宇宙是(shì)“人为制造(zào)”的(de)？为何会(huì)存在(zài)科(kē)学无法解(jiě)释的“暗物质(zhì)”？暗(àn)物质又究(jiū)竟是什么？人类为了寻找暗(àn)物质存(cún)在的证据，科学家(jiā)们在过去的几十年当中(zhōng)进行了超(chāo)过50次的长期实验，但是却没(méi)有发现任(rèn)何的有效(xiào)证据。除了一(yī)个(gè)地方，在1687年出版的(de)自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发(fā)表了万(wàn)有引力定律，它(tā)揭示了宇宙中天体运动的规律。往后的几(jǐ)百年来，当天文学家们发现(xiàn)某些天(tiān)体运(yùn)行轨道出现(xiàn)异常(cháng)，不符合万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定(dìng)律的时(shí)候，他们就会知道，周围一定有未知的天体通过(guò)引(yǐn)力在摄动它的(de)轨道。比如在1846年，奥本(běn)勒维(wéi)耶就通过天(tiān)王星运行轨道的(de)异(yì)常，推(tuī)算并且发(fā)现了海王星(xīng)的(de)存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发(fā)现都是应用万有引力定律(lǜ)所取得(dé)重(zhòng)大(dà)天(tiān)文成就的例子。但(dàn)是(shì)这些发现都是在恒星(xīng)系(xì)统的尺度(dù)当中，可当我们上升(shēng)到(dào)星(xīng)系或者是星团的(de)尺度，事(shì)情就(jiù)开始变得诡异(yì)了。

1933年(nián)，瑞(ruì)士的(de)物(wù)理(lǐ)学家弗里茨兹威(wēi)基(jī)正在研究和测(cè)量后发星系团的质量。这是一个(gè)由数(shù)千个星系(xì)所组(zǔ)成的巨(jù)大星系团，这些星系被引力束缚在一起。测(cè)量星系团的质量一(yī)般会使用(yòng)到两种方法，当两(liǎng)种方(fāng)法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第一种是获得其"光度学的质量"，需要(yào)的数据是(shì)测量(liàng)各(gè)个星系(xì)的光度。

第二种是动力学(xué)质量的计算，是利用光谱红移测量星系团中的各个星系相对于星系团的运动速度。当(dāng)测量结果出来之(zhī)后，兹威基(jī)彻底(dǐ)懵了(le)，“动力学质量”竟然(rán)是“光度学(xué)质量”的400倍。这(zhè)意(yì)味(wèi)着，后发座星系团有99%的质(zhì)量消失了，或者说这(zhè)99%的质量并不以(yǐ)可见光的形式所(suǒ)存(cún)在(zài)，我(wǒ)们无(wú)法看到。最(zuì)诡(guǐ)异的是，在测(cè)量速度的过程中，兹威基发(fā)现星系团(tuán)中(zhōng)很多星系的(de)速度比理论上要快得多(duō)，按照牛顿的运动学定律，仅靠(kào)这些(xiē)可见星系(xì)的质(zhì)量所产生的引力是(shì)无法(fǎ)将它们束缚在星(xīng)系团(tuán)内的，它们早就应(yīng)该被抛出星系(xì)团之(zhī)外(wài)了，除非(fēi)有一种神秘的(de)力量在起作用，这种力量(liàng)来源于某种(zhǒng)隐形的物质。

金允智致命之旅演的谁alt="宇宙是“人(rén)为创(chuàng)造(zào)”的证据(jù)？颠覆科学认知的暗物质！竟(jìng)是(shì)生命诞生的基础？_黑(hēi)料正能量(liàng)" decoding="async" data-ratio="0.6186612576064908" data-type="jpeg" data-w="1479" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/46f985a9e4c3e7e.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

据此，兹维基提出了这(zhè)样部分不可见(jiàn)的暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们却占据着宇(yǔ)宙中绝大部分的质量。只是当时的人们对这样(yàng)的一种说法不屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这个(gè)词才再一次出(chū)现。天文学家维拉(lā)鲁宾和肯特福特在观测仙女(nǚ)座星系中的(de)恒星运动。理论(lùn)上来说(shuō)，距离中心越远的恒星在其轨(guǐ)道上的运行(xíng)速(sù)度就会越慢。但是他们观测的结果(guǒ)却让人(rén)感到不可思议。

