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美国总统奥巴马几岁宇宙是“人为创造”的证据？颠覆科学认知的暗物质！竟是生命诞生的基础？

宇宙是(shì)“人为制造”的？为何会存在科学无(wú)法解释的“暗(àn)物质”？暗物质又(yòu)究竟(jìng)是什么？人(rén)类为了寻找暗物质存在的证据，科学(xué)家们在过(guò)去的几十年当中进行(xíng)了(le)超过50次的长期(qī)实(shí)验，但(dàn)是(shì)却没(méi)有发现任何(hé)的有效证据。除(chú)了一个地方(fāng)，在1687年(nián)出版的自然哲学数(shù)学原理一书中(zhōng)，埃萨克(kè)牛顿发表(biǎo)了万有引力定律，它(tā)揭(jiē)示(shì)了宇宙中天(tiān)体(tǐ)运动的规律(lǜ)。往(wǎng)后的(de)几百年来，当(dāng)天文(wén)学(xué)家们发现某些天体运行轨(guǐ)道出现异常，不符合万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律的时候，他们就会(huì)知道，周(zhōu)围一定有未知的(de)天体通过引力(lì)在摄动它(tā)的(de)轨道。比(bǐ)如(rú)在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行(xíng)轨道的异常，推算并(bìng)且(qiě)发现了海王星的存在。另外(wài)，哈(hā)雷(léi)彗星、冥王星(xīng)的发现都(dōu)是应用万有引力(lì)定(dìng)律所取得重大天文成就的例子。但是这些发(fā)现都是在恒(héng)星系统的尺度当(dāng)中，可(kě)当我们(men)上升到(dào)星系(xì)或者是星团的尺度，事(shì)情就(jiù)开(kāi)始(shǐ)变得(dé)诡异了。

1933年(nián)，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在研究和(hé)测量(liàng)后发(fā)星系团的质(zhì)量。这(zhè)是一个由(yóu)数千个星(xīng)系(xì)所(suǒ)组成的(de)巨(jù)大(dà)星系团，这些星(xīng)系被引力(lì)束缚在一(yī)起。测量星系(xì)团的(de)质量一般会使用到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确定其(qí)质量的范(fàn)围。

第一种是获得其"光度学的质(zhì)量"，需要的数据(jù)是测量各个(gè)星系(xì)的光度(dù)。

第二种是动力学质量的计算，是利用光(guāng)谱红移(yí)测量星系团中的各(gè)个(gè)星系相对(duì)于(yú)星系(xì)团的运(yùn)动速度(dù)。当测量结果出来之后，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力学(xué)质量”竟(jìng)然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这(zhè)意(yì)味着，后发(fā)座星系团有(yǒu)99%的质量(liàng)消失了(le)，或者说这99%的质量并不以可(kě)见(jiàn)光的形式所存在，我(wǒ)们(men)无法看到。最(zuì)诡异的是，在测量速(sù)度的(de)过(guò)程中，兹威(wēi)基发现星系团中很多星系的速度(dù)比理论(lùn)上要快得(dé)多，按(àn)照牛顿的运动学定律，仅(jǐn)靠这些可(kě)见星系的质量所产生(shēng)的(de)引力是无法(fǎ)将它们束缚在星系团(tuán)内的，它(tā)们(men)早就应该被抛出星系团之外了(le)，除(chú)非有(yǒu)一种神秘的力(lì)量在(zài)起作用，这种力量来源于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的物(wù)质(zhì)。

据(jù)此，兹维基(jī)提出(chū)了这样部分(fēn)不可见的暗(àn)质，它不发散光、吸光、反(fǎn)射光，但是它(tā)们却占据着宇(yǔ)宙中绝(jué)大部分的质(zhì)量。只是当(dāng)时的人(rén)们对(duì)这样的一种说法(fǎ)不屑一顾(gù)。

直到40年之后(hòu)，“暗物(wù)质”这个词(cí)才再(zài)一次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女座星(xīng)系中的恒星运动(dòng)。理(lǐ)论上来说(shuō)，距离中心越远的恒星在其轨道上的运(yùn)行(xíng)速度(dù)就会越慢。但(dàn)是他们观测的结果(guǒ)却让人感到不可思议。

随着与中心距离的增加，恒(héng)星(xīng)的旋(xuán)转速度几乎保持不变。可是根(gēn)据(jù)牛顿的万(wàn)有(yǒu)引力定律，在星系当中如果没有足够大的质量来吸引它们，这些外围的恒星早(zǎo)就被甩(shuǎi)到宇宙(zhòu)当中了。基于(yú)这(zhè)种现象(xiàng)，科(kē)学家们会使用一种相对标准(zhǔn)的方法(fǎ)来解释暗(àn)物质的存在(zài)，这种方法就是测量(liàng)星系(xì)当中气体在X轴上距离星系(xì)中心的距(jù)离，以及在(zài)Y轴上气体的旋转速度。如果出现异(yì)常的结(jié)果，就认为是(shì)由暗物质的力(lì)量进入其中(zhōng)。

