宇宙是“人为制(zhì)造”的(de)？为(wèi)何会存在科(kē)学无(wú)法解(jiě)释(shì)的“暗物质”？暗物质又究竟(jìng)是什么？人类为了寻找(zhǎo)暗物质存在的证据(jù)，科学家们(men)在过(guò)去的几(jǐ)十年(nián)当中(zhōng)进行了超(chāo)过50次(cì)的长(zhǎng)期实验，但是却没(méi)有发现任何(hé)的有效(xiào)证据。除了一个地方，在1687年出版的自然哲(zhé)学数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿(dùn)发(fā)表了(le)万(wàn)有引(yǐn)力定律，它揭示了宇宙(zhòu)中天(tiān)体(tǐ)运(yùn)动的规律。往后的几百年(nián)来，当天文学家们发(fā)现某(mǒu)些天体运行(xíng)轨道出(chū)现异常，不符(fú)合万(wàn)有引(yǐn)力定律(lǜ)的时(shí)候，他们(men)就会知道，周围(wéi)一定有未知(zhī)的天体通过(guò)引(yǐn)力在摄(shè)动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行(xíng)轨道(dào)的异常(cháng)，推算(suàn)并且发现(xiàn)了海王(wáng)星(xīng)的存在。另外，哈雷(léi)彗星、冥(míng)王星(xīng)的(de)发(fā)现都是应用万有(yǒu)引(yǐn)力定律所取(qǔ)得重大(dà)天文成就的例(lì)子。但是(shì)这些发现都是在(zài)恒星系统的尺度当(dāng)中，可当我们上升到星系或者是(shì)星(xīng)团的尺度，事情(qíng)就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学家弗里茨兹(zī)威基(jī)正在研究和(hé)测量后(hòu)发星系(xì)团的质量(liàng)。这是(shì)一个由数千(qiān)个星系所(suǒ)组成的巨大星(xīng)系团，这些星(xīng)系被引(yǐn)力束缚在一(yī)起。测量星系团的质(zhì)量一般会使用(yòng)到(dào)两种方法，当两种方法(fǎ)结果一致，就(jiù)可以确定(dìng)其质(zhì)量的范围(wéi)。

第一种是获得其"光度学的质量"，需(xū)要的数据是测量(liàng)各个星系的(de)光度(dù)。

第二种是动力学质量的计算(suàn)，是(shì)利用光谱红移测量星系团中(zhōng)的各(gè)个(gè)星(xīng)系(xì)相对于星系团的(de)运(yùn)动速(sù)度。当测量结果出来之(zhī)后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟(jìng)然是“光(guāng)度(dù)学质(zhì)量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星(xīng)系团有(yǒu)99%的质量消(xiāo)失(shī)了，或者说(shuō)这99%的(de)质量并不以可见光的形式所存在，我们无法看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹(zī)威基发现(xiàn)星系团中(zhōng)很多星系的(de)速度比理论上要快得多，按照牛顿的(de)运动学(xué)定律，仅靠这些(xiē)可见星(xīng)系的(de)质量所产生的引力是(shì)无法将它们束缚在星系团内的，它们(men)早就应该被(bèi)抛出星系团(tuán)之外了(le)，除非有(yǒu)一(yī)种神秘的力量(liàng)在起作(zuò)用，这种力量来源于(yú)某种隐形的物质。

据此，兹维基(jī)提(tí)出了这样部分(fēn)不可见的暗质，它不(bù)发散光(guāng)、吸光、反射光(guāng)，但是它(tā)们却占据(jù)着宇宙中绝大部分的质量。只是当时(shí)的人(rén)们(men)对这(zhè)样的一种(zhǒng)说(shuō)法(fǎ)不(bù)屑一顾(gù)。

直到40年(nián)之后，“暗物质”这(zhè)个词才(cái)再一(yī)次出现(xiàn)。天文学家维拉(lā)鲁宾(bīn)和肯特福特在观(guān)测仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理论上来说，距离(lí)中(zhōng)心越(yuè)远(yuǎn)的恒(héng)星在其轨道上(shàng)的运行速度就会越慢(màn)。但是他们(men)观测的结果却让人感到(dào)不可思(sī)议。

随(suí)着与(yǔ)中心距离(lí)的(de)增(zēng)加，恒(héng)星(xīng)的旋转速度几乎保持不变。可(kě)是根据牛顿的万有(yǒu)引力定律，在星系当中如果没有足够大的质量来吸(xī)引(yǐn)它们，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中了(le)。基(jī)于这(zhè)种现象，科学家们会使用(yòng)一种相对标准的方法来解释暗物质的存在，这(zhè)种方法就是(shì)测(cè)量(liàng)星系(xì)当中气体在X轴上距离(lí)星系中心的距离(lí)，以(yǐ)及(jí)在Y轴上(shàng)气体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异常的结果，就认为是(shì)由暗物(wù)质的力(lì)量进(jìn)入其中(zhōng)。

