宇宙(zhòu)是“人为制造”的(de)？为何会存在科(kē)学(xué)无法解释的(de)“暗物(wù)质”？暗物质又究竟是什么？人类(lèi)为了寻找暗物质存在的证(zhèng)据，科学家(jiā)们在过去的几十年当(dāng)中进行了超(chāo)过50次的长期(qī)实验，但(dàn)是却没有发(fā)现任何(hé)的有(yǒu)效(xiào)证据。除了一个(gè)地方，在(zài)1687年出版(bǎn)的自(zì)然(rán)哲学数学原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发表了万有引(yǐn)力定律，它揭示了宇宙(zhòu)中天体运动的规(guī)律(lǜ)。往后的几百(bǎi)年(nián)来，当天文学家们发现(xiàn)某些天体(tǐ)运行轨道出现异常，不符合万有引力定律的时(shí)候，他们就会知(zhī)道，周围一定有未知的天体通过(guò)引力在(zài)摄动它的轨道。比如(rú)在1846年(nián)，奥(ào)本勒维耶(yé)就通(tōng)过天王星运行(xíng)轨道的异常，推算并且发(fā)现(xiàn)了海王星的存(cún)在(zài)。另外，哈雷彗星(xīng)、冥王(wáng)星的发现都(dōu)是应用万有引力定律所取得重(zhòng)大天文成就(jiù)的例子。但是这些发现(xiàn)都是(shì)在恒星系(xì)统的尺度当中，可当我们上升到(dào)星(xīng)系或(huò)者是星团(tuán)的尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗里(lǐ)茨兹威基正在研(yán)究和测(cè)量(liàng)后发星系团的质量。这是一个由(yóu)数千个星系(xì)所(suǒ)组成的巨大星系(xì)团，这(zhè)些星系(xì)被引力束缚在一(yī)起。测量星系团的质量一般会使(shǐ)用到两(liǎng)种方法，当两种方法结果一致，就可以确(què)定其质(zhì)量(liàng)的范围(wéi)。

第一(yī)种是获得其(qí)"光度学的(de)质量"，需要(yào)的数据是测量(liàng)各个星(xīng)系的光度。

第二(èr)种是动力学(xué)质量的计算，是(shì)利用光谱红移测量星(xīng)系团中的各个星系相对(duì)于星系团的运动速度。当测量结(jié)果出来之后，兹威基彻底懵了，“动力(lì)学质量”竟(jìng)然是“光度学质量”的(de)400倍。这意味(wèi)着，后发(fā)座星系(xì)团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以可见光的形式所存在(zài)，我(wǒ)们无法看到。最诡异的是，在测量速度(dù)的过程中，兹(zī)威基发现星(xīng)系团中(zhōng)很多星系的速度比理论上要快得多，按照(zhào)牛(niú)顿的运动学定律，仅靠这些可(kě)见(jiàn)星系的质量所产生的引(yǐn)力是(shì)无法将它们束缚在星系团内的，它(tā)们早就应该被(bèi)抛出星(xīng)系团之外(wài)了(le)，除非有(yǒu)一种(zhǒng)神秘的力量(liàng)在起作用(yòng)，这种(zhǒng)力量来(lái)源于(yú)某(mǒu)种隐形的物质。

据此，兹维基提出(chū)了这样部分不可(kě)见(jiàn)的暗质，它不发散光、吸光、反(fǎn)射(shè)光，但(dàn)是它们却占据着宇宙中(zhōng)绝大部分的质(zhì)量。只是(shì)当时的(de)人们对这(zhè)样的一(yī)种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词(cí)才再一(yī)次出(chū)现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特(tè)福特在观测仙(xiān)女(nǚ)座星(xīng)系中的恒星(xīng)运动。理(lǐ)论上来说，距离中心(xīn)越远的恒星在其(qí)轨道上的运行速(sù)度就会越慢(màn)。但是他们观(guān)测的结果却让人感到(dào)不可思议。

随着与中心距(jù)离的增加(jiā)，恒星的旋转速(sù)度(dù)几乎保持不变。可是(shì)根据牛顿的万(wàn)有引力定(dìng)律(lǜ)，在(zài)星系(xì)当中如果没(méi)有(yǒu)足够大(dà)的质量来吸引(yǐn)它们(men)，这些外(wài)围(wéi)的恒星早就被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这(zhè)种现象，科(kē)学家(jiā)们会使用一种相对标准(zhǔn)的方法来解(jiě)释(shì)暗(àn)物质的(de)存在，这(zhè)种方(fāng)法就是测量星(xīng)系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系中(zhōng)心的距离(lí)，以及在Y轴上气体的旋(xuán)转速度(dù)。如果出现异常的(de)结果，就(jiù)认为是由暗物质的力量进入其中。