随着(zhe)与中心距离的增加，恒星(xīng)的旋转速度几(jǐ)乎保持不(bù)变。可是根(gēn)据牛顿的(de)万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律，在星系(xì)当中(zhōng)如果没有足够大(dà)的质量(liàng)来吸引(yǐn)它们，这些外围(wéi)的恒星早就被甩到宇宙当中(zhōng)了(le)。基于这种现象，科学家们会使用一种相(xiāng)对标准的(de)方法来解释暗物质的存在，这种方法就是(shì)测量星(xīng)系当中气体在X轴(zhóu)上距离(lí)星系中心的距离(lí)，以及在Y轴上(shàng)气体的旋转速度。如(rú)果出(chū)现异常的结果，就认(rèn)为是由暗物质(zhì)的力量进入其中。

于是科学(xué)家们通过射电(diàn)望远(yuǎn)镜测量(liàng)了距离(lí)星(xīng)系中心更(gèng)远距离(lí)的氢元(yuán)素，发(fā)现它们的旋转速度并(bìng)不符合牛顿的(de)力(lì)学定律。我们的太阳系(xì)也不例外，太阳系位于银河系的(de)第三悬臂之上，距离银河(hé)系(xì)中(zhōng)心2.6万(wàn)光年，根据万有引(yǐn)力定(dìng)律进行(xíng)计算，太阳系的运行速度(dù)应该是(shì)160千(qiān)米(mǐ)/秒，但实际上，太阳系正(zhèng)在以220千(qiān)米(mǐ)/秒的速度围绕银河系旋(xuán)转，这个实际速度远(yuǎn)远大于理(lǐ)论速度，那么产(chǎn)生以(yǐ)上(shàng)这种向心加速度的原因很可能就是存在着(zhe)一种我(wǒ)们看不到的物质，是这些暗物(wù)质的引力效应将星系聚集在了(le)一起。

也是(shì)从这(zhè)时开始，越来越(yuè)多的(de)研究人员(yuán)开始相信暗物质(zhì)的存(cún)在(zài)。科学家根据(jù)星系(xì)外恒星(xīng)轨道的速度，估算(suàn)在星系当中暗物质的质量占(zhàn)整个星系(xì)质(zhì)量(liàng)的85%。但是，暗物(wù)质并不是唯一可以(yǐ)解释这个现象的原因(yīn)。在一项新的研究当(dāng)中，科学(xué)家(jiā)们发现，几乎没(méi)有引力效(xiào)应的遥远恒星(xīng)之间，也会出(chū)现速度上的微小(xiǎo)差(chà)异(yì)。另外(wài)，天文学家(jiā)还发现了一(yī)个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系距离(lí)地球大约(yuē)2.5亿光年，大小(xiǎo)和银(yín)河系不多，但是星系当中存在的恒(héng)星(xīng)数量却只有银河系的千(qiān)分之(zhī)一(yī)。

所以在(zài)理论上(shàng)，该星(xīng)系必须存(cún)在暗物质，否则就会分(fēn)崩离析。但是科学家们使用(yòng)最先进的望远镜对其进(jìn)行(xíng)了40个小时的详细测量之后，发现星系中的恒星运动是可以用正常的物质和力学定律来解释的。那(nà)么又(yòu)有人(rén)提(tí)出，也许该(gāi)星系(xì)的暗物质，已经被附近的另(lìng)一个(gè)大星系剥(bō)离(lí)了(le)。奇怪(guài)的是，它的附近没(méi)有任(rèn)何星系存(cún)在。造成这(zhè)些现象的除(chú)了暗(àn)物质的假(jiǎ)说之外，另一种可能就是人(rén)类对引力的(de)理解还(hái)不够全面，引力很可能在不同尺(chǐ)度空间中(zhōng)的工作方式(shì)是不同(tóng)的(de)，这意味(wèi)着在(zài)行星系尺度(dù)中的天体会(huì)沿着(zhe)它们的轨(guǐ)道(dào)，按照我们所理解(jiě)的方式运动(dòng)。但是上升到星系和星团的尺度，引力之间的相互作用(yòng)则是不同的方式。对于(yú)在(zài)星系团之间的相互作用，科(kē)学家还(hái)引入了外部(bù)场效应的概念，指的是在(zài)数百万光年(nián)的规(guī)模上，巨大的质量之间会产生对彼此(cǐ)特(tè)殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理(lǐ)论成立(lì)，这意(yì)味着我们(men)需要对现(xiàn)在的物理定律进(jìn)行修正，这些发现也让很(hěn)多人(rén)认(rèn)为(wèi)暗物质假说(shuō)理论就(jiù)此(cǐ)终(zhōng)结。但是在宇宙(zhòu)当中还有关(guān)于暗物质存在的其他(tā)的(de)理(lǐ)论证据，这些理(lǐ)论(lùn)证(zhèng)据是蒙德(dé)理论所没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团所组成，类似这样(yàng)的星团(tuán)，它们大(dà)部分(fēn)的普通质量(liàng)都在星(xīng)系(xì)的气(qì)体(tǐ)当中(zhōng)。当星团以1000万公里/小(xiǎo)时发(fā)生碰撞的时候，星际(jì)气体(tǐ)的相互(hù)作(zuò)用就会(huì)导致温度的急剧(jù)升高，速度大(dà)幅降低。所以在理(lǐ)论上，在碰撞之(zhī)后，子弹星系(xì)团大部分的质量将位于所有(yǒu)这(zhè)些气体所在的中(zhōng)间区域。那么我(wǒ)们通过什么(me)来验证它的(de)质量区域到(dào)底(dǐ)是不是集中在中间(jiān)呢？前不久，詹(zhān)姆(mǔ)斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了(le)宇宙当(dāng)中第(dì)一(yī)张全彩的高清照片，在(zài)照片中(zhōng)我(wǒ)们可以明显地(dì)看到很多星(xīng)系似乎被拉伸(shēn)产生了巨大的形变(biàn)。其实这些星系本(běn)身并不是真的被(bèi)扭曲了，也不是韦伯望远(yuǎn)镜出了什么(me)问(wèn)题，而是(shì)这(zhè)样极遥远的天(tiān)体和我们地球上的观(guān)测者之间。被一个质量(liàng)超级巨(jù)大的天体遮挡(dǎng)，这个超(chāo)大质量的东西的(de)引力(lì)，会使身(shēn)后更(gèng)遥远星系的(de)光都发生了扭曲。这个现象就(jiù)是引力透镜(jìng)效应。这个巨(jù)大的天体可能(néng)是超大质量的黑洞或者(zhě)是暗(àn)物质(zhì)。

