宇(yǔ)宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会存在(zài)科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人类为了寻找(zhǎo)暗物(wù)质存在(zài)的(de)证据，科(kē)学家们在过(guò)去的(de)几十年(nián)当(dāng)中进行了超过50次(cì)的长期实验(yàn)，但是却没有发现(xiàn)任(rèn)何(hé)的有效证据。除(chú)了一个地方，在(zài)1687年出版的自然哲学数学原理一书中，埃萨(sà)克牛顿发表(biǎo)了万有引(yǐn)力定律，它揭示了宇(yǔ)宙中天体运动的规律。往后的几(jǐ)百年(nián)来，当天文学家(jiā)们发(fā)现某些天体(tǐ)运(yùn)行轨道(dào)出现异(yì)常(cháng)，不(bù)符合万有引力(lì)定(dìng)律(lǜ)的时候，他们就会知道，周围一定有未(wèi)知的天体通过引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本(běn)勒维耶就通过天(tiān)王星运行轨(guǐ)道(dào)的异(yì)常，推算并且发现了海(hǎi)王(wáng)星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都(dōu)是应(yīng)用(yòng)万(wàn)有引(yǐn)力定律(lǜ)所取得重大天文成就(jiù)的(de)例子(zi)。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当(dāng)我们上升(shēng)到星系或者是星团的(de)尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士(shì)的物理(lǐ)学家弗里茨(cí)兹威(wēi)基正在研(yán)究(jiū)和测量(liàng)后发星系团的质量。这是一(yī)个由(yóu)数千个星系(xì)所组成的巨大星系(xì)团(tuán)，这些星(xīng)系被(bèi)引力束缚在一起。测(cè)量星系(xì)团(tuán)的质量(liàng)一般会(huì)使用(yòng)到两种方法，当两种(zhǒng)方法结果一致，就可以确定(dìng)其质量(liàng)的范围。

第一种是获得其(qí)"光(guāng)度学的质量"，需要的数据是测量各个星系的光(guāng)度。

第二种是(shì)动力学(xué)质量的(de)计算，是(shì)利用光谱红移(yí)测(cè)量星系(xì)团中的各个星系相对于星系团的(de)运动速度(dù)。当测量结果出来之后，兹威基彻(chè)底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟然(rán)是“光度(dù)学质量(liàng)”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团有99%的(de)质量(liàng)消失了，或者说这99%的(de)质量并(bìng)不以可见光的形式所存在，我们(men)无法(fǎ)看到。最诡异的是，在测量速(sù)度的(de)过程中，兹威基(jī)发现星系团中很多(duō)星系的(de)速度比(bǐ)理论(lùn)上要快(kuài)得多，按照(zhào)牛顿的运(yùn)动学定律，仅靠这些可见星(xīng)系的(de)质量所产生的引力是无(wú)法将它们束缚在星系(xì)团内的，它(tā)们(men)早就应(yīng)该被抛出星(xīng)系团之(zhī)外了，除非有一种神秘(mì)的力(lì)量在起(qǐ)作用，这种力(lì)量来源于(yú)某种隐形的物质。

据此，兹维基提出了这(zhè)样部(bù)分不可见的暗质，它(tā)不发散光(guāng)、吸光、反射光，但是它们(men)却占据着(zhe)宇宙(zhòu)中绝(jué)大部(bù)分的质(zhì)量。只(zhǐ)是当时的(de)人们对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之后(hòu)，“暗(àn)物质”这个词(cí)才再一次(cì)出现。天(tiān)文(wén)学家维拉(lā)鲁宾和肯特福(fú)特在观(guān)测(cè)仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距离中心越远(yuǎn)的(de)恒星在其轨道上的运行速度就会(huì)越慢。但(dàn)是他们(men)观测(cè)的结果(guǒ)却让人感到不可思(sī)议。

随着(zhe)与中心距(jù)离的(de)增加(jiā)，恒(héng)星的旋转速度几乎(hū)保持不变。可是根据牛顿的万(wàn)有引力定律，在星系当(dāng)中(zhōng)如(rú)果(guǒ)没有足够大的质量(liàng)来吸(xī)引它们，这些外围(wéi)的(de)恒星(xīng)早就被甩到宇宙当中了。基(jī)于这种现(xiàn)象，科学家们会使用一(yī)种相对标准的方法来解释暗物(wù)质的存(cún)在，这种方法(fǎ)就是测(cè)量星系当中气体在X轴上(shàng)距离星系中心(xīn)的距(jù)离(lí)，以及在Y轴上气体(tǐ)的旋转速度(dù)。如果出现(xiàn)异常的结果(guǒ)，就认为是(shì)由暗物质的力量进入其中。