于是科学家们通过射(shè)电(diàn)望远镜测量了距离星系中心更(gèng)远距离(lí)的氢元素，发(fā)现它们(men)的旋转速(sù)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(xì)位于银(yín)河系的(de)第三悬臂之上(shàng)，距离银河系中心2.6万光年，根(gēn)据万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律进行计算，太阳系(xì)的运(yùn)行(xíng)速度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正(zhèng)在(zài)以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实(shí)际(jì)速(sù)度远远大于理论速度(dù)，那(nà)么产生以上这种向心加(jiā)速(sù)度的原因很(hěn)可能就是存在着一种我们(men)看不到的物质，是这(zhè)些暗物质的引力效(xiào)应将星(xīng)系聚集在了一起。

也是从这(zhè)时开始，越(yuè)来越多的(de)研究人员(yuán)开始相信暗(àn)物(wù)质的存在(zài)。科学家(jiā)根据星系外恒星轨道的速度，估算(suàn)在星系当中暗物质的质(zhì)量占(zhàn)整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这(zhè)个现象的原因(yīn)。在一(yī)项新的(de)研究(jiū)当(dāng)中，科(kē)学家们发现，几乎没有引(yǐn)力效应(yīng)的(de)遥(yáo)远恒星(xīng)之间，也会出(chū)现速度(dù)上的微小差(chà)异。另外，天文学家(jiā)还发现了一(yī)个反常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个(gè)星系距(jù)离地球大约2.5亿(yì)光年(nián)，大小(xiǎo)和银河系不多(duō)，但(dàn)是星系当(dāng)中存在(zài)的(de)恒星数(shù)量却只有(yǒu)银(yín)河(hé)系的千分之一。

所以在理论(lùn)上，该星系必须(xū)存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学(xué)家们使用最(zuì)先进的望远(yuǎn)镜对其进行了40个小时的(de)详细测(cè)量(liàng)之后(hòu)，发现星系中的恒(héng)星运动是可以用(yòng)正常的(de)物质和力(lì)学定律来解释(shì)的。那(nà)么又(yòu)有人提出，也许(xǔ)该星系(xì)的暗物质(zhì)，已经被附近的(de)另一个大星系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附近没有(yǒu)任何星系存在。造(zào)成(chéng)这(zhè)些现象的除了暗物质的假说之外(wài)，另一种可能就是人类对(duì)引力的理解还不够全面(miàn)，引力很可能在不(bù)同尺度(dù)空间(jiān)中的工作(zuò)方式是不同的，这意味着在行(xíng)星系尺度中的(de)天体会沿着它们的轨道，按(àn)照我们所理解的方式运动。但是上升(shēng)到星系和星团的尺(chǐ)度，引力之间的相(xiāng)互作用则是(shì)不同(tóng)的方式(shì)。对于在星系(xì)团之间的相(xiāng)互作用(yòng)，科学家还(hái)引入了外部场效(xiào)应的概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质量之间会产生对彼(bǐ)此特(tè)殊(shū)的(de)效果，这个理论叫(jiào)做(zuò)MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意味着(zhe)我们(men)需要对现(xiàn)在的物(wù)理定律进(jìn)行修正，这些发现也让很多人认(rèn)为暗物质假说理论(lùn)就此终结。但是在宇宙(zhòu)当中还有(yǒu)关于暗物质存在的其他的(de)理(lǐ)论(lùn)证据，这(zhè)些理论证据(jù)是(shì)蒙德理论(lùn)所没法(fǎ)解(jiě)释的(de)“引力透镜”。

