宇宙是“人为制造”的(de)？为何会存在科学无法解释的(de)“暗物质(zhì)”？暗物(wù)质又究竟(jìng)是什么？人类为(wèi)了寻找(zhǎo)暗物(wù)质存在的证据，科学家们在过去的几十(shí)年当(dāng)中进行了超过50次的长期(qī)实验(yàn)，但是却没有发现(xiàn)任何的有效证(zhèng)据。除了(le)一(yī)个地方，在1687年出版的自然哲学(xué)数学原理一书中，埃(āi)萨(sà)克牛顿发表了万有引(yǐn)力定律，它揭示了(le)宇宙中(zhōng)天体运动的规律。往(wǎng)后的(de)几百年(nián)来(lái)，当天文学家们(men)发现某些(xiē)天体运(yùn)行(xíng)轨道(dào)出现异常(cháng)，不(bù)符合(hé)万有引力(lì)定(dìng)律(lǜ)的时候，他们就(jiù)会知道(dào)，周围(wéi)一定有未知的天体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年(nián)，奥本勒维耶(yé)就通过天王星运行轨道的异(yì)常，推算并且发现(xiàn)了海王星的存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发现都是应用万有引力定律所取得重大天文成(chéng)就的(de)例子。但是这些发现(xiàn)都是在(zài)恒星系(xì)统的(de)尺(chǐ)度当中(zhōng)，可(kě)当我(wǒ)们上升到星(xīng)系或者是星团的尺(chǐ)度，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里(lǐ)茨兹威基正在(zài)研究和测量后(hòu)发星系团的质量。这是一(yī)个由数千个星系所组成的巨大(dà)星系(xì)团，这些(xiē)星系被(bèi)引(yǐn)力束(shù)缚在(zài)一起。测量(liàng)星系团的质量一(yī)般会使用到(dào)两种方法，当两种方法结(jié)果一(yī)致，就可以确定其质量(liàng)的范围(wéi)。

第一(yī)种是获(huò)得其"光度学的质量"，需要的数据是测量(liàng)各个星系的光度(dù)。

第(dì)二种是动力学质(zhì)量的计算，是(shì)利用(yòng)光谱(pǔ)红移(yí)测量星系(xì)团中(zhōng)的各个星系相对于星系(xì)团的运动速度。当测量结果出来之后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度学质量(liàng)”的400倍。这意(yì)味着，后发座星系团有99%的质(zhì)量消失(shī)了，或者说这(zhè)99%的质量并不以可(kě)见(jiàn)光的形式所存在，我们无法看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过(guò)程中，兹威基发(fā)现星系团(tuán)中(zhōng)很(hěn)多星系的速度比(bǐ)理论上要快(kuài)得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产(chǎn)生的引力是无法将它(tā)们束缚(fù)在星系团内的，它们早(zǎo)就(jiù)应(yīng)该(gāi)被抛出(chū)星系团(tuán)之外了，除非有一种神秘的(de)力(lì)量在起作(zuò)用，这种力量来源于某种(zhǒng)隐形的物质(zhì)。

据此(cǐ)，兹(zī)维基提出了这样部分不(bù)可(kě)见的暗质，它不发(fā)散光、吸(xī)光、反射光(guāng)，但是它(tā)们(men)却占据着宇宙中(zhōng)绝大部(bù)分的质量。只(zhǐ)是(shì)当时的人们对这样的一种说法(fǎ)不屑(xiè)一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗(àn)物质”这个词才再(zài)一次(cì)出(chū)现。天文(wén)学(xué)家维拉鲁宾和(hé)肯(kěn)特福特在观测仙女座星系中的(de)恒星运动。理论上来说，距离中心越远的恒星在其轨道上的运(yùn)行(xíng)速度就会越慢。但(dàn)是他们(men)观测的结果却让人感到不可(kě)思(sī)议。

随着与中心(xīn)距离的增加(jiā)，恒(héng)星的旋(xuán)转速度几乎保持(chí)不变。可是根据(jù)牛顿(dùn)的万(wàn)有(yǒu)引力定律，在星系当中如(rú)果(guǒ)没有足够大(dà)的质(zhì)量来吸引(yǐn)它们，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中(zhōng)了(le)。基于这种现象(xiàng)，科学家们(men)会使(shǐ)用一种相对标准的(de)方法来(lái)解释暗物质的存(cún)在(zài)，这种方法就是(shì)测量星系当(dāng)中(zhōng)气体(tǐ)在X轴(zhóu)上距离星(xīng)系中心的距(jù)离，以及(jí)在Y轴(zhóu)上(shàng)气体的旋转速度。如果(guǒ)出现异常的结果，就认为是由暗(àn)物质的力(lì)量进入其(qí)中。