所(suǒ)以当人们(men)对子弹星系团观测的时候，发现它的大质量区域并不是在中(zhōng)间，而是在两侧(cè)。所以(yǐ)最好的解释方法就是当(dāng)星团发生(shēng)全(quán)部(bù)的碰撞时，可被观测到的质(zhì)量气体被卡在了(le)中间(jiān)，暗物质则直(zhí)接通过了这(zhè)个区域，并在两边(biān)形成了引力(lì)透(tòu)镜。对子弹星系(xì)团(tuán)的引力(lì)透镜研究也被认为是暗物质存在的迄今为止最好的理(lǐ)论证(zhèng)据。

除(chú)此之外，还有来(lái)自宇宙当中最古(gǔ)老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年(nián)之后，可(kě)见光终于可(kě)以畅(chàng)通无(wú)阻地穿越(yuè)在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在(zài)宇宙(zhòu)空间背(bèi)景(jǐng)上(shàng)留下了各相同性(xìng)的微波辐射。其中红(hóng)色的部分表(biǎo)示温度较高的区域，蓝(lán)色(sè)则表示相对较冷的区域，但实际上(shàng)它们之间的温差(chà)只有(yǒu)万分之(zhī)一。

科学家们通过对前景背景分离后(hòu)的二(èr)值图像进行连通(tōng)域提取和(hé)标记之后发(fā)现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗物质，图形看(kàn)起来不(bù)应该是(shì)这样(yàng)的，而随着暗物质的增加，一些峰值(zhí)的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了(le)匹配(pèi)宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值(zhí)，我(wǒ)们需要(yào)的(de)暗物质大约是普(pǔ)通物质(zhì)的5倍。这个数(shù)字与解释(shì)星系当中恒星运动所(suǒ)需要的暗物质比例是一致的(de)。这就(jiù)意(yì)味着。

用了一个简单的理论框(kuāng)架，就(jiù)很好地(dì)解释了(le)很多不同的(de)观(guān)测结果(guǒ)。而暗物质的本质就是(shì)宇宙当中存在着(zhe)某种类型的粒子，它们不参与任何其他的电(diàn)磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能够(gòu)找到(dào)这种粒子的存在(zài)，就(jiù)相(xiāng)当于(yú)找到(dào)了暗物(wù)质存在的实际(jì)证据。这(zhè)种(zhǒng)粒子(zi)到底是什(shén)么？科(kē)学家(jiā)们(men)已经提出(chū)了数十(shí)种的假想(xiǎng)目标，而(ér)要寻(xún)找这些不同(tóng)的目标(biāo)粒(lì)子(zi)所需要的实验方式也不(bù)相同(tóng)。在过去(qù)的(de)几十年当中，人类为了寻找(zhǎo)这些看不见(jiàn)、摸不到(dào)，几乎不会与常(cháng)规物质(zhì)相互作用的“暗(àn)物质”，科学家(jiā)们已经(jīng)进行了超过50次的(de)实验，却没有任何实质性的发现，除了(le)一个(gè)地方，意大利(lì)的(de)格(gé)兰(lán)萨索山，隶(lì)属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在山(shān)下1400米处的(de)地(dì)下矿井当中，藏(cáng)着地(dì)球上最大的(de)地学实验室(shì)，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高(gāo)的探测器，一直(zhí)致力于寻找(zhǎo)暗物质(zhì)粒子的周期性震(zhèn)荡(dàng)。

