现了一(yī)个有趣(qù)的事情。探测率会在每年(nián)的6月份达到(dào)峰值，然后在11月(yuè)降(jiàng)到(dào)最低，而且在(zài)20年当中每年都是一样。一些科学家认(rèn)为这可能是人类发现(xiàn)暗物质的第一个(gè)直(zhí)接(jiē)证(zhèng)据。

但是(shì)为什(shén)么暗物(wù)质会产生周期性的年(nián)度(dù)信号呢？刚才我们讲了太阳系(xì)正在以220公(gōng)里/秒的速度(dù)围绕(rào)着(zhe)银河(hé)系进行移动，那(nà)么如果(guǒ)暗物(wù)质存在宇宙(zhòu)当中，这(zhè)意味(wèi)着我们也(yě)在(zài)以这(zhè)样(yàng)的(de)速度在穿越着暗物质流，这个过程(chéng)中会(huì)产生相应的振荡(dàng)，同时地球(qiú)又(yòu)以30公里/秒的速(sù)度围绕太阳进行旋(xuán)转。所以有半年的时(shí)间，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳(yáng)环绕银河系的方向(xiàng)是一致的，而另外半年则与(yǔ)之相(xiāng)反。

而(ér)在6月份(fèn)的时候，地(dì)球与太阳的方向正好达到完全一致，这(zhè)是理论上地球穿(chuān)越暗(àn)物质流最快的时段。而在11月(yuè)份，又恰好达到了最慢值(zhí)。尽(jǐn)管在实际的(de)情况(kuàng)中，太阳系(xì)相对(duì)银河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并(bìng)不影响这个理论(lùn)的(de)有效性。

因此科学家认为这(zhè)可以用来解释，研究人(rén)员们所观测(cè)到(dào)的(de)周期性(xìng)信号。当然也可能有其他的情况，造成这种(zhǒng)年度(dù)周期信号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高(gāo)山上的(de)积雪，甚至连意(yì)大利(lì)游(yóu)客的数量也符合这个周期的规(guī)律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学家们又在南(nán)半球建立了一个几乎相同的实验室，这(zhè)里的(de)季节与之前(qián)的(de)实(shí)验室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿(chuān)过(guò)暗(àn)物(wù)质流(liú)的运动特征和第一个(gè)实验室是一(yī)样的(de)。

因(yīn)此，如果在这里可以得(dé)到相同的信号，就可以成为暗物质(zhì)所存(cún)在(zài)的非常(cháng)有力的证(zhèng)据了。但是由于(yú)这个实验(yàn)室刚刚建成(chéng)不久，所以截至(zhì)目前还(hái)无法提(tí)供(gōng)相应的数据(jù)支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将(jiāng)会(huì)发射一台新的(de)望(wàng)远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃望(wàng)远镜(jìng)相同，但它的宽视场仪器提(tí)供的视野(yě)是(shì)哈勃(bó)红(hóng)外(wài)仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远(yuǎn)镜其中(zhōng)一个关键(jiàn)的(de)用途就是探索暗物质背后的奥秘(mì)，对(duì)于探(tàn)测的结果，我们只能拭目(mù)以(yǐ)待了(le)。费米实验室粒子天体(tǐ)物理(lǐ)中心的科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特(tè)芬研究发现(xiàn)，如果暗物质存在，它(tā)们极有可(kě)能拥(yōng)有(yǒu)另一种神秘的效(xiào)应，这种暗物质效应，会(huì)支持宇宙(zhòu)当中生命的(de)诞生，或者(zhě)说是生命进化的(de)一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得到(dào)进一步的证(zhèng)实(shí)，那么遍布宇宙当中的暗(àn)物质会不会意(yì)味着人类并不孤单呢(ne)？或(huò)许(xǔ)在宇(yǔ)宙(zhòu)当中某(mǒu)个角(jiǎo)落的行星上，暗物质(zhì)正在通过这样的效应(yīng)创造生命。当然，这些推论的大前(qián)提(tí)是要(yào)先找到暗物质存在的实际证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得(dé)暗物(wù)质到底存(cún)不存在呢？喜(xǐ)欢请(qǐng)点赞，你的(de)支持是我更(gèng)新的动力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 眉飞色舞是什么生肖 眉飞色舞是神态描写吗