宇宙是“人为制造”的？为何会存在(zài)科学(xué)无(wú)法(fǎ)解释的“暗物质”？暗物质(zhì)又究竟是什(shén)么？人类(lèi)为(wèi)了(le)寻找暗物质存(cún)在的证(zhèng)据(jù)，科(kē)学家们在(zài)过(guò)去的几十年当中进行了(le)超过(guò)50次(cì)的(de)长(zhǎng)期(qī)实验，但是却没有(yǒu)发现任何的有效证据。除了一个地方(fāng)，在1687年出版的(de)自然哲学数(shù)学原理一书中，埃萨克(kè)牛(niú)顿发表了万有引力(lì)定律，它揭示了宇宙中天体运(yùn)动的规(guī)律。往后(hòu)的几百年来，当天文学家们发现某些天体(tǐ)运行轨道出现异常，不符(fú)合(hé)万(wàn)有引力(lì)定律的时候，他(tā)们就会知道(dào)，周围(wéi)一定有未知的天(tiān)体通过引力在摄动它(tā)的轨道。比如在(zài)1846年，奥(ào)本勒维耶就通过天(tiān)王星运行轨(guǐ)道的异常，推算并且(qiě)发现(xiàn)了海(hǎi)王星的存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星(xīng)的发现都是应用万有引力定律(lǜ)所取得(dé)重大天文(wén)成就的(de)例子。但是(shì)这(zhè)些发(fā)现(xiàn)都是在恒星(xīng)系统的尺度当中(zhōng)，可当我们上(shàng)升(shēng)到星系或者是星团的(de)尺(chǐ)度，事(shì)情就开始(shǐ)变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里茨兹威基正在研究和测量后发星系团的质量(liàng)。这是(shì)一(yī)个由数千个星系所组成的巨大星系(xì)团(tuán)，这些星系被引力束缚(fù)在一起。测量星系团的质量一般会使用到两种方(fāng)法，当两种方法结果一致，就可以(yǐ)确定其质量(liàng)的范围。

第一(yī)种是获得其"光度学(xué)的质量"，需要的数据是测量各(gè)个(gè)星系的光度。

第二种是(shì)动力学(xué)质量的计算(suàn)，是利(lì)用光(guāng)谱红移测量星(xīng)系团中(zhōng)的各个星系相对于(yú)星系团的运动速度。当测量结果出来之(zhī)后，兹威基彻底懵(měng)了，“动力(lì)学质量(liàng)”竟(jìng)然是“光度(dù)学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团有99%的(de)质量消失了，或者说这99%的(de)质量并不以(yǐ)可见光的形式所存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异的是，在测量速度的过(guò)程中，兹威基发现(xiàn)星系团(tuán)中很多星系的速度(dù)比理(lǐ)论上要快得多，按照牛顿的运动学定(dìng)律(lǜ)，仅靠这些(xiē)可(kě)见(jiàn)星(xīng)系的质量(liàng)所产(chǎn)生的引力(lì)是无法将它们束缚在星系团(tuán)内的，它们(men)早就应该被抛(pāo)出星系团之(zhī)外(wài)了，除非(fēi)有(yǒu)一种神(shén)秘(mì)的力量在起作用，这种力量(liàng)来(lái)源于(yú)某种隐(yǐn)形的物质(zhì)。

据此，兹(zī)维基提出(chū)了这样部分不(bù)可(kě)见的暗质(zhì)，它(tā)不发散光、吸光、反射光，但是(shì)它们却占据着宇宙(zhòu)中绝(jué)大部分(fēn)的质量(liàng)。只是当时的人们对(duì)这(zhè)样(yàng)的一种说(shuō)法不屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗物(wù)质”这个词(cí)才再一次出现。天文(wén)学家(jiā)维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测(cè)仙女(nǚ)座星系(xì)中(zhōng)的恒(héng)星(xīng)运动(dòng)。理论上来说，距离中心越远的(de)恒(héng)星在其轨道上的(de)运行速度就会越慢(màn)。但是他们观测的结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与中(zhōng)心距离(lí)的增加，恒星的旋转(zhuǎn)速度几(jǐ)乎保持不变。可是根据(jù)牛顿的万有引力(lì)定律，在星系当中如果没有(yǒu)足够大的(de)质量来(lái)吸(xī)引它们，这些外围的恒(héng)星早就被(bèi)甩到(dào)宇宙当中了(le)。基于(yú)这种现象，科学家们会使(shǐ)用一种相对标准的方法来解释暗物质(zhì)的存在(zài)，这种(zhǒng)方法就是测量星系当中气体在X轴上距离(lí)星系中心的距离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋(xuán)转速度。如果出(chū)现异(yì)常(cháng)的(de)结(jié)果，就认为是由暗物(wù)质的力量进入(rù)其中。