于是科学家们通过射电望远(yuǎn)镜(jìng)测量了距离(lí)星系中心(xīn)更(gèng)远(yuǎn)距离的(de)氢(qīng)元素，发现(xiàn)它们的旋(xuán)转速度并不(bù)符合(hé)牛顿的力学(xué)定律。我们(men)的太阳系也不例外，太阳(yáng)系位于银河系的第三悬(xuán)臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引力定律(lǜ)进行计算(suàn)，太阳系(xì)的运行速度应该是160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳系正在(zài)以220千(qiān)米(mǐ)/秒的速(sù)度(dù)围绕银(yín)河系(xì)旋(xuán)转，这个实际速(sù)度远远大于理论速度，那么产(chǎn)生以(yǐ)上这(zhè)种向心加速(sù)度的(de)原因很可(kě)能就是存在着(zhe)一种我们看(kàn)不到(dào)的(de)物质(zhì)，是(shì)这些暗物质的引力效应将星系聚集在了一起。

也是从这时开始，越(yuè)来越(yuè)多的(de)研究人(rén)员(yuán)开始相(xiāng)信(xìn)暗物(wù)质(zhì)的(de)存在。科学家根据星系外恒(héng)星(xīng)轨道(dào)的(de)速(sù)度，估算在星系当中暗物质的(de)质量占整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯(wéi)一可以解(jiě)释这个现象的原(yuán)因。在一项(xiàng)新的研究当中，科学家们发现，几乎没有引力(lì)效应的遥远恒(héng)星之间，也(yě)会出现速度上的微(wēi)小差异(yì)。另外，天(tiān)文学家(jiā)还(hái)发(fā)现了一个(gè)反常的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是星(xīng)系当中存在的恒星数量却只有银河系的(de)千分之一。

所以(yǐ)在(zài)理论上，该星系必(bì)须存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析。但是科学家们(men)使用最先进的望远镜对(duì)其进(jìn)行(xíng)了(le)40个小(xiǎo)时(shí)的详细测量之(zhī)后，发现星系中的恒星运动是可以用正常(cháng)的物质和力学定律来解(jiě)释的。那么又有(yǒu)人提出，也许(xǔ)该星(xīng)系的暗(àn)物质，已经被附近的另一个(gè)大星系剥离了(le)。奇怪的(de)是，它的附近没有任何星系存在(zài)。造成这些现(xiàn)象的除(chú)了暗(àn)物(wù)质的假(jiǎ)说之外，另一种可能(néng)就是人(rén)类对引力的(de)理解还(hái)不够全面(miàn)，引力很可能在不同尺度空间中(zhōng)的工作方式是不同的，这(zhè)意味(wèi)着在行星系尺度中的天体会沿(yán)着它(tā)们的(de)轨道，按照我们所理解的方式运动。但是上升到星系(xì)和星团的尺度(dù)，引力之间的相互(hù)作用则是不同的(de)方式。对(duì)于(yú)在(zài)星系团(tuán)之间的相互(hù)作(zuò)用(yòng)，科学家还引入了外部场效应的(de)概(gài)念，指的是在数百万光(guāng)年的规模上(shàng)，巨大的(de)质量(liàng)之间会产生(shēng)对彼此特殊(shū)的效果(guǒ)，这(zhè)个(gè)理论叫做MOND蒙(méng)德理论(lùn)。如果MOND蒙德理论(lùn)成(chéng)立，这意味着我(wǒ)们需要(yào)对现在的物理(lǐ)定律进行修正，这(zhè)些发现也让很多人(rén)认为(wèi)暗物质假说理论(lùn)就此终结。但是在宇(yǔ)宙当中(zhōng)还有关(guān)于(yú)暗物质存在的其他(tā)的理论(lùn)证据(jù)，这些理论证(zhèng)据是(shì)蒙德理(lǐ)论所(suǒ)没法解释的(de)“引力透镜”。