于是科学家们通(tōng)过射(shè)电(diàn)望远(yuǎn)镜测量(liàng)了距离(lí)星系中心更远距离的氢元素，发现(xiàn)它们的旋转速度并不(bù)符(fú)合牛顿(dùn)的力(lì)学定律。我们(men)的太阳系也不(bù)例外，太阳(yáng)系位于银(yín)河(hé)系(xì)的第三悬臂(bì)之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定律进(jìn)行(xíng)计算，太阳系(xì)的(de)运行速度(dù)应该(gāi)是160千(qiān)米(mǐ)/秒，但实际上，太(tài)阳系正在以220千米(mǐ)/秒的速度围绕银河系旋转，这个实(shí)际速度远远大(dà)于(yú)理论(lùn)速度，那(nà)么产生以上这种向(xiàng)心加速(sù)度(dù)的原因很可能就(jiù)是(shì)存在着一种我们看不到的物质，是(shì)这些暗(àn)物(wù)质的引力效应将星系聚集在(zài)了一起。

也是从这时开始，越来越(yuè)多的研究人员开始(shǐ)相信暗物质的存在。科学家根据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算在星(xīng)系当(dāng)中暗物质的质(zhì)量占整个(gè)星系质量(liàng)的85%。但是，暗物(wù)质(zhì)并不(bù)是唯一可以解释这个(gè)现象(xiàng)的原因。在一项新的研究当中(zhōng)，科学(xué)家(jiā)们发现(xiàn)，几乎没有引(yǐn)力效应的(de)遥远恒星之间，也会(huì)出(chū)现速度上(shàng)的(de)微小差异(yì)。另外(wài)，天文学(xué)家还发现了一(yī)个(gè)反常的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球(qiú)大约2.5亿光年(nián)，大小和(hé)银河系不多，但(dàn)是星系(xì)当中存(cún)在的恒(héng)星数(shù)量却只有银河系的(de)千分(fēn)之(zhī)一。

所以在理(lǐ)论上，该星系必须存在暗(àn)物质，否则就会分崩离析。但是科学家们使用最先(xiān)进的望远镜对其进行(xíng)了40个小时的详细测量之后，发现(xiàn)星系中(zhōng)的恒星运动(dòng)是可以用(yòng)正(zhèng)常的物质和力学定律(lǜ)来解释的。那(nà)么又有(yǒu)人提出，也许该(gāi)星系的暗物质(zhì)，已经被附(fù)近(jìn)的另一(yī)个大星(xīng)系剥离(lí)了(le)。奇怪的是，它的附近没有(yǒu)任何(hé)星系(xì)存在。造成这些现象的(de)除了暗物质(zhì)的(de)假说(shuō)之外，另一种可能就是人(rén)类对引力(lì)的理解还不(bù)够全面，引力很可能在不同尺(chǐ)度空间中的工作方式(shì)是不同的，这(zhè)意(yì)味(wèi)着在行星系尺度中的天体会沿着(zhe)它(tā)们(men)的轨道，按照我们所理解的方(fāng)式运动。但是上升(shēng)到星系和星(xīng)团的尺度，引力之间的相互作用则是不同的方式(shì)。对于在星系(xì)团之间的(de)相(xiāng)互作用，科学(xué)家(jiā)还引入了(le)外(wài)部(bù)场效应的概念，指(zhǐ)的是在数百万光年的规模上，巨大的(de)质量之间会产生对彼此(cǐ)特殊(shū)的效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙(méng)德理论。如果(guǒ)MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)成立，这意味着(zhe)我们需要对现在(zài)的物理定(dìng)律(lǜ)进(jìn)行修正(zhèng)，这些(xiē)发现也让很多(duō)人认(rèn)为暗(àn)物质假说(shuō)理论(lùn)就此终结。但是在宇宙当(dāng)中(zhōng)还有(yǒu)关于暗物质存在的其他(tā)的(de)理论证据，这些理(lǐ)论证据是蒙(méng)德理论所没法解释的“引力(lì)透镜”。