于是(shì)科学(xué)家们通(tōng)过(guò)射电望远镜测量了距离(lí)星系中心更远距离的氢元素，发现(xiàn)它们的旋转速度(dù)并不(bù)符合牛顿的力学定律。我们的太阳(yáng)系也不例(lì)外，太阳系位于银河系的第(dì)三(sān)悬臂之上，距离银河系中心(xīn)2.6万光年，根据万有引(yǐn)力定律进行计算，太(tài)阳系的(de)运(yùn)行速度应该(gāi)是160千米/秒(miǎo)，但(dàn)实际上，太(tài)阳(yáng)系(xì)正在(zài)以220千米/秒的速度(dù)围绕银河系旋转，这个实(shí)际(jì)速度远远大(dà)于理论(lùn)速度，那么(me)产生以上这(zhè)种向心(xīn)加(jiā)速度的原因(yīn)很可(kě)能就是(shì)存在(zài)着(zhe)一(yī)种我们(men)看不到的物(wù)质(zhì)，是这些(xiē)暗物质的引力效(xiào)应(yīng)将星(xīng)系聚集(jí)在了(le)一起。

也(yě)是(shì)从这时开始，越来越(yuè)多的研(yán)究人员(yuán)开(kāi)始相信暗物质的(de)存在(zài)。科学家(jiā)根据(jù)星系外恒星轨道的速(sù)度，估算在星系当中暗物质的质量占(zhàn)整个星系质量的(de)85%。但是，暗(àn)物质并不(bù)是唯一可(kě)以解释这个现象的原因。在一(yī)项新(xīn)的研(yán)究(jiū)当中(zhōng)，科学家们发现，几乎(hū)没有引(yǐn)力效应的遥远恒(héng)星之(zhī)间(jiān)，也(yě)会出现速度上的微小差异。另外，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了一个(gè)反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和银河(hé)系不多，但是(shì)星系当(dāng)中存在(zài)的恒星数量却只有(yǒu)银河(hé)系(xì)的千分之(zhī)一。

所以在理论(lùn)上(shàng)，该星(xīng)系必须存在暗物(wù)质，否则就(jiù)会分崩离析。但是(shì)科学家们使用最先进的望(wàng)远镜对其(qí)进(jìn)行了40个小时的详(xiáng)细测量之后，发现星(xīng)系中(zhōng)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，也许该星(xīng)系的暗物质，已经被附近的另一个大星系剥离了。奇怪(guài)的是(shì)，它的附近没有任何星系(xì)存在。造成这(zhè)些现象的除了(le)暗物质的假说(shuō)之外，另一(yī)种(zhǒng)可能(néng)就是(shì)人类(lèi)对引力的理解还(hái)不够全面，引力很可能在不同尺度空间中的(de)工(gōng)作方式(shì)是(shì)不同(tóng)的，这意味着在行星系(xì)尺度中的天体会沿着它们(men)的轨道，按照(zhào)我们所理(lǐ)解的方式(shì)运动。但是上(shàng)升到星系(xì)和(hé)星团的尺度，引力(lì)之(zhī)间(jiān)的相互作用则是不(bù)同的方式。对于在(zài)星系团(tuán)之间的(de)相互作用(yòng)，科学家还(hái)引入(rù)了外部场效应的概念，指的是(shì)在数(shù)百(bǎi)万(wàn)光(guāng)年(nián)的规模上，巨大的质量之间会产生(shēng)对(duì)彼此特殊的效果(guǒ)，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们(men)需要对(duì)现在的物理定律进(jìn)行修(xiū)正(zhèng)，这些发现(xiàn)也让很多人认为暗物(wù)质假说理(lǐ)论就此终结。但是在宇宙(zhòu)当中(zhōng)还有关于暗物质(zhì)存在的其他的(de)理论证据，这(zhè)些理论证据是蒙德理(lǐ)论所没法解释的“引力透镜”。