径向(xiàng)距离(lí)为(wèi)37亿光年(nián)的子(zi)弹(dàn)星系团，由两个(gè)碰撞的星系团所(suǒ)组成，类似这(zhè)样的星(xīng)团(tuán)，它(tā)们大部分的普通质量(liàng)都(dōu)在星(xīng)系的气体当中。当星(xīng)团(tuán)以1000万公里/小时发生碰撞(zhuàng)的时(shí)候(hòu)，星际气体的(de)相互作用(yòng)就会导致温(wēn)度(dù)的急剧升(shēng)高，速度大幅降低。所以在理论上，在碰(pèng)撞之后，子(zi)弹星(xīng)系团大(dà)部分的(de)质量将位于(yú)所有这些气体所在的中间(jiān)区域。那么我们通过(guò)什么(me)来验证它的质量区域(yù)到底是不是集中在中间呢？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯(bó)太空望远镜传回了宇宙(zhòu)当中第(dì)一(yī)张全彩的高清(qīng)照片(piàn)，在照片中我们可以明显地看到很多星系(xì)似乎被拉伸产生了(le)巨大(dà)的形变。其(qí)实这些星系本(běn)身并不(bù)是真的被扭(niǔ)曲了，也(yě)不(bù)是韦伯(bó)望远镜出了什么问题(tí)，而是这样极遥远的天体和(hé)我们地球上的观测者之间。被(bèi)一个质量(liàng)超级(jí)巨大的天体遮挡，这个超大质量(liàng)的(de)东(dōng)西(xī)的(de)引力，会使(shǐ)身后更遥远星(xīng)系的(de)光都发生了扭曲。这个现象就是(shì)引力透镜效应(yīng)。这(zhè)个(gè)巨(jù)大的天体可能(néng)是(shì)超大质量(liàng)的黑洞或(huò)者是(shì)暗物质。

所以(yǐ)当人们(men)对子弹星系团观测的时(shí)候，发现它(tā)的大质量(liàng)区域并(bìng)不是在中间，而是在两侧。所以最(zuì)好的解释方法(fǎ)就是(shì)当(dāng)星团(tuán)发(fā)生全部(bù)的碰撞时，可被观(guān)测到的质量气体被卡在了中间，暗物(wù)质(zhì)则直接(jiē)通过了这个区(qū)域，并在两边形成了(le)引力透(tòu)镜。对子(zi)弹星系团(tuán)的引力透镜研(yán)究也被(bèi)认为(wèi)是(shì)暗物质存在的(de)迄今为止最好的理论证据。

除此之(zhī)外(wài)，还有来(lái)自宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇(yǔ)宙大爆炸开(kāi)始，38万年之后，可见光终(zhōng)于可(kě)以畅通无(wú)阻(zǔ)地穿越在(zài)宇宙当中了。经过了130多(duō)亿年之后，这(zhè)些光在(zài)宇宙空间(jiān)背(bèi)景(jǐng)上留(liú)下了(le)各相同(tóng)性的(de)微(wēi)波辐射。其中红色的部分(fēn)表示(shì)温(wēn)度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的区域，但实际上它们之间的温差只(zhǐ)有(yǒu)万分(fēn)之一。

科学家们通(tōng)过(guò)对(duì)前景背景分离后的(de)二(èr)值图像(xiàng)进行连通域提取和(hé)标(biāo)记之后发(fā)现，如(rú)果宇宙当中没(méi)有暗物质(zhì)，图形(xíng)看起来不(bù)应该是(shì)这样的，而随着(zhe)暗(àn)物质的增(zēng)加，一些峰值(zhí)的幅度会减小，才变得(dé)看起来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹配宇宙微(wēi)波背景辐(fú)射的测量(liàng)值，我们需要的暗物质大约是普通物质的5倍。这个数字与解释星系当中恒星运动所需(xū)要(yào)的暗物(wù)质比例是一致的。这就意味着。

用了一个(gè)简单的理论框(kuāng)架，就很好地解释了很多不同(tóng)的观(guān)测结果(guǒ)。而(ér)暗物质的(de)本质就是宇宙当中存在着某种类型(xíng)的粒子(zi)，它们不参与任何其他的(d1mol等于多少克怎么算，0.1mol等于多少克e)电磁作(zuò)用，只通过引(yǐn)力来相(xiāng)互作用。所以如果能够找到这种粒子的(de)存(cún)在，就(jiù)相当于找到了暗物(wù)质存(cún)在的(de)实际证据。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们(men)已(yǐ)经提(tí)出了(le)数十(shí)种(zhǒng)的假(jiǎ)想目(mù)标，而(ér)要寻找(zhǎo)这些不同(tóng)的目标(biāo)粒子所需要的实验方式也不相同。在过去的几十年当中，人类(lèi)为了寻找这(zhè)些(xiē)看不见、摸不(bù)到，几乎不会与常规(guī)物质相互(hù)作用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的实验(yàn)，却没有(yǒu)任何(hé)实质性的(de)发现，除了一个地方，意大(dà)利的格兰萨索山，隶属于(yú)阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的(de)地下矿井当中，藏着(zhe)地球上最(zuì)大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼(lóu)高的探测器，一直致力于寻(xún)找暗物质(zhì)粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的科(kē)学家声(shēng)称观测(cè)到了某种信(xìn)号。经(jīng)过了20多年的(de)数(shù)据收集，人们发现了一(yī)个有趣的事情。探(tàn)测率(lǜ)会(huì)在每年的6月份达(dá)到峰(fēng)值(zhí)，然后在11月降到(dào)最低(dī)，而(ér)且(qiě)在20年当中每年都是一(yī)样(yàng)。一(yī)些科学家认为这可能是人类发现(xiàn)暗物(wù)质(zhì)的第(dì)一(yī)个直(zhí)接(jiē)证据(jù)。

