宇宙是“人为制造”的？为何会存(cún)在科(kē)学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人(rén)类(lèi)为(wèi)了寻(xún)找(zhǎo)暗物质存(cún)在的证据(jù)，科学家们在过去的几十年当(dāng)中进行了超(chāo)过50次的长期(qī)实(shí)验，但是却没有发现任何的(de)有效证据。除了一个地方，在1687年出版的(de)自然(rán)哲学(xué)数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力(lì)定律，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动的规(guī)律。往后(hòu)的几百年来，当天文学家(jiā)们发现某些天(tiān)体运(yùn)行轨道出现异常(cháng)，不符(fú)合(hé)万(wàn)有引力定律(lǜ)的时候，他们就(jiù)会知(zhī)道(dào)，周围一定有未知的天体通过引力在(zài)摄动它的轨道。比如在1846年，奥(ào)本勒(lēi)维耶就通过天王星(xīng)运行轨(guǐ)道的异常，推算并且发现了海王星(xīng)的存在。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现(xiàn)都是应用万有引力定律所取(qǔ)得重大天(tiān)文成就(jiù)的例子(zi)。但是(shì)这些发现都是在恒星系统(tǒng)的(de)尺度当中，可当我们上升到星系或者是(shì)星(xīng)团的尺度，事(shì)情就开始(shǐ)变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物理学(xué)家弗(fú)里茨兹威基正在研究和测量后发(fā)星系(xì)团的(de)质量。这是一个由(yóu)数千个星(xīng)系所组成的巨大星(xīng)系团，这(zhè)些星系被(bèi)引力束缚在一起。测量星系(xì)团的质量一般会使(shǐ)用到(dào)两种方法，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以(yǐ)确定其(qí)质量的范围(wéi)。

第一种(zhǒng)是获得其(qí)"光度学的质量"，需要的(de)数据是测量各个星系的(de)光度。

第二种是(shì)动力学质(zhì)量(liàng)的计算，是利用光谱红移测量星(xīng)系团中的各个(gè)星系相对于星系团(tuán)的运动(dòng)速度。当测量结果出来之(zhī)后，兹(zī)威基彻(chè)底(dǐ)懵了，“动力学(xué)质量”竟然是“光度学质(zhì)量”的(de)400倍。这意味(wèi)着，后发(fā)座(zuò)星系团(tuán)有99%的质量消失了，或者说(shuō)这99%的质量并不以可见光的形式(shì)所存在，我们无法看到。最诡(guǐ)异的是(shì)，在测(cè)量速度的过程中(zhōng)，兹威基(jī)发现(xiàn)星系(xì)团中很多星系(xì)的速度比理论上要快得多，按照牛顿(dùn)的运动学定(dìng)律，仅靠这(zhè)些(xiē)可见(jiàn)星系的质量所(suǒ)产生的引(yǐn)力(lì)是(shì)无(wú)法将它们束(shù)缚(fù)在星(xīng)系团内的，它们早就应该被(bèi)抛出星系团(tuán)之外了，除非有一(yī)种(zhǒng)神秘的(de)力量在起作用(yòng)，这种力量来(lái)源于某种隐形的物质。

据此，兹维(wéi)基提出了这样部分不(bù)可见的暗质，它不发散光、吸(xī)光、反(fǎn)射光(guāng)，但(dàn)是它们却占据着宇(yǔ)宙中绝大部分的质量。只是(shì)当时的(de)人(rén)们对这样的一(yī)种(zhǒng)说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词才再一次(cì)出现(xiàn)。天文(wén)学家维(wéi)拉鲁(lǔ)宾(bīn)和肯特福特在观(guān)测仙女座星系中的恒(héng)星运(yùn)动。理(lǐ)论上来说，距(jù)离中心越远(yuǎn)的恒星在(zài)其轨道上的(de)运行(xíng)速度就会(huì)越(yuè)慢。但(dàn)是他(tā)们观(guān)测的结(jié)果却让人感到(dào)不可思议。

随着与中(zhōng)心距离的(de)增(zēng)加，恒星(xīng)的(de)旋(xuán)转速度几乎保持不变。可是(shì)根(gēn)据牛顿的万有引力定律，在星系(xì)当中如(rú)果没(méi)有足够大(dà)的质量来吸引它们，这些外围的恒星(xīng)早就被(bèi)甩到(dào)宇宙当中了。基于(yú)这种现象(xiàng)，科学家们会使用一种(zhǒng)相对(duì)标(biāo)准的方法来解释暗物质的存在(zài)，这种(zhǒng)方法就是测量星系当中气体在(zài)X轴(zhóu)上(shàng)距离(lí)星系(xì)中心的距离，以及在Y轴(zhóu)上气(qì)体的旋转速度。如果出现异(yì)常(cháng)的结(jié)果，就认为(wèi)是由暗物质的力量进入其中。