径(jìng)向距离为37亿光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星系团所组(zǔ)成，类(lèi)似这样的星团，它(tā)们大部分的普通质(zhì)量(liàng)都在星系的气(qì)体当中(zhōng)。当星团以(yǐ)1000万(wàn)公里/小时发生(shēng)碰(pèng)撞的时(shí)候，星际气体(tǐ)的相(xiāng)互作用就会导致温度(dù)的急剧升(shēng)高，速度大(dà)幅降(jiàng)低。所以在理论上，在碰撞(zhuàng)之后，子弹(dàn)星系团大(dà)部(bù)分的质(zhì)量将位于所有这些气体所(suǒ)在的(de)中间区(qū)域。那么我们(men)通(tōng)过什么来验证它的质量区域到底是不(bù)是集中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远镜传回了宇宙当(dāng)中第一张(zhāng)全彩的高清(qīng)照片(piàn)，在照片中我们可以明显地看(kàn)到很多星(xīng)系(xì)似乎(hū)被拉伸产生了巨大的(de)形(xíng)变(biàn)。其实(shí)这(zhè)些星系本身并(bìng)不是(shì)真的被扭曲(qū)了，也不是韦伯(bó)望远镜出(chū)了什么问题，而(ér)是这样极遥(yáo)远(yuǎn)的天体和我们地球上的观测者之间(jiān)。被一个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质量(liàng)的(de)东西的引力，会(huì)使(shǐ)身(shēn)后更遥远(yuǎn)星(xīng)系的光都发生(shēng)了扭曲(qū)。这个现象(xiàng)就是(shì)引力透镜效应。这个巨大的天(tiān)体(tǐ)可能是超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当人们对(duì)子(zi)弹星系团观(guān)测的(de)时(shí)候，发现它的大质量(liàng)区域(yù)并不是(shì)在(zài)中(zhōng)间，而是在两侧。所以最好的解释方法就是当星(xīng)团发生全(quán)部的碰(pèng)撞(zhuàng)时，可被观测到的质量(liàng)气体(tǐ)被卡在了中间，暗物质则直接通过了这(zhè)个区域，并在两边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团的(de)引力透镜研(yán)究也被认为是暗物质存在的(de)迄今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此(cǐ)之外(wài)，还有来自宇宙当(dāng)中(zhōng)最古老的(de)光。从(cóng)宇宙大爆(bào)炸(zhà)开(kāi)始，38万年(nián)之后，可见光终(zhōng)于可以畅(chàng)通(tōng)无阻(zǔ)地穿(chuān)越在(zài)宇宙当中了。经过了(le)130多亿年之后，这些光在宇宙(zhòu)空间背景(jǐng)上留下了各相同性的微波辐射。其中红色的部分表示温度较(jiào)高(gāo)的区域，蓝色则表(biǎo)示相对较冷的区域，但实际上(shàng)它们(men)之间的(de)温差只有万分之一。

科学家们通(tōng)过(guò)对前(qián)景(jǐng)背景(jǐng)分(fēn)离后的二值图像进(jìn)行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当中没有(yǒu)暗(àn)物质，图形看起(qǐ)来(lái)不应该是这样的(de)，而(ér)随着暗物质(zhì)的增(zēng)加，一些峰值的幅度会减(jiǎn)小，才(cái)变得(dé)看起来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙微(wēi)波背景辐射的(de)测(cè)量值，我们需要(yào)的暗(àn)物(wù)质(zhì)大(dà)约是(shì)普(pǔ)通(tōng)物质(zhì)的5倍。这个数字(zì)与解释星(xīng)系当中(zhōng)恒星运动所(suǒ)需要的暗(àn)物质(zhì)比例是一致的(de)。这(zhè)就意味着(zhe)。

用了一(yī)个简单的理论(lùn)框架(jià)，就很好(hǎo)地解(jiě)释了很多不(bù)同(tóng)的观(guān)测(cè)结果。而暗物质的本质就是宇宙(zhòu)当中存在着某种类型的粒子，它们(men)不参与任何其他的电(diàn)磁(cí)作(zuò)用，只通过引力来相互作用。所以如果能够找到这种粒子的存在，就相当于找(zhǎo)到了暗(àn)物质存在的实际证据。这种粒子到底是什(shén)么？科学家们已经(jīng)提出了(le)数十种的假(jiǎ)想目标，而(ér)要(yào)寻找这(zhè)些不同的目标粒子所(suǒ)需要(yào)的实验方式也(yě)不相同。在过(guò)去(qù)的几十年(nián)当中，人类(lèi)为(wèi)了寻找这些(xiē)看不见、摸(mō)不到(dào)，几(jǐ)乎不会与(yǔ)常规物质相互作用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的(de)实验(yàn)，却没有(yǒu)任何实质性(xìng)的发现(xiàn)，除(chú)了一个地方，意大利的(de)格兰(lán)萨(sà)索山，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井(jǐng)当中(zhōng)，藏着(zhe)地球上(shàng)最大的(de)地学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼(lóu)高(gāo)的探测器，一直致(zhì)力于寻找暗(àn)物质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科(kē)学家声(shēng)称观(guān)测(cè)到了某种信(xìn)号。经过了20多(duō)年的数据收(果冻和跳跳糖是啥意思，果冻和跳跳糖是干什么用的shōu)集，人们发现了一个有趣的事情。探测率会在每年的6月份达到(dào)峰值，然(rán)后在11月降到(dào)最低，而且在20年当中每年都(dōu)是一样。一些科(kē)学家认为(wèi)这(zhè)可能(néng)是人类(lèi)发现暗(àn)物质的第一个直(zhí)接证据。