径向(xiàng)距离(lí)为(wèi)37亿光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星(xīng)系团所组成，类似这样的(de)星团，它们(men)大(dà)部(bù)分(fēn)的普通质(zhì)量(liàng)都在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的(de)时候，星际气体的相互作用就会导致温度的急(jí)剧(jù)升高，速(sù)度(dù)大(dà)幅(fú)降低。所以(yǐ)在理(lǐ)论上(shàng)，在碰(pèng)撞之后(hòu)，子弹星(xīng)系团大部(bù)分(fēn)的质量将位(wèi)于所(suǒ)有这些气(qì)体所在(zài)的中间(jiān)区域。那么我(wǒ)们通过什么(me)来验证它(tā)的质量区域到(dào)底是不是集中(zhōng)在中间呢？前不(bù)久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了(le)宇宙当中第一张全彩(cǎi)的高清(qīng)照片，在照片中我们可以(yǐ)明显地看到(dào)很多星系似(shì)乎被拉伸产生了(le)巨(jù)大(dà)的形变。其实这些星系本身并不是真的被扭曲(qū)了(le)，也不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题，而(ér)是这(zhè)样极遥远的天体(tǐ)和我们地球上的观测者(zhě)之间。被一(yī)个质量(liàng)超级巨(jù)大的(de)天体遮挡(dǎng)，这个超大质量的东西(xī)的引力，会使身后更遥远星系的光都发生(shēng)了扭曲。这个现象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨大的天(tiān)体(tǐ)可能是超大质量的黑洞(dòng)或者是暗物(wù)质。

所(suǒ)以(yǐ)当人们对(duì)子弹(dàn)星系团观测的时(shí)候，发现它的大质量区域并不是在(zài)中间，而(ér)是在(zài)两侧。所以最好(hǎo)的解释方(fāng)法就是当星团发生全部(bù)的碰撞时，可(kě)被观(guān)测(cè)到的质量气体(tǐ)被卡(kǎ)在(zài)了中间，暗(àn)物质则(zé)直接通过(guò)了这个区域，并在(zài)两边形成了(le)引力透镜(jìng)。对子(zi)弹星系团的(de)引力透镜研(yán)究(jiū)也被(bèi)认(rèn)为是暗(àn)物质存在的迄今为止最好的理(lǐ)论(lùn)证(zhèng)据。

除此(cǐ)之(zhī)外，还有来自宇宙当中(zhōng)最(zuì)古老的光。从宇宙大爆炸开(kāi)始(shǐ)，38万年(nián)之后，可见光(guāng)终于可以畅通无阻地穿(chuān)越在宇宙(zhòu)当中了。经过了(le)130多亿年(nián)之后，这些光在宇(yǔ)宙空间(jiān)背景上留下了各相同性的(de)微波(bō)辐射。其中红(hóng)色的部分表示(shì)温度较高的(de)区域，蓝色(sè)则(zé)表示相对(duì)较冷(lěng)的区(qū)域，但实际上它们之间的温(wēn)差只有万分之一。

科学家们通过对前(qián)景背景(jǐng)分离后的二值图像进行连通域提取和标记(jì)之后发(fā)现(xiàn)，如(rú)果宇(yǔ)宙当中没有暗物质，图形看起(qǐ)来不应该是这样的(de)，而(ér)随(suí)着(zhe)暗物质的增加，一些(xiē)峰值的幅(fú)度(dù)会减小，才变(biàn)得看起来“和(hé)谐”。为了匹配(pèi)宇宙微波背景(jǐng)辐射的测量(liàng)值，我们需要(yào)的暗物质大约是普通物质的5倍。这(zhè)个数字(zì)与解释星系当中(zhōng)恒星(xīng)运动所需(xū)要的暗(àn)物质比例是一(yī)致的。这就(jiù)意味着。

用了一(yī)个简单的理论框架，就很好地解(jiě)释了(le)很(hěn)多不同的观测结果。而暗物质的本(běn)质就是(shì)宇宙(zhòu)当中存在着某种类型(xíng)的(de)粒子，它们不(bù)参与任何其他的电磁作(zuò)用(yòng)，只通过引(yǐn)力来相(xiāng)互作用。所以如果能够找(zhǎo)到这种粒子的存在，就相当于找到(dào)了(le)暗(àn)物质(zhì)存在的实际证据。这种粒子到底是什(shén)么(me)？科学家(jiā)们已经提出了数(shù)十种的(de)假想目标，而(ér)要寻找这些不同的目(mù)标粒子所需要的实验方式(shì)也不相同。在过去(qù)的几(jǐ)十年(nián)当中，人类为了寻找(zhǎo)这些看不见、摸不到，几乎不会(huì)与常规(guī)物质相互作用的(de)“暗物(wù)质”，科学(xué)家们已经进行了(le)超过50次的实验(yàn)，却没有任何实质性的发现，除了一个地(dì)方，意大利的格兰(lán)萨(sà)索山，隶属于(yú)阿尔卑斯(sī)山(shān)脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿井(jǐng)当(dāng)中，藏着(zhe)地球上最大的地学实验室，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层楼高的探测器(qì)，一(yī)直致力于(yú)寻找暗(àn)物质粒(lì)子(zi)的周期性震(zhèn)荡。