于(yú)是科学家们通过射电望远(yuǎn)镜测量(liàng)了距离星系中心(xīn)更远距(jù)离的氢元素，发现它们的旋(xuán)转速度并不符合牛顿的力(lì)学定律。我(wǒ)们的(de)太阳系也不例外，太阳(yáng)系位于银河系的第(dì)三悬臂之上(shàng)，距(jù)离银(yín)河系中(zhōng)心2.6万光年，根据万(wàn)有引力(lì)定律进行计算，太(tài)阳系的(de)运行速度(dù)应该是(shì)160千米/秒(miǎo)，但实(shí)际(jì)上，太阳系正在以220千米/秒的速(sù)度围绕银河系旋转(zhuǎn)，这(zhè)个实际(jì)速(sù)度(dù)远远大于理论速(sù)度，那么产生以上(shàng)这种向心(xīn)加速度的原(yuán)因很(hěn)可能(néng)就是存在着一(yī)种我们看不(bù)到的物质，是这些暗(àn)物质的引力效应将星系聚集在了一(yī)起。

也是(shì)从这时开始，越来(lái)越多的研(yán)究人员(yuán)开始(shǐ)相信暗物(wù)质(zhì)的(de)存在(zài)。科学(xué)家根据(jù)星系(xì)外恒星轨道(dào)的速度，估算在星系当中暗物质的质量占(zhàn)整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗物质并不是(shì)唯一可以(yǐ)解释这个现象的原因(yīn)。在一项新的研(yán)究当中，科学家(jiā)们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星之(zhī)间，也会(huì)出现速度(dù)上的微小差异。另外，天文学家(jiā)还发现了一个反(fǎn)常(cháng)的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系距(jù)离地球大约2.5亿光年(nián)，大小和银河系不多，但(dàn)是星系当中存在的恒星数量却只有银河系的千分(fēn)之一。

所以在(zài)理论(lùn)上，该星系必须存在(zài)暗物质，否则就(jiù)会分(fēn)崩离(lí)析。但是科学家们使用最先进的望(wàng)远(yuǎn)镜对其进行了40个小时(shí)的详(xiáng)细测(cè)量之(zhī)后，发现星系中的恒星运(yùn)动是(shì)可以用正常的物(wù)质(zhì)和力学定律来解(jiě)释的。那么又有人提出，也许该星系的(de)暗物(wù)质，已经被附近的另一个大星系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附近没有(yǒu)任何星系存在。造成这些现(xiàn)象的除(chú)了(le)暗物质(zhì)的假说之外，另一(yī)种(zhǒng)可能(néng)就是(shì)人类对引力的(de)理解还不够(gòu)全(quán)面，引力(lì)很可能在不同尺度空间中的工作方式是不同的，这(zhè)意味着在行星系(xì)尺度中的天体会(huì)沿着它们的轨道，按照我(wǒ)们所理解的方(fāng)式运动。但是(shì)上升到星系和星团的尺(chǐ)度，引力(lì)之间的相互作用则是(shì)不同的方式。对于在(zài)星系团之间的(de)相(xiāng)互作用，科(kē)学家还引入了外部场效应(yīng)的概念(niàn)，指的是在数百万(wàn)光年的规模上，巨大的(de)质量之(zhī)间会产生对彼此(cǐ)特殊(shū)的效果，这个理论叫做(zuò)MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德(dé)理(lǐ)论成立，这意味着我们需(xū)要(yào)对现(xiàn)在的物理定律进行修正，这些(xiē)发现也让很(hěn)多人认为暗(àn)物质假说理(lǐ)论(lùn)就此终结。但是在(zài)宇宙当中(zhōng)还有关(guān)于(yú)暗(àn)物质存在的其他(tā)的理论(lùn)证据(jù)，这些理论(lùn)证据是(shì)蒙德理(lǐ)论所没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年的子弹(dàn)星系团(tuán)，由两个碰撞的(de)星系团(tuán)所组(zǔ)成，类似这样(yàng)的星(xīng)团，它(tā)们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公里/小时发生(shēng)碰撞的时候，星际气体的相(xiāng)互作(zuò)用就会导致温度(dù)的(de)急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在理(lǐ)论(lùn)上，在碰撞(zhuàng)之后，子(zi)弹星(xīng)系团大(dà)部分的质量(liàng)将位(wèi)于所有这(zhè)些气体所在的中间区域。那么我们(men)通过什么(me)来(lái)验(yàn)证它的质量区域到底是(shì)不是(shì)集中在(zài)中间呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望(wàng)远镜传回了宇宙当中第(dì)一张全彩的高清(qīng)照片，在(zài)照片中我们可以(yǐ)明显地(dì)看(kàn)到很多星系似乎(hū)被拉伸(shēn)产生了(le)巨(jù)大的形(xíng)变。其实这些(xiē)星系本身并不(bù)是真的被扭曲(qū)了，也(yě)不是(shì)韦(wéi)伯(bó)望远镜出了什(shén)么问题，而是(shì)这(zhè)样极遥远的天体(tǐ)和(hé)我(wǒ)们(men)地球上的(de)观测(cè)者之间(jiān)。被一个质量(liàng)超级巨(jù)大的天体遮挡，这个超(chāo)大质(zhì)量的东西的引力，会使身后更遥远星(xīng)系的光都发(fā)生了(le)扭曲(qū)。这个现象就是引力透镜效(xiào)应。这个巨大的天体(tǐ)可(kě)能(néng)是(shì)超大(dà)质(zhì)量的黑洞或者是暗(àn)物质(zhì)。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团观测的时候，发现它的大质(zhì)量区(qū)域并不(bù)是在中间，而(ér)是在(zài)两侧(cè)。所以最好的解释方法就是当星团发生全部的(de)碰撞时，可被(bèi)观测(cè)到的质(zhì)量气体被卡在了中间，暗物质(zhì)则直接(jiē)通过(guò)了这个(gè)区域，并在两边形成了引(yǐn)力透镜。对子(zi)弹星系团的引(yǐn)力(lì)透镜研究也被认为是暗物质存(cún电热毯可以水洗吗，电热毯怎么清洗)在(zài)的迄今为止最好的理论证据。