但是为什么暗(àn)物质会产生周期性的年(nián)度信号呢？刚才我们讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒的(de)速度围绕(rào)着(zhe)银河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙当中，这意味(wèi)着我们也在以这样的速度在(zài)穿越(yuè)着暗(àn)物质(zhì)流，这个过程中会产生(shēng)相应的振荡，同时地球又以30公里/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行(xíng)旋转。所以有半年的(de)时间，地球围绕太阳的方向与太阳环绕(rào)银河系的(de)方向是一(yī)致(zhì)的，而(ér)另(lìng)外半年则与之相反。

而在(zài)6月份(fèn)的时候，地球(qiú)与太阳(yáng)的(de)方向(xiàng)正(zhèng)好达到完(wán)全一致，这(zhè)是理论上地球(qiú)穿越暗物质流最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际的情况中，太阳系相对银河系的平(píng)面呈现了60度的倾斜，但是这(zhè)并不影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可以用来解(jiě)释，研(yán)究人员们所观(guān)测到的周期性信(xìn)号(hào)。当然也可能有其他(tā)的情况，造成(chéng)这种(zhǒng)年度周期信号的差异也(yě)可(kě)能是温(wēn)度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高山上(shàng)的积(jī)雪，甚(shèn)至连意大利游(yóu)客的(de)数量也符合这个周期的规(guī)律。

所以，科学家们(men)又(yòu)在南半(bàn)球建(jiàn)立了(le)一个(gè)几乎相(xiāng)同的实验室，这里的季节与之前的实验室正好相反，而(ér)在这里，地(dì)球(qiú)穿过暗(àn)物质流的运动特征和第一个实验(yàn)室是(shì)一样的。

因此，如果在这里可以得到相(xiāng)同的信号(hào)，就可以(yǐ)成为暗物质(zhì)所存在(zài)的非常(cháng)有(yǒu)力的证据了(le)。但是由于这(zhè)个实验室刚(gāng)刚建(jiàn)成不久，所以(yǐ)截至(zhì)目前还(hái)无法提供(gōng)相应的数据支持(chí)。另外(wài)，在2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射一台新的望远镜，这台太空(kōng)望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟哈勃(bó)望远镜相(xiāng)同，但它(tā)的宽视场(chǎng)仪器提供的视野是(shì)哈勃红(hóng)外仪器的100倍。南(nán)希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用途就是探索暗物(wù)质(zhì)背后的奥秘，对于探(tàn)测的结(jié)果(guǒ)，我们(men)只能(néng)拭目以待(dài)了。费米实验室粒子(zi)天体物(wù)理中心的科学家(jiā)丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研(yán)究发现(xiàn)，如果暗物质存在(zài)，它们极(jí)有可能(néng)拥有(yǒu)另一种神秘的效应，这(zhè)种暗物质效应，会支(zhī)持宇(yǔ)宙当中生命的诞生，或(huò)者(zhě)说是(shì)生命进化的(de)一个重要(yào)因素。

如(rú)果这(zhè)一理论得到进(jìn)一步的证实(shí)，那么遍布宇宙当(dāng)中的暗物质(zhì)会不会(huì)意(yì)味(wèi)着人类并不(bù)孤单呢？或许在宇宙当(dāng)中某个角落的行星(xīng)上，暗物质正在通过这样的效应创造生命。当然(rán)，这些推论(lùn)的大前(qián)提是要(yào)先(xiān)找(zhǎo)到暗(àn)物质存(cún)在的实际(jì)证据。那(nà)么小伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得暗(àn)物质到底(dǐ)存不(bù)存在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持(chí)是(shì)我更(gèng)新的动力！果冻和跳跳糖是啥意思，果冻和跳跳糖是干什么用的p>

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 果冻和跳跳糖是啥意思，果冻和跳跳糖是干什么用的