径向距离为37亿光年的子弹星系(xì)团，由(yóu)两个碰撞的星系(xì)团所组成，类(lèi)似这样的星团，它们(men)大部分的(de)普通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万(wàn)公里(lǐ)/小时(shí)发生(shēng)碰(pèng)撞(zhuàng)的时候，星际气(qì)体的相互作用就会导致温(wēn)度(dù)的急剧升高，速度(dù)大幅降(jiàng)低(dī)。所以在理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹星(xīng)系团大部分的质(zhì)量(liàng)将位于所有这些气体所在(zài)的中间区域。那么我们通过什么来验证(zhèng)它的(de)质量区域到底是不是集(jí)中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太(tài)空望远镜传回(huí)了宇宙(zhòu)当中第一张全(quán)彩的高清照片(piàn)，在照片中我们可以明(míng)显地看到(dào)很(hěn)多星系似乎被拉(lā)伸产生了巨大的形变。其实这些星系本身并(bìng)不是真的被扭曲(qū)了，也不(bù)是韦伯望远镜出了(le)什么问题，而是这样(yàng)极(jí)遥远(yuǎn)的天(tiān)体和我们地球上的观测者之(zhī)间。被一个质量超级巨(jù)大的天(tiān)体遮挡，这个超大质量的东西的引力(lì)，会使(shǐ)身后更遥远星系(xì)的光都发生了(le)扭曲。这(zhè)个现象就是引力透镜效应(yīng)。这个巨(jù)大的天体可能是超大(dà)质量的黑(hēi)洞(dòng)或者是(shì)暗(àn)物质(zhì)。

所以当(dāng)人(rén)们对子弹(dàn)星系团观测的(de)时候，发现(xiàn)它的大质(zhì)量区域并不是在中(zhōng)间，而是在两(liǎng)侧。所以最好的(de)解释方法就是当星团发生(shēng)全(quán)部的碰撞时，可被观(guān)测到的质量气体被卡在了中间，暗物质则直(zhí)接通(tōng)过了这个区域，并在两边形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团的(de)引力透镜(jìng)研究也被认为是暗物质(zhì)存在的(de)迄今为止最(zuì)好(hǎo)的理论证据。

除(chú)此之外(wài)，还有来自宇宙当(dāng)中最古老的(de)光。从宇宙大爆炸(zhà)开始，38万年之(zhī)后，可见光终于可(kě)以畅通无阻地穿越(yuè)在宇宙当(dāng)中了。经过了130多亿年之后，这些(xiē)光在(zài)宇宙空间背(bèi)景(jǐng)上留下了(le)各相同(tóng)性的微波辐射。其中红色的部分表示(shì)温度(dù)较高的区域，蓝色则表示相对较冷的区域(yù)，但实际上它(tā)们之(zhī)间的温差只有(yǒu)万分之一。

科学家们通过对前(qián)景背景分离后的二值图美国总统奥巴马几岁像进行连通域提取和标记之(zhī)后发现，如果宇宙当中没有暗物质，图形看(kàn)起来不应该是这样的，而随着暗物质的增加，一些峰值(zhí)的幅度(dù)会减(jiǎn)小，才变(biàn)得看(kàn)起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微(wēi)波背景辐射的测量值，我(wǒ)们(men)需要的暗物(wù)质大约是普通物质的5倍(bèi)。这(zhè)个数字与(yǔ)解释星系(xì)当中恒星运动所需(xū)要的暗物质比例是一致的。这就意味着。

用了一个简单的理论(lùn)框架，就(jiù)很好地(dì)解释了很多不同的观测结果。而暗物(wù)质的本(běn)质就是宇宙当中存(cún)在(zài)着某种(zhǒng)类型的粒子，它们不参与(yǔ)任何其他(tā)的电磁(cí)作用，只通过(guò)引力来相(xiāng)互作用。所以如果能够(gòu)找到(美国总统奥巴马几岁dào)这(zhè)种粒子的(de)存在，就相当于找到了暗物质(zhì)存在的实际证据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学家们已(yǐ)经提出了数十种的假想目标，而(ér)要寻找这些不同的目标粒子所需要的(de)实验方式也不相同。在过去的几十年当(dāng)中(zhōng)，人类为了寻找(zhǎo)这些看(kàn)不见、摸不到(dào)，几乎不会与常规物(wù)质(zhì)相互作用的“暗物质”，科学家们已经进(jìn)行了(le)超过(guò)50次(cì)的实验，却没有(yǒu)任何(hé)实质性的发现，除(chú)了(le)一(yī)个地方，意(yì)大利的格兰萨索山，隶(lì)属(shǔ)于阿尔卑(bēi)斯(sī)山脉。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当中(zhōng)，藏着地球上最大(dà)的(de)地(dì)学实验室，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层楼高的(de)探测器，一直(zhí)致力于寻找暗物质粒子的周期性(xìng)震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的科学家声称观测到(dào)了(le)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)的事情。探测(cè)率会在每年的6月(yuè)份达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最(zuì)低，而(ér)且在20年当中每年都是一(yī)样(yàng)。一些(xiē)科学家认(rèn)为(wèi)这可能是人类(lèi)发现暗(àn)物质(zhì)的第一(yī)个直接证(zhèng)据。