于(yú)是科学家们通过射电(diàn)望远镜测(cè)量了(le)距离(lí)星(xīng)系中(zhōng)心更远距(jù)离的氢元素，发现它们(men)的(de)旋转速度并不(bù)符合(hé)牛顿的力(lì)学(xué)定(dìng)律。我们的太阳系也不(bù)例(lì)外，太阳系(xì)位于银河系的第三(sān)悬臂之(zhī)上(shàng)，距离(lí)银河系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力(lì)定律进行计算(suàn)，太阳系的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实际上(shàng)，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速度围绕(rào)银(yín)河系旋转(zhuǎn)，这个实际(jì)速(sù)度远(yuǎn)远大(dà)于理论(lùn)速度，那么产(chǎn)生以上(shàng)这(zhè)种向心加速度的原(yuán)因很可(kě)能(néng)就是存在着一种我们看不到的物质，是这些(xiē)暗物质的引力效应将星(xīng)系聚(jù)集在(zài)了一起。

也是从这时开始，越来越多(duō)的研究(jiū)人(rén)员开始相信(xìn)暗物质的(de)存在。科学(xué)家根据星系外恒(héng)星(xīng)轨道(dào)的速度，估算在星系当(dāng)中(zhōng)暗(àn)物质(zhì)的质量占整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗(àn)物(wù)质并不是唯一可以解释这个现象(xiàng)的(de)原因(yīn)。在一项新的研究当中，科学(xué)家(jiā)们发现，几乎没有引力效(xiào)应的(de)遥远恒星之(zhī)间，也会出现(xiàn)速度上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个(gè)反常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小和银河系不多，但是(shì)星系当中存在的恒星(xīng)数(shù)量却只(zhǐ)有银(yín)河系的千(qiān)分(fēn)之一(yī)。

所以在理论上，该星系必须存在暗物质，否则就会(huì)分崩离析(xī)。但是科学家们使用最先进的望远镜对(duì)其进行了40个(gè)小时的(de)详细测(cè)量之后，发现星(xīng)系中的(de)恒星运(yùn)动是可以用正常的物质和力(lì)学定律来解释的(de)。那么又有人提出(chū)，也许该星系的暗(àn)物质，已经被附近(jìn)的(de)另一(yī)个大星系剥(bō)离了。奇(qí)怪(guài)的是(shì)，它的附近没有任何(hé)星系存在(zài)。造成这些现象的除了暗物质的假说之外，另(lìng)一(yī)种可能(néng)就是(shì)人类对引力的理解(jiě)还不(bù)够全面，引力(lì)很可能在不同(tóng)尺度(dù)空间(jiān)中的工(gōng)作方(fāng)式是不同的，这意味(wèi)着在行星系尺(chǐ)度中的天(tiān)体会沿着它们的(de)轨道(dào)，按照我们所理(lǐ)解的(de)方式运动(dòng)。但是上升到(dào)星系和星团的尺度，引力之间(jiān)的相互作用则(zé)是不(bù)同(tóng)的方式。对于在星(xīng)系团之间的相互作(zuò)用，科学(xué)家还(hái)引(yǐn)入了外部场效应的概(gài)念，指的是在数百万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产(chǎn)生对彼此特殊的(de)效果，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙(méng)德理(lǐ)论成立，这意味着我们需要对(duì)现在的物理定律进行(xíng)修正，这些发(fā)现也让很多人认(rèn)为暗物质假说理论(lùn)就此(cǐ)终结(jié)。但是在(zài)宇宙当(dāng)中还(hái)有(yǒu)关于暗物质存在的其他的理论证据(jù)，这些理论(lùn)证据是(shì)蒙德理论所没(méi)法解(jiě)释的(de)“引力透(tòu)镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年的(de)子弹星系团，由两个碰撞的星系团所组成，类似这样的星团(tuán)，它们大部分的普(pǔ)通(tōng)质量(liàng)都(dōu)在星系(xì)的气体当中(zhōng)。当星团以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞的(de)时候，星(xīng)际气(qì)体的(de)相(xiāng)互作用就会导(dǎo)致温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低(dī)。所以在理(lǐ)论上，在碰撞之后，子弹星系团(tuán)大(dà)部分的(de)质(zhì)量将(jiāng)位于所有这些气体所在的中间区(qū)域。那么我们通(tōng)过(guò)什么(me)来验(yàn)证它的质量区(qū)域到底(dǐ)是(shì)不是(shì)集(jí)中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦(wéi)伯太空望远镜传回(huí)了宇宙当(dāng)中第一张全彩的高清照片，在照(zhào)片中我们可以明显地看到(dào)很多星系(xì)似(shì)乎被拉伸产(chǎn)生了巨大的形(xíng热情款待和盛情款待的意思区别，怎么表达感谢别人请吃饭)变。其实这些星系本身并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望(wàng)远镜出(chū)了什(shén)么问题，而是(shì)这样极遥远的天体(tǐ)和我们地球(qiú)上的观测者(zhě)之间(jiān)。被(bèi)一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡，这个超(chāo)大质(zhì)量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远星系(xì)的(de)光都发生了(le)扭曲。这个现象就是引力透镜效应(yīng)。这个(gè)巨(jù)大(dà)的天体可能是超大质量(liàng)的黑洞或者是暗物质。

