宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为(wèi)何(hé)会(huì)存在科学无法(fǎ)解释的(de)“暗(àn)物质”？暗物质又究竟是什么？人(rén)类为了寻找暗(àn)物质(zhì)存在的证据，科学家们在(zài)过去的几十年当中进行了超过50次(cì)的(de)长(zhǎng)期实验(yàn)，但是却没有发现任何的有效证据。除了一个地方，在1687年(nián)出版的(de)自然哲(zhé)学数学原理一书中，埃萨克(kè)牛顿(dùn)发表了万有(yǒu)引(yǐn)力定(dìng)律，它揭示了宇(yǔ)宙中天体运动的规律(lǜ)。往后的几百(bǎi)年来，当天文学家们发(fā)现某(mǒu)些主播坐班和不坐班是什么意思，坐班和不坐班是什么意思区别天体运行轨道出(chū)现异常，不(bù)符合万有(yǒu)引力(lì)定律的时候，他们就会(huì)知道(dào)，周(zhōu)围一(yī)定有未(wèi)知(zhī)的(de)天体通(tōng)过引(yǐn)力(lì)在摄动(dòng)它的轨道。比如在1846年，奥(ào)本(běn)勒维耶就通(tōng)过天王星(xīng)运行轨道的异常，推(tuī)算并且发现了海(hǎi)王(wáng)星(xīng)的存在。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥王星(xīng)的(de)发现都是(shì)应用万有引力定律所取得重大天(tiān)文成就的(de)例子。但是(shì)这些发现都(dōu)是在恒星系统的尺度当(dāng)中，可当我们上升到(dào)星(xīng)系或者是星团(tuán)的尺度，事(shì)情就开始变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家(jiā)弗里茨兹威基(jī)正在研究和测量后发(fā)星系团(tuán)的质量。这是一个由数(shù)千个星系所组成的巨大(dà)星系团，这些星系(xì)被引力(lì)束(shù)缚在(zài)一起(qǐ)。测量星系(xì)团的质量(liàng)一般会使用(yòng)到(dào)两种(zhǒng)方法，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以(yǐ)确定其质(zhì)量的(de)范(fàn)围(wéi)。

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

第二种是动力学质量的计算，是利用光谱红移测量星系团(tuán)中的各个星系(xì)相对(duì)于星系团(tuán)的运动(dòng)速(sù)度。当测量结果(guǒ)出来之后，兹(zī)威基彻底懵(měng)了，“动(dòng)力学质量(liàng)”竟然是(shì)“光度学(xué)质量”的400倍。这意(yì)味着，后发座(zuò)星系(xì)团有99%的质量消失了，或者(zhě)说这(zhè)99%的质量并不以可见光的形式(shì)所存在，我(wǒ)们无法看到。最(zuì)诡异的(de)是，在(zài)测量速度(dù)的过程(chéng)中，兹威基发现星(xīng)系团(tuán)中(zhōng)很多星系的(de)速度比理(lǐ)论上要快得多，按照牛顿的(de)运(yùn)动学定律，仅靠这些可见星(xīng)系的质量所产生的引力是无法将它(tā)们束缚在星系团内的，它(tā)们早就(jiù)应该被抛出(chū)星系团之外了(le)，除非有一种神秘的力(lì)量(liàng)在起作用(yòng)，这种力量来源于某种(zhǒng)隐形的(de)物(wù)质。

据(jù)此，兹维(wéi)基提出(chū)了这样部(bù)分(fēn)不可见(jiàn)的(de)暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是(shì)它们(men)却占据(jù)着宇(yǔ)宙中(zhōng)绝大部(bù)分的质量。只(zhǐ)是当时的(de)人们对这(zhè)样的(de)一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出现。天文学(xué)家维拉鲁宾和(hé)肯特(tè)福特在(zài)观测仙女座(zuò)星系中的恒星运(yùn)动(dòng)。理论(lùn)上来说，距离中心(xīn)越远(yuǎn)的恒星在其(qí)轨道上(shàng)的运行速(sù)度就会越慢(màn)。但是他们观测的结果却让人感(gǎn)到不可思议。

随着与(yǔ)中心距离的增加，恒星(xīng)的旋(xuán)转速度几乎(hū)保持不变。可(kě)是根(gēn)据牛顿的(de)万有(yǒu)引力定律，在星(xīng)系当中如果没有足够大的质量来吸引它们，这(zhè)些(xiē)外围的恒(héng)星早就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这种(zhǒng)现象，科学家们会使(shǐ)用一(yī)种相对标准的方(fāng)法来解释暗物质(zhì)的存在，这种方法就是测量星系当(dāng)中气(qì)体在X轴上距(jù)离星系(xì)中心的距(jù)离，以及(jí)在(zài)Y轴上气体的旋转速度。如(rú)果出(chū)现异常的结果，就认为是由暗物质的力量进(jìn)入其中。