于是(shì)科学家们(men)通过射(shè)电望远(yuǎn)镜测(cè)量了距离星(xīng)系中心更(gèng)远距离的氢元素，发现它们的旋转速(sù)度并不符合(hé)牛顿(dùn)的力(lì)学(xué)定(dìng)律。我们的太(tài)阳系(xì)也不例外，太阳(yáng)系位于银河系的第三悬臂(bì)之上(shàng)，距离银河(hé)系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定(dìng)律进(jìn)行(xíng)计算(suàn)，太阳(yáng)系的(de)运行速度(dù)应该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太阳系正(zhèng)在以(yǐ)220千米(mǐ)/秒的速度围绕银河系旋转，这个实际速(sù)度远(yuǎn)远大(dà)于理论速度，那么产生(shēng)以上(shàng)这种向心加速(sù)度(dù)的(de)原因很可能就是存在着一种我(wǒ)们(men)看不到的物质，是这(zhè)些暗物(wù)质的引力效应将(jiāng)星(xīng)系聚集在(zài)了一起(qǐ)。

也是(shì)从(cóng)这时(shí)开始(shǐ)，越来越多的研究人员开始相信暗物质(zhì)的存在。科学家(jiā)根据星系(xì)外恒星轨道的速度，估算在星(xīng)系(xì)当中暗物质的质量占整(zhěng)个星系质量的85%。但(dàn)是(shì)，暗(àn)物质(zhì)并不是唯一可以解释这个现象的原因。在(zài)一项新的(de)研究当中，科(kē)学(xué)家们发现，几乎(hū)没有引(yǐn)力效(xiào)应的遥远恒星之间，也(yě)会出现(xiàn)速度上的(de)微小差异。另外(wài)，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了(le)一(yī)个(gè)反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿(yì)光年，大小和银河系不多，但是星系(xì)当中存在的恒(héng)星数量却(què)只有银河系的千分之一。

所以在理(lǐ)论上，该星系必须存在暗(àn)物质(zhì)，否则就会分崩离析。但(dàn)是科学(xué)家们使用最先进(jìn)的望远镜对其进行了40个小时的详(xiáng)细测量(liàng)之后，发(fā)现星系(xì)中(zhōng)的恒(héng)星运动是可以用正(zhèng)常的物质和力学定律来解(jiě)释的。那么(me)又有人提出，也许该星(xīng)系(xì)的暗(àn)物质，已经被附近的另一个大星系(xì)剥离了。奇怪的是(shì)，它(tā)的附近没有任何(hé)星系存在。造成这些(xiē)现象的除了暗物质的假说之外，另一种(zhǒng)可能就是人(rén)类对引力的理解还不够全(quán)面，引力很可能(néng)在不同(tóng)尺度空(kōng)间中的(de)工作(zuò)方式是(shì)不同的，这意味着在行星系(xì)尺度中的天(tiān)体(tǐ)会沿(yán)着它们的轨(guǐ)道，按(àn)照我们(men)所理解的方式运动。但是上升到(dào)星系(xì)和星团的尺度，引力之间的相互(hù)作用则是不(bù)同(tóng)的方(fāng)式。对于在星系团之间的相互(hù)作用，科(kē)学家还引入了外部场效应(yīng)的(de)概念，指的(de)是(shì)在(zài)数(shù)百(bǎi)万(wàn)光年的规(guī)模(mó)上，巨大的质(zhì)量之间会产生对彼此特殊的效(xiào)果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味(wèi)着我们需要对现在的物理定律进(jìn)行修正，这些发(fā)现也让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终结。但(dàn)是(shì)在宇宙当中(zhōng)还有(yǒu)关于(yú)暗物质存在的其他的理论证据，这些理论证据是(shì)蒙德理论所没法解(jiě)释的“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