所以(yǐ)当人们(men)对(duì)子弹星系团(tuán)观测的时候(hòu)，发现它的(de)大(dà)质(zhì)量(liàng)区(qū)域并不是在中(zhōng)间，而是在两侧(cè)。所以最好的(de)解(jiě)释方(fāng)法就(jiù)是当星团发生全部(bù)的碰撞时，可被观测到的质量气体(tǐ)被卡在了(le)中(zhōng)间，暗(àn)物质则直(zhí)接(jiē)通过(guò)了这个区(qū)域，并在两边(biān)形成了引力透镜。对子弹(dàn)星(xīng)系(xì)团的引力透(tòu)镜研究也(yě)被认为是暗物(wù)质存在的迄(qì)今为(wèi)止最好的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇(yǔ)宙(zhòu)大爆(bào)炸开始，38万年(nián)之后，可见光终于(yú)可以畅通无阻(zǔ)地穿越在宇宙当中了(le)。经过了130多亿年(nián)之(zhī)后，这些光在(zài)宇宙空间背(bèi)景上留下了各(gè)相(xiāng)同性的微波辐(fú)射。其中(zhōng)红色的部分表示温度较高(gāo)的区域，蓝色(sè)则表示相对较冷的区域，但(dàn)实(shí)际上它们之间的温差只(zhǐ)有万分之一。

科学家们通过对前景(jǐng)背景(jǐng)分离后的二值图像进行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看起来不应(yīng)该是这样的，而随着暗物(wù)质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变得看(kàn)起来“和谐”。为(wèi)了匹配宇(yǔ)宙微(wēi)波背景辐射的测量值，我(wǒ)们需要的暗物质大约(yuē)是(shì)普通(tōng)物质的(de)5倍。这个(gè)数字与解释星系当中(zhōng)恒星(xīng)运动所(suǒ)需(xū)要(yào)的(de)暗物质比例是一(yī)致的。这就意味着(zhe)。

用(yòng)了一(yī)个简单(dān)的理(lǐ)论(lùn)框架，就很好地解释(shì)了很多(duō)不同的观测结(jié)果。而暗物质(zhì)的本质就是宇(yǔ)宙当中存在着(zhe)某种类型的粒(lì)子，它们不参与任何其他(tā)的电(diàn)磁(cí)作(zuò)用，只通过引力来相互作用。所以如果(guǒ)能(néng)够找到这种粒子(zi)的存在，就相当(dāng)于找到(dào)了暗物质存在的(de)实际(jì)证据。这(zhè)种粒子到底是什么(me)？科(kē)学家们已经(jīng)提出了数(shù)十种(zhǒng)的(de)假想目标(biāo)，而要寻(xún)找(zhǎo)这些不同的(de)目标粒子所需(xū)要的(de)实验方式(shì)也不相同。在过去的几十年当中，人类为了寻找这些看不见、摸不到，几(jǐ)乎不会(huì)与常规(guī)物质相互作用(yòng)的(de)“暗(àn)物质(zhì)”，科学家(jiā)们已经(jīng)进行了超过(guò)50次的实验，却(què)没有任何实质(zhì)性的发现，除(chú)了一个(gè)地(dì)方，意大利的格兰萨索山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在山下(xià)1400米处(chù)的地(dì)下矿(kuàng)井当中，藏(cáng)着地(dì)球上最大的地学实验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个(gè)三层楼高的探测器，一(yī)直(zhí)致力于寻找暗物质粒子的周(zhōu)期(qī)性震荡(dàng)。