于是科学(xué)家(jiā)们(men)通过射(shè)电望(wàng)远镜测量了距离星系(xì)中心更远距离的氢元(yuán)素，发(fā)现它们的旋转速度并不(bù)符(fú)合牛顿的(de)力(lì)学定律(lǜ)。我(wǒ)们的太阳(yáng)系也(yě)不例(lì)外，太阳系位于银河系的(de)第三(sān)悬臂之上(shàng)，距离银(yín)河系中心2.6万(wàn)光年，根(gēn)据万有引力(lì)定律进行计算，太阳系的运行速度应该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的(de)速度围(wéi)绕银河(hé)系旋(xuán)转(zhuǎn)，这个实际速度(dù)远远大(dà)于(yú)理(lǐ)论速度，那(nà)么产生以上(shàng)这种向心加速度的原因很(hěn)可能就是存在着一(yī)种我们看不到的物质，是这(zhè)些暗(àn)物(wù)质的引(yǐn)力效应将星系聚集在了一起(qǐ)。

也是从这时开始，越来越多(duō)的研究人员开始相信暗物(wù)质的存(cún)在(zài)。科学家(jiā)根据星系(xì)外恒星轨道的速度，估算在(zài)星系当中暗物质的质(zhì)量占整个(gè)星系质量的85%。但(dàn)是(shì)，暗物质并不是唯一(yī)可以解释这个(gè)现象的原因。在一项(xiàng)新(xīn)的研(yán)究当中，科学家们(men)发现(xiàn)，几乎没有引力效应的遥远恒星之(zhī)间，也会出现速度(dù)上的微小差异。另外，天文学家还发现了一(yī)个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不(bù)多，但(dàn)是星系当中存在的恒(héng)星(xīng)数(shù)量却只有(yǒu)银河系的千分之一。

所(suǒ)以(yǐ)在理论上，该星系必须存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家(jiā)们使用(yòng)最先进的(de)望远镜对其进(jìn)行了40个小时的详细测量之(zhī)后，发现(xiàn)星系(xì)中的恒星运动是可(kě)以用(yòng)正常的物质(zhì)和力学定(dìng)律(lǜ)来解释的。那么又有人(rén)提出，也(yě)许该星系的暗物质，已经被附近的另一个大星(xīng)系剥离(lí)了。奇(qí)怪的(de)是(shì)，它的附近没有任何星(xīng)系存在。造(zào)成这些现(xiàn)象的除了暗物质(zhì)的(de)假说之外，另一种(zhǒng)可能(néng)就是(shì)人类对引力(lì)的(de)理解还不够全(quán)面，引力很可能在(zài)不(bù)同尺(chǐ)度空间中的工作方式是不(bù)同(tóng)的(de)，这(zhè)意味着(zhe)在行星(xīng)系尺度中的(de)天体会(huì)沿着它们的轨道(dào)，按照我们所理解的(de)方式运(yùn)动(dòng)。但是上升到星系和星团(tuán)的尺(chǐ)度，引(yǐn)力之间的相(xiāng)互(hù)作用则是不同的方式。对于在星系团之(zhī)间的(de)相互作(zuò)用，科学家还引入了外部场(chǎng)效应的概念，指的是在数(shù)百万(wàn)光年的(de)规模上，巨(jù)大的质量之(zhī)间会产生(shēng)对彼(bǐ)此特殊的效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙(méng)德理(lǐ)论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意(yì)味着(zhe)我们需要对现在的物理定律进行(xíng)修正，这些(xiē)发现也让很多人认为暗物质假说理(lǐ)论就此终结(jié)。但是在(zài)宇宙当中还有关于暗物质存在的其他的理论证据，这些理论证据是蒙德(dé)理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的(de)子弹星系团，由两个碰(pèng)撞的星(xīng)系(xì)团所组(zǔ)成，类(lèi)似这样的星团，它们大(dà)部分的普通质(zhì)量(liàng)都在星系的气体当(dāng)中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时(shí)候(hòu)，星际气体的相(xiāng)互(hù)作用就会导(dǎo)致温度的急(jí)剧升高，速(sù)度大幅降低。所以(yǐ)在理论(lùn)上，在碰撞之后，子(zi)弹星系团大(dà)部分的质(zhì)量将位(wèi)于所有这些(xiē)气体所在的中间(jiān)区域(yù)。那么我们(men)通过什么来(lái)验证(zhèng)它(tā)的质量区域(yù)到底是不是集(jí)中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太(tài)空望远镜(jìng)传回(huí)了宇宙当中(zhōng)第一张全彩的(de)高清照片(piàn)，在(zài)照片中我们(men)可以明显(xiǎn)地(dì)看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其实这些星系本身(shēn)并不是真(zhēn)的被(bèi)扭曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是这样极遥远(yuǎn)的天(tiān)体和我们地球上的观测者之间。被一个质(zhì)量(liàng)超级巨大的天(tiān)体遮挡，这(zhè)个超大质量(liàng)的东西的引力，会使(shǐ)身后(hòu)更遥远星系(xì)的光都(dōu)发(fā)生(shēng)了扭曲。这个(gè)现象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨(jù)大的天体可能是超(chāo)大质量的黑洞或者是(shì)暗物质(zhì)。