浙k是浙江哪个城市的

径向距离(lí)为37亿光年的子弹星系团(tuán)，由两个碰撞的星系团所(suǒ)组(zǔ)成，类(lèi)似(shì)这样的(de)星团，它(tā)们大部分的普(pǔ)通质量(liàng)都在(zài)星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公里(lǐ)/小时发生(shēng)碰撞的时(shí)候，星际气体的相互作用就会(huì)导致温度的(de)急剧升高，速度大幅降低。所(suǒ)以(yǐ)在(zài)理论上，在(zài)碰(pèng)撞(zhuàng)之后，子弹星系团大部分(fēn)的(de)质量将(jiāng)位(wèi)于(yú)所有(yǒu)这些气体所(suǒ)在的中间区域。那(nà)么(me)我(wǒ)们通过什么来验证它(tā)的质量区域到底是不是集中在中间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯(bó)太(tài)空望远镜传回了宇宙当中第一(yī)张全彩的高清照(zhào)片，在照片中我们可以明显地(dì)看到很多星系似乎被拉伸产生(shēng)了(le)巨大的(de)形(xíng)变(biàn)。其实这些星系(xì)本身并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望(wàng)远(yuǎn)镜出了什么问题，而是这样极遥远的天体和(hé)我(wǒ)们地(dì)球上的观测(cè)者之间。被一个质量超(chāo)级巨大(dà)的天体遮挡，这个超大质量的(de)东(dōng)西的引力(lì)，会使(shǐ)身后更遥远(yuǎn)星系的光都发生了扭曲。这(zhè)个(gè)现象就是引力(lì)透镜(jìng)效应。这个巨大的天体(tǐ)可能是超大质量的黑(hēi)洞或(huò)者是暗物质。

所以当人们对子弹(dàn)星系团观测的时候，发(fā)现它的大质(zhì)量区域并不是在中间，而是在两侧。所以最好(hǎo)的解释方(fāng)法就是当星团发生(shēng)全部(bù)的碰(pèng)撞时，可被观(guān)测到(dào)的质量气体被卡(kǎ)在(zài)了中(zhōng)间，暗物(wù)质则直接通过(guò)了(le)这个区(qū)域(yù)，并在两边形成了引力透(tòu)镜。对子(zi)弹星系(xì)团的(de)引力透镜研究也被认为是暗物(wù)质存在的(de)迄今为(wèi)止最好的(de)理论(lùn)证据。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当中最(zuì)古老的光。从宇(yǔ)宙大(dà)爆(bào)炸开始，38万年(nián)之后，可见光终于可以畅通无阻地穿(chuān)越在宇宙当中了。经过了130多(duō)亿(yì)年之后，这些光在宇宙空(kōng)间(jiān)背景上留(liú)下了(le)各(gè)相同性(xìng)的微波辐射。其中红色的部分表示温度(dù)较(jiào)高的区域，蓝色则(zé)表示相对较冷的(de)区域，但实际上它们(men)之间的温(wēn)差只(zhǐ)有万分之一(yī)。

科学家们(men)通过(guò)对(duì)前(qián)景背景分离后的二值(zhí)图像进行连(lián)通域提取和标记之后发现(xiàn)，如果宇宙当中没有暗物质，图形看起(qǐ)来不(bù)应该是这样的，而随(suí)着暗物质(zhì)的(de)增加，一些峰值的幅度会减小，才变(b浙k是浙江哪个城市的iàn)得看(kàn)起来“和(hé)谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微波背景辐射的(de)测量值，我(wǒ)们需(xū)要的暗物质大约是普通(tōng)物(wù)质的(de)5倍。这(zhè)个数字与解释星系当(dāng)中恒星运动所(suǒ)需要的暗(àn)物质(zhì)比(bǐ)例是一致的。这(zhè)就(jiù)意味着(zhe)。

用了一个(gè)简单(dān)的(de)理论框(kuāng)架，就(jiù)很好地解释了(le)很多不(bù)同(tóng)的观测结果。而(ér)暗物质的本质就是(shì)宇(yǔ)宙当(dāng)中存在着某种类型的粒子，它们不参与任何其他的电磁作用，只(zhǐ)通过引(yǐn)力来相互作(zuò)用。所以如果能够找到这(zhè)种粒子的存(cún)在，就相当于找到了暗物质存(cún)在的实际证据。这种(zhǒng)粒子到底是什(shén)么(me)？科学家们已经提出了数十种的假想目标(biāo)，而要寻找这(zhè)些(xiē)不同的目标粒子所需要的实验(yàn)方式(shì)也不(bù)相(xiāng)同。在过去(qù)的几十(shí)年当(dāng)中，人类(lèi)为了寻找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会(huì)与(yǔ)常规物质(zhì)相互作用的“暗物质”，科学家们已(yǐ)经(jīng)进行了(le)超过50次的实验，却没有任何实质性(xìng)的(de)发现，除了一个地方，意大利(lì)的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉(mài)。