但是为(wèi)什么暗物质(zhì)会产生(shēng)周期(qī)性的年(nián)度信号呢？刚才我们(men)讲了(le)太阳系正在以220公里/秒的速度围绕(rào)着银(yín)河系(xì)进行移动，那么如(rú)果暗物质存在宇宙(zhòu)当(dāng)中，这意味着我们也(yě)在(zài)以这样的速度在穿越着暗物质流，这个(gè)过程(chéng)中会产生(shēng)相(xiāng)应(yīng)的振(zhèn)荡，同时地(dì)球(qiú)又以(yǐ)30公(gōng)里/秒的速度围(wéi)绕太阳进行(xíng)旋转。所(suǒ)以有(yǒu)半年(nián)的时(shí)间，地球围(wéi)绕(rào)太(tài)阳的方(fāng)向与太阳环(huán)绕银河系(xì)的方(fāng)向是一(yī)致(zhì)的(de)，而另外(wài)半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的时候(hòu)，地球(qiú)与太阳的方向正好(hǎo)达到完全一致，这(zhè)是理论上(shàng)地球穿越暗物质流最(zuì)快(kuài)的时(shí)段。而(ér)在(zài)11月份，又恰(qià)好达到了最慢值(zhí)。尽(jǐn)管在实际的情况(kuàng)中，太阳系(xì)相对银(yín)河系(xì)的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不影(yǐng)响这(zhè)个理(lǐ)论的有效性。

因此(cǐ)科(kē)学(xué)家认为这(zhè)可(kě)以用来解(jiě)释，研究人(rén)员(yuán)们所观(guān)测到(dào)的周期性信号。当然也可(kě)能(néng)有其(qí)他的情况，造成这种(zhǒng)年(nián)度周期信(xìn)号的差异也(yě)可能是温(wēn)度、湿度、土壤中(zhōng)的水分(fēn)、高山上的积雪，甚至连(lián)意(yì)大利游客(kè)的数量也(yě)符合(hé)这个周期的规律。

所(suǒ)以，科学(xué)家们又在南半球(qiú)建立(lì)了一个几乎(hū)相同(tóng)的实验室，这(zhè)里(lǐ)的季节(jié)与之前(qián)的实验室正好(hǎo)相反，而在这里(lǐ)，地球穿(chuān)过暗(àn)物质流的运动(dòng)特征和第一个实(shí)验室是一样的(de)。

因此，如果在这里可以得到相(xiāng)同的信号(hào)，就可以成(chéng)为暗(àn)物(wù)质所存在的(de)非常有(yǒu)力的证据了。但是由于这(zhè)个实验室(shì)刚刚建成不久，所以截(jié)至目前(qián)还(hái)无法提供相应的数据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一(yī)台新的(de)望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)，这(zhè)台太空(kōng)望远镜叫做“南希格雷(léi)斯(sī)罗曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视(shì)场仪(yí)器提供的视野是哈(hā)勃红(hóng)外仪器的100倍(bèi)。南希格雷斯罗曼(màn)太空望(wàng)远镜其(qí)中一个关键的(de)用途就是探索暗物质背后的奥秘(mì)，对于(yú)探(tàn)测的结果，我们只能拭目以待了(le)。费米实验(yàn)室粒子天体(tǐ)物理中心(xīn)的科学(xué)家丹琥珀和贾森(sēn)斯特芬研(yán)究(jiū)发(fā)现，如(rú)果暗物质存(cún)在，它们(men)极有可能拥(yōng)有另一(yī)种神(shén)秘的效(xiào)应，这种暗(àn)物质效(xiào)应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生命进化的(de)一个(gè)重要(yào)因(yīn)素。

如果这(zhè)一理论得到进(jìn)一步的证实，那么遍布(bù)宇宙当中的(de)暗物质会不(bù)会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通过这(zhè)样的(de)效应(yīng)创(chuàng)造(zào)生(shēng)命。当然，这(zhè)些(xiē)推(tuī)论的大前(qián)提是要先找到暗物质(zhì)存在(zài)的实际证据。那么小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗(àn)物(wù)质到底存不(bù)存在(zài)呢？喜欢请点(diǎn)赞，你(nǐ)的支持是我更新的动力！

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