所以当人们对子(zi)弹(dàn)星系团观测的时候，发现它(tā)的(de)大质量区域并不是在中间(jiān)，而是在(zài)两侧。所(suǒ)以最好的解释(shì)方(fāng)法就(jiù)是当星团发生(shēng)全部的碰撞时(shí)，可被观测到的(de)质量气体被卡在了中间，暗物质则直接通过了这个区(qū)域，并(bìng)在两边形成了引力透(tòu)镜。对子弹星系团(tuán)的引力透(tòu)镜研究也(yě)被认为(wèi)是暗(àn)物质存在的迄今(jīn)为(wèi)止最(zuì)好的理论证据(jù)。

除此(cǐ)之外，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大(dà)爆炸(zhà)开始，38万(wàn)年之后，可见光终于可以畅(chàng)通无阻地穿(chuān)越(yuè)在宇宙当中了。经过了130多(duō)亿(yì)年(nián)之后，这些(xiē)光在宇宙(zhòu)空间背景上留(liú)下了各相同性的微(wēi)波辐射。其中(zhōng)红色的部分(fēn)表示温度较高(gāo)的区域，蓝(lán)色则(zé)表(biǎo)示相对较冷的区域(yù)，但实际上它们之间(jiān)的温差只有(yǒu)万分之一。

科(kē)学家们通过对(duì)前(qián)景背景(jǐng)分离后的二值图像进行连(lián)通(tōng)域提(tí)取和(hé)标记之后(hòu)发现，如果宇(yǔ)宙当(dāng)中没(méi)有暗物质(zhì)，图形(xíng)看起来不应(yīng)该(gāi)是这样(yàng)的(de)，而(ér)随(suí)着暗物质(zhì)的增(zēng)加，一些峰值(zhí)的幅度会减小，才变得(dé)看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测(cè)量值，我们需要的(de)暗物质大(dà)约(yuē)是(shì)普通物质的5倍。这个数(shù)字与解(jiě)释星(xīng)系当(dāng)中恒星运动所需要的(de)暗物质比例(lì)是(shì)一致的(de)。这就意(yì)味(wèi)着。

用了一个简单的理论框架，就很好(hǎo)地(dì)解释(shì)了很(hěn)多不同(tóng)的(de)观测(cè)结果。而暗物质的本质就是宇宙当中存在(zài)着某(mǒu)种(zhǒng)类型的粒子，它们不参与任何其他的电磁作用，只通过(guò)引力来相互作(zuò)用。所以如果能够(gòu)找(zhǎo)到这(zhè)种粒(lì)子的(de)存在(zài)，就相当于找到了暗物质存在的实际证据(jù)。这种粒子到底是什么？科学(xué)家(jiā)们已经提出(chū)了数十种(zhǒng)的假想目标(biāo)，而要(yào)寻找(zhǎo)这些不同的目标粒(lì)子所需要的实验方式也不(bù)相(xiāng)同(tóng)。在(zài)过去的(de)几十年当(dāng)中(zhōng)，人类为了寻找这些看不见、摸不到，几乎不(bù)会与(yǔ)常规物(wù)质相(xiāng)互(hù)作用的“暗(àn)物质”，科学家们已(yǐ)经进行了超(chāo)过50次(cì)的(de)实验(yàn)，却没有任何实质性的发现，除(chú)了一个地方(fāng)，意大利的(de)格兰萨索(suǒ)山，隶属于(yú)阿尔卑斯(sī)山(shān)脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的地下(xià)矿井当中，藏着(zhe)地(dì)球上最大的地(dì)学实验室，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层(céng)楼高的探(tàn)测器，一直致力于寻(xún)找(zhǎo)暗物(wù)质粒子的(de)周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到(dào)了某种(zhǒng)信号。经过了(le)20多年的(de)数(shù)据(jù)收集，人们发现了一个(gè)有趣的事(shì)情(qíng)。探(tàn)测率会(huì)在(zài)每年的6月份达到(dào)峰值，然后在11月降到(dào)最低，而且在20年当中每(měi)年都(dōu)是(shì)一样(yàng)。一些科(kē)学(xué)家认为这(zhè)可能是人类发现(xiàn)暗物质(zhì)的第一个(gè)直接证(zhèng)据。