在山(shān)下1400米处的(de)地(dì)下矿井当中，藏(cáng)着(zhe)地球上最大(dà)的地学实(shí)验室，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探(tàn)测器，一直致力于寻找暗物质粒子(zi)的周期性(xìng)震(zhèn)荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到(dào)了某(mǒu)种信号(hào)。经过了(le)20多年的数据(jù)收集(jí)，人们发(fā)现(xiàn)了一个有趣的(de)事(shì)情(qíng)。探测率会在每年的6月份(fèn)达到峰值，然(rán)后(hòu)在11月降到最低，而(ér)且在(zài)20年(nián)当(dāng)中每年都是(shì)一样(yàng)。一些科(kē)学(xué)家认为这可能是人(rén)类发现(xiàn)暗物质的第一个(gè)直接证据。

但是为什么暗物(wù)质会产(chǎn)生周期性的年度信(xìn)号呢(ne)？刚才(cái)我们(men)讲(jiǎng)了太阳系正(zhèng)在(zài)以220公里/秒的速度围绕着银(yín)河系进行移动，那么如果(guǒ)暗物质存在宇宙当中，这意味着(zhe)我(wǒ)们也(yě)在以这样的速度在穿越着(zhe)暗物质(zhì)流，这个过程中会产(chǎn)生(shēng)相(xiāng)应的振(zhèn)荡，同(tóng)时(shí)地球(qiú)又以(yǐ)30公里/秒的(de)速度围绕太阳进行旋转。所以(yǐ)有半(bàn)年的时间，地球(qiú)围(wéi)绕太(tài)阳的方向与太(tài)阳(yáng)环绕(rào)银河系的(de)方向(xiàng)是一致的，而另外(wài)半年(nián)则与(yǔ)之相反(fǎn)。

而在(zài)6月份的(de)时(shí)候，地球与太阳(yáng)的方向(xiàng)正好达(dá)到完全一致(zhì)，这是(shì)理论上地(dì)球穿越暗(àn)物(wù)质流最快的(de)时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实(shí)际的情(qíng)况中，太(tài)阳(yáng)系相对银河系的平面呈现(xiàn)了60度的倾斜，但(dàn)是这并不影响这(zhè)个理论的有效性。

因(yīn)此科学家(jiā)认为这可以(yǐ)用(yòng)来解(jiě)释(shì)，研究人员们所观测(cè)到的周期性信号。当(dāng)然也(yě)可能有其他的情(qíng)况(kuàng)，造成(chéng)这种年度周期(qī)信号的差异也可能(néng)是温度、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水分、高(gāo)山上的积雪，甚(shèn)至连意(yì)大利游客的数量也符合这个周期(qī)的规律。

所以(yǐ)，科学家们又在南半(bàn)球建立了一(yī)个几乎相同的实验室，这里的季节(jié)与之前的实验室正好相(xiāng)反(fǎn)，而在这里(lǐ)，地球穿过暗物质流的运动(dòng)特征和第一个实验(yàn)室是一(yī)样的。

因(yīn)此，如(rú)果(guǒ)在这里可以(yǐ)得(dé)到相同(tóng)的信号，就(jiù)可以成为(wèi)暗(àn)物质所存在的非(fēi)常有力的证(zhèng)据了。但是由于这(zhè)个实验室(shì)刚(gāng)刚建成不(bù)久，所以截至目(mù)前(qián)还(hái)无法(fǎ)提供相应的数(shù)据支持。另外，在(zài)2025年，NASA将(jiāng)会发(fā)射一台新的望远镜，这台太空望远镜(jìng)叫做“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃望远镜(jìng)相(xiāng)同，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野(yě)是(shì)哈(hā)勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太空望(wàng)远镜其中一个关键的(de)用途(tú)就是探索暗物(wù)质背后的奥秘(mì)，对于探测的结果，我们只能拭目以待(dài)了(le)。费米实验(yàn)室粒子(zi)天(tiān)体物理中心的科学家丹琥(hǔ)珀(pò)和贾森斯(sī)特芬研究发现，如果暗物质(zhì)存在，它们极(jí)有可(kě)能(néng)拥有(yǒu)另一种(zhǒng)神秘的效(xiào)应，这种暗物质效应(yīng)，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞(dàn)生，或者说是生命进化的一个重要因素(sù)。

如果这一理论得到进一(yī)步的证实，那么(me)遍布宇宙当中的暗物(wù)质会不会意味着人类并不孤单呢(ne)？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗(àn)物质正(zhèng)在通过这样的效应创造(zào)生命。当然，这些推(tuī)论的(de)大前提(tí)是(shì)要先找到(dào)暗物(wù)质存在的实际(jì)证据。那么小伙(huǒ)伴们，你们(men)觉(jué)得暗物(wù)质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的(de)支(zhī)持是我更新的(de)动力(lì)！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 浙k是浙江哪个城市的