自1997年以(yǐ)来，这(zhè)里的科(kē)学家(jiā)声称(chēng)观测到(dào)了某(mǒu)种信号(hào)。经过了20多(duō)年的数据(jù)收(shōu)集，人们(men)发现了一个(gè)有趣的事情(qíng)。探测(cè)率会(huì)在每年的6月份达到(dào)峰值，然后在11月(yuè)降到(dào)最低，而且在20年(nián)当中(zhōng)每年都是一样。一(yī)些科学家(jiā)认为这可能是人类发(fā)现暗(àn)物质的第一个直接证据。

但是为(wèi)什么暗物质会产生(shēng)周(zhōu)期性(xìng)的年(nián)度信号呢？刚(gāng)才我们讲了太(tài)阳(yáng)系正在以220公(gōng)里/秒(miǎo)的速度围绕着银河系进行移动，那么如(rú)果暗物质(zhì)存在宇(yǔ)宙当中，这意味(wèi)着我们(men)也在以这样的速度在穿越着暗物质流，这个过程中会产生(shēng)相应的振荡(dàng)，同时地球又以(yǐ)30公里/秒的速度围(wéi)绕太阳进行旋转。所以有半年的时(shí)间，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳(yáng)环(huán)绕银河系的方(fāng)向(xiàng)是(shì)一致的，而另外(wài)半年则与之相反。

而(ér)在6月(yuè)份的时候，地球与太阳(yáng)的方(fāng)向正(zhèng)好达到完全一致，这是(shì)理论上地球穿(chuān)越(yuè)暗(àn)物(wù)质流最快的时(shí)段。而(ér)在(zài)11月份，又恰(qià)好达(dá)到了最慢值(zhí)。尽管在(zài)实际的情况(kuàng)中，太阳系(xì)相对银河系的平面(miàn)呈现了60度的(de)倾(qīng)斜，但是这并不影响这(zhè)个理(lǐ)论的有效性。

因(yīn)此(cǐ)科(kē)学家认为这可以(yǐ)用来解释，平添和凭添哪个正确，平添的添是什么意思研(yán)究人员们(men)所观测到的周(zhōu)期性信号。当然也可(kě)能(néng)有其他的(de)情况，造成这种年度(dù)周期信号的差异也(yě)可能是温度(dù)、湿(shī)度(dù)、土壤中的水分(fēn)、高山(shān)上的积雪，甚(shèn)至连意大利游客的数量也符合这(zhè)个周期的(de)规律。

所以，科(kē)学(xué)家(jiā)们又在南半(bàn)球建立了(le)一个(gè)几乎相同的(de)实验室，这(zhè)里的季节与之前的实验室正(zhèng)好相反，而在这里(lǐ)，地球穿过暗物质流的(de)运动(dòng)特征和第一个(gè)实验室是一样的(de)。

因此(cǐ)，如果(guǒ)在这里可以得(dé)到相同的(de)信号，就(jiù)可(kě)以成(chéng)为暗物(wù)质所存(cún)在的(de)非常有力(lì)的证(zhèng)据了(le)。但是由于这个实验(yàn)室(shì)刚刚建成不久，所以截至(zhì)目前(qián)还无法提供相应的(de)数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新(xīn)的望远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格(gé)雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大小跟哈(hā)勃望远镜相同，但它的宽视场仪器提供的(de)视野是哈勃(bó)红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空(kōng)望(wàng)远镜其中一个关键的用途(tú)就是探索(suǒ)暗物质背后的(de)奥秘，对(duì)于探测的结果，我(wǒ)们(men)只能拭目以待了。费(fèi)米实验室粒子(zi)天体物理中心的(de)科学家丹琥珀和贾森斯特芬研(yán)究发(fā)现，如果暗物质存在，它们极有可能拥有另一种神秘的(de)效应(yīng)，这种(zhǒng)暗物质效(xiào)应(yīng)，会支持宇宙(zhòu)当中生命的诞生，或者说(shuō)是生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如果这(zhè)一理论得到进一步(bù)的证实，那(nà)么(me)遍(biàn)布宇宙(zhòu)当中(zhōng)的暗(àn)物质会不(bù)会意味着(zhe)人(rén)类(lèi)并(bìng)不孤单呢？或(huò)许在宇宙当(dāng)中某个(gè)角(jiǎo)落的行星(xīng)上，暗物质(zhì)正(zhèng)在通过这样的效(xiào)应(yīng)创(chuàng)造生命。当然(rán)，这些(xiē)推论的(de)大前提是要先找到暗物质存在的实际(jì)证据(jù)。那么小伙伴们，你们(men)觉得暗物质(zhì)到底存(cún)不(bù)存在(zài)呢？喜欢请点赞，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 平添和凭添哪个正确，平添的添是什么意思