但是(shì)为什么暗物质会(huì)产生周期(qī)性的年度信(xìn)号呢？刚才(cái)我(wǒ)们讲了太阳系(xì)正在以220公里/秒的速(sù)度围(wéi)绕着银河系进行移动，那么如(rú)果暗(àn)物质存(cún)在宇宙当(dāng)中，这意味着我们也(yě)在以这样的速度在穿(chuān)越着暗物质(zhì)流，这个(gè)过程(chéng)中会产生相应的振荡，同(tóng)时(shí)地(dì)球又(yòu)以30公里/秒的速度围绕太(tài)阳进(jìn)行旋转。所(suǒ)以有(yǒu)半(bàn)年的时间，地球围(wéi)绕太阳(yáng)的方向与太阳环绕(rào)银河系的方向是一致的，而另外半(bàn)年(nián)则与之相反。

而(ér)在(zài)6月份的时候，地(dì)球(qiú)与太阳(yáng)的方(fāng)向正好(hǎo)达到完(wán)全一致，这是(shì)理论上地(dì)球穿(chuān)越暗物质流最(zuì)快的时段。而(ér)在11月份，又恰好达(dá)到了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实(shí)际的情况中，太阳系相对银河系的(de)平面呈现了60度的(de)倾斜，但是这并不影响这个理论的有效性。

因(yīn)此科学家认为(wèi)这可以用来解(jiě)释，研究人员们(men)所观测到(dào)的周(zhōu)期性(xìng)信号(hào)。当然(rán)也可能有(yǒu)其他的情况，造成这(zhè)种年度周(zhōu)期信号的差异(yì)也可能是温度、湿(shī)度(dù)、土壤中的水分(fēn)、高山上的积雪，甚至连意大利(lì)游(yóu)客的数量也符合这个周期的规律。

所以，科学(xué)家们又在南半球建立了(le)一个(gè)几(jǐ)乎相同的实验(yàn)室，这(zhè)里(lǐ)的季节(jié)与(yǔ)之前(qián)的(de)实验室(shì)正好相反，而在这里(lǐ)，地球(qiú)穿过暗物质流的(de)运动特征和第(dì)一个(gè)实验室是一样(yàng)的。

因此，如果在(zài)这(zhè)里可以得到相(xiāng)同的信号，就可以(yǐ)成为暗物质所存(cún)在的非常有力的证据了。但是由于这(zhè)个实验室刚(gāng)刚建成(chéng)不久，所(suǒ)以(yǐ)截(jié)至(zhì)目(mù)前还(hái)无法提供相(xiāng)应的数据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望(wàng)远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的(de)宽(kuān)视场(chǎng)仪(yí)器提(tí)供的视(shì)野(yě)是哈勃红(hóng)外仪器的100倍(bèi)。南(nán)希格雷斯罗(luó)曼太空望远(yuǎn)镜其中一个(gè)关键的用途就是探索暗物质背后的奥(ào)秘，对于探测(cè)的结果，我们只能(néng)拭目(mù)以待了。费米实验(yàn)室粒(lì)子天体(tǐ)物理中心的科学家(jiā)丹(dān)琥珀(pò)和贾森斯(sī)特芬研究发(fā)现，如(rú)果暗物质存(cún)在(zài主播坐班和不坐班是什么意思，坐班和不坐班是什么意思区别)，它们极有可(kě)能拥有另一种神秘的效应，这种暗(àn)物(wù)质效应，会支持宇宙当(dāng)中生命的诞生，或者说是生命进化的(de)一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得到进(jìn)一步(bù)的证实，那么遍布宇宙当中的暗物质(zhì)会不会(huì)意味(wèi)着人类并不孤单呢(ne)？或许在(zài)宇宙(zhòu)当中某个(gè)角落的行星上(shàng)，暗物质(zhì)正在通过(guò)这样的效应创造生命。当然，这些(xiē)推(tuī)论(lùn)的大前提是要先找(zhǎo)到(dào)暗物质(zhì)存在的实(shí)际(jì)证(zhèng)据。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉得暗(àn)物质到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点赞，你的支(zhī)持是我更新的动力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 主播坐班和不坐班是什么意思，坐班和不坐班是什么意思区别