自(zì)1997年以来(lái)，这里(lǐ)的科学家声称观测到了某种信号。经过了20多年的数据收集，人们发现了一(yī)个有趣(qù)的(de)事情。探测率会在每(měi)年(nián)的6月(yuè)份(fèn)达到峰值，然后在11月降到最(zuì)低，而且在20年当(dāng)中每年都是(shì)一(yī)样。一些科(kē)学家认为这可能(néng)是人(rén)类发现(xiàn)暗物质的第一(yī)个直(zhí)接(jiē)证据。

但热情款待和盛情款待的意思区别，怎么表达感谢别人请吃饭(dàn)是为什么(me)暗物质(zhì)会产生周期(qī)性的年度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的速度围绕(rào)着银(yín)河系进行移动，那(nà)么如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中，这意味着我们也在以这样(yàng)的(de)速度在穿越着暗物质流，这(zhè)个过(guò)程中会产生相应的(d热情款待和盛情款待的意思区别，怎么表达感谢别人请吃饭e)振荡，同时地球又(yòu)以(yǐ)30公里/秒的速度围绕(rào)太阳进行旋转。所以有半年的时间(jiān)，地球围绕太阳的方向(xiàng)与太阳环(huán)绕银河(hé)系的方向(xiàng)是一致的，而另(lìng)外半年则与之相反。

而在6月份的(de)时(shí)候，地(dì)球(qiú)与太阳(yáng)的方向正好达(dá)到完全一致，这(zhè)是(shì)理论上地球穿越暗物(wù)质流最(zuì)快(kuài)的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢(màn)值。尽管在实际的情况中，太阳(yáng)系相(xiāng)对(duì)银(yín)河(hé)系的平(píng)面(miàn)呈(chéng)现了60度的倾斜，但是(shì)这并不影响(xiǎng)这个(gè)理论的有效(xiào)性。

因此(cǐ)科学家认(rèn)为这可以用(yòng)来解释(shì)，研究人(rén)员们所观测到的(de)周期性信号。当(dāng)然也(yě)可(kě)能有其他的情况，造成这(zhè)种年度(dù)周(zhōu)期(qī)信号的差异也可能(néng)是温度(dù)、湿度、土壤中(zhōng)的水分、高山(shān)上的积雪(xuě)，甚至(zhì)连意(yì)大利游客(kè)的数(shù)量也(yě)符合(hé)这个周期的规律。

所以，科学家们又(yòu)在(zài)南半(bàn)球建立(lì)了一个几乎相同的实(shí)验室，这里(lǐ)的季节与(yǔ)之前(qián)的(de)实验(yàn)室正好相反，而在(zài)这里(lǐ)，地球(qiú)穿过暗物(wù)质流的运动特征(zhēng)和第一个(gè)实(shí)验(yàn)室是一(yī)样的。

因此，如(rú)果(guǒ)在这(zhè)里可以得到(dào)相(xiāng)同(tóng)的信号，就可以成为(wèi)暗物质所存(cún)在的非常有力(lì)的证据了。但(dàn)是(shì)由于这个实验室刚(gāng)刚建成不久，所以截至目前还无法提供相应的数据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发(fā)射一台(tái)新(xīn)的望(wàng)远镜，这台太空望远镜叫(jiào)做“南希格(gé)雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供(gōng)的(de)视野是哈勃红外仪器的(de)100倍。南希格雷斯(sī)罗曼太空望远镜其中一个关键(jiàn)的用途就是探(tàn)索暗物质背(bèi)后的(de)奥秘(mì)，对于探测的结果(guǒ)，我们只能拭(shì)目以待了。费(fèi)米实(shí)验室粒子天体物理中心的科学家(jiā)丹(dān)琥珀和贾森斯特芬(fēn)研究(jiū)发现，如果暗物(wù)质(zhì)存在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种(zhǒng)神秘(mì)的效应，这种暗(àn)物质效应(yīng)，会支持宇宙(zhòu)当中生命的诞生，或者(zhě)说是(shì)生命进化的一个重要因(yīn)素。

如果这一理(lǐ)论得到进(jìn)一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙当中的(de)暗物质会不会意味(wèi)着人类并不孤单呢(ne)？或许在(zài)宇宙当(dāng)中某个角(jiǎo)落的行星(xīng)上，暗物质正在通过这样的效应创造生(shēng)命。当然，这些推论的(de)大前提是要先找到暗物质(zhì)存在的实际证据。那么小(xiǎo)伙伴们，你(nǐ)们觉(jué)得暗物质(zhì)到底存不存在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支持(chí)是我(wǒ)更新的动(dòng)力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 热情款待和盛情款待的意思区别，怎么表达感谢别人请吃饭