自1997年以(yǐ)来(lái)，这里的科学家声称观测到了某种信号。经过了20多年的数(shù)据收集，人们发现了一个有(yǒu)趣(qù)的事情。探测率会在每年(nián)的6月份(fèn)达到峰值，然后(hòu)在(zài)11月降(jiàng)到(dào)最低(dī)，而(ér)且在(zài)20年当中每(měi)年(nián)都是一样(yàng)。一些科学家认(rèn)为这(zhè)可(kě)能是人类发现暗物质(zhì)的第一个直接证据。

但是(shì)为什么暗物质会产生周(zhōu)期性的(de)年度(dù)信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的速度围绕(rào)着银河系进行移动，那么(me)如果暗物质存在宇宙当(dāng)中，这意味着我们也在(zài)以(yǐ)这(zhè)样的速(sù)度在穿(chuān)越着暗物(wù)质(zhì)流，这(zhè)个过程中会产生相应的振(zhèn)荡，同时(shí)地(dì)球又以30公里/秒的速度围绕太(tài)阳进(jìn)行旋(xuán)转。所以(yǐ)有半年的(de)时间，地球(qiú)围(wéi)绕太(tà金允智致命之旅演的谁i)阳的(de)方(fāng)向与太阳环(huán)绕银河(hé)系的方向是一致的，而另外(wài)半(bàn)年则与之相反。

而(ér)在6月份(fèn)的时候，地球与太阳的方向正好达到(dào)完全一致，这是理论(lùn)上地(dì)球穿(chuān)越暗物(wù)质(zhì)流最快的时(shí)段(duàn)。而在11月(yuè)份(fèn)，又恰(qià)好达到了(le)最慢值。尽(jǐn)管在实际的情况中，太(tài)阳(yáng)系相对银河系(xì)的平(píng)面呈现了60度的倾斜(xié)，但(dàn)是这并不影(yǐng)响(xiǎng)这个理论的有(yǒu)效(xiào)性。

因此(cǐ)科(kē)学(xué)家认为这可(kě)以用来解(jiě)释，研究人员(yuán)们所观(guān)测到的周期性信(xìn)号(hào)。当然(rán)也(yě)可能有其他的情况，造成(chéng)这(zhè)种年(nián)度周期信号(hào)的差异也(yě)可能(néng)是温度、湿度、土壤中的水分、高山(shān)上(shàng)的积雪，甚(shèn)至连意大利游(yóu)客的数量也符(fú)合这个周期的(de)规律。

所以，科学家们又在南半球建立了一个几乎相(xiāng)同的实验室，这里的季节与之前(qián)的实验(yàn)室正好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物质流的运动特征(zhēng)和(hé)第一个实(shí)验室是一样的。

因此，如果在这里可以(yǐ)得到相(xiāng)同的信号，就可以成(chéng)为暗物质所存在的非常有力的(de)证(zhèng)据了。但是由于这个(gè)实验室刚刚建(jiàn)成(chéng)不久，所(suǒ)以截至目前还无(wú)法提供相应的数据(jù)支持(chí)。另外，在2025年(nián)，NASA将会发射一台新的(de)望远镜，这台太空望远镜叫(jiào)做“南(nán)希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜(jìng)相同(tóng)，但(dàn)它的宽(kuān)视场仪器提供(gōng)的视野(yě)是(shì)哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗(luó)曼(màn)太空(kōng)望(wàng)远镜其中一个关(guān)键的用途就是探索(suǒ)暗物质(zhì)背后的奥秘，对于探测的结(jié)果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天体物理(lǐ)中心的科学(xué)家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如(rú)果暗物质存在，它们(men)极有可(kě)能(néng)拥有另一种神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会(huì)支持宇宙(zhòu)当中(zhōng)生(shēng)命(mìng)的诞生，或(huò)者说是生命进(jìn)化的一个重要因(yīn)素。

如果这一理论(lùn)得到进(jìn)一步的证实，那么遍布宇宙当中(zhōng)的(de)暗(àn)物(wù)质会不(bù)会意味着人类并不(bù)孤单呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个角落的行星上，暗物质(zhì)正在通过这样的效应创造生命。当然，这些推论(lùn)的大(dà)前(qián)提是要先找(zhǎo)到暗物(wù)质存在的实际证据。那(nà)么小伙伴们(men)，你们觉得暗物质到底存不存在(zài)呢(ne)？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是我更(gèng)新的动力！

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