但(dàn)是(shì)为什么暗物(wù)质会(huì)产生周(zhōu)期性的年度信号(hào)呢？刚才我们讲(jiǎng)了太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的速度围绕着银河系进行移动，那么如果暗(àn)物(wù)质存在宇宙当(dāng)中，这意(yì)味(wèi)着我们也(yě)在以这(zhè)样(yàng)的速度在穿越着(zhe)暗物质(zhì)流，这个过程中(zhōng)会产生相应(yīng)的振荡，同(tóng)时地球又以30公(gōng)里/秒的速(sù)度围绕太(tài)阳进行旋转。所以有半年的(de)时间，地球(qiú)围绕(rào)太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一致(zhì)的，而(ér)另外半年则与之相(xiāng)反(fǎn)。

而在(zài)6月份的时(shí)候，地球与太阳的(de)方向正(zhèng)好达到完(wán)全(quán)一致(zhì)，这是理论上地球穿越暗物质流最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情(qíng)况中，太阳系相对银河系(xì)的平面呈现了60度的倾(qīng)斜，但是这并不(bù)影(yǐng)响这个理论的有效(xiào)性。

因此科学家认(rèn)为这可以用来解释，研(yán)究人员(yuán)们所观测到的周期性(xìng)信(xìn)号。当然也可(kě)能(néng)有其他的情(qíng)况，造成这种年度(dù)周期(qī)信号的(de)差异也可能是温度、湿(shī)度、土壤中的(de)水分、高山上的积雪，甚至连意大利游客的数量也(yě)符合这个周期(qī)的规律。

所以，科(kē)学家们又在南(nán)半(bàn)球建立了一个几乎相同的实验(yàn)室，这里的季节(jié)与之前的实(shí)验室正好相反，而在这里(lǐ)，地球穿过暗物(wù)质流的运动特征和第一个实验(yàn)室是(shì)一样的。

因此，如果(guǒ)在(zài)这(zhè)里可以得(dé)到相(xiāng)同的信号，就(jiù)可以成为暗物质所存在的非(fēi)常有力的(de)证据(jù)了。但是由于这(zhè)个实(shí)验室刚(gāng)刚建成不久，所以截至目前还无法提供(gōng)相(xiāng)应的数(shù)据支持(chí)。另外，在(zài)2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗(luó)曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同(tóng)，但它(tā)的宽视场仪器提供的视野是(shì)哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗(luó)曼太空望远镜其中一(yī)个关(guān)键的用途就是探索暗物质背后的(de)奥秘，对(duì)于(yú)探测(cè)的(de)结果，我们只(zhǐ)能拭目(mù)以待了(le)。费米实验室(shì)粒(lì)子天体物(wù)理中(zhōng)心的科学(xué)家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物(wù)质存(cún)在(zài)，它们极有可能(néng)拥(yōng)有(yǒu)另(lìng)一(yī)种神秘的效(xiào)应，这种暗物(wù)质效应，会(huì)支持宇宙当中生命(mìng)的诞(dàn)生(shēng)，或者说是(shì)生命进化的一个重要因素。

如果这一理论得到(dào)进一步(bù)的证实，那么(me)遍布宇宙(zhòu)当中的暗物质会不会意味着人类并不孤单呢？或许(xǔ)在(zài)宇宙当中某个角(jiǎo)落的行(xíng)星上(shàng)，暗(àn)物质正(zhèng)在通过(guò)这样的效应创造生命。当然，这些推论的(de)大前提是要先找到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你们(men)觉得暗物质到(dào)底存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是我更(gèng)新的动力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 1mol等于多少克怎么算，0.1mol等于多少克