除(chú)此之外，还有来自(zì)宇宙(zhòu)当中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可(kě)见光终(zhōng)于可(kě)以畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上(shàng)留下了各相同性的微(wēi)波辐射。其中(zhōng)红色的(de)部分表示(shì)温(wēn)度较高(gāo)的区域，蓝(lán)色则表示相对(duì)较冷的区域(yù)，但实际上它们之间的温差只有(yǒu)万分之一。

科学家(jiā)们通过对前景背景分离(lí)后的(de)二值图像进行连通(tōng)域提取和标记之后发现，如果宇宙当中没有暗物质(zhì)，图形(xíng)看起来(lái)不(bù)应该是这(zhè)样的，而随(suí)着暗(àn)物质的增加，一些(xiē)峰值的幅度会减小(xiǎo)，才变(biàn)得看(kàn)起来“和(hé)谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波(bō)背景辐(fú)射(shè)的测量值，我们需要的(de)暗物质大约是(shì)普通物质(zhì)的5倍(bèi)。这个(gè)数字(zì)与解释星系当中恒(héng)星运(yùn)动(dòng)所需要(yào)的暗(àn)物(wù)质比例是一(yī)致(zhì)的(de)。这就意味着。

用(yòng)了一个简单(dān)的理(lǐ)论框架，就很好(hǎo)地解释了很多不同的观(guān)测结果。而暗物质的本质就(jiù)是宇宙当(dāng)中(zhōng)存在着某种类型的粒子(zi)，它们不参(cān)与任何其他的电磁作用，只通过引力来(lái)相互(hù)作用。所以(yǐ)如果(guǒ)能够(gòu)找到这种粒子的(de)存在，就相当于找到了暗物质存(cún)在的实际证据。这种粒子到底是(shì)什么？科(kē)学家(jiā)们已经提出了数十种的假想目(mù)标，而要寻找这(zhè)些(xiē)不同的(de)目标(biāo)粒子所需要的实验方式(shì)也不相同。在过去的几(jǐ)十年当中，人类为了寻找这些看不见、摸不(bù)到，几乎不会与(yǔ)常规物质相互作用的“暗(àn)物质(zhì)”，科学(xué)家们(men)已经进行了超过(guò)50次的实验，却没有任何(hé)实质性的发现，除了一个地方(fāng)，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山(shān)下1400米处(chù)的(de)地下矿井当中，藏(cáng)着地(dì)球上最大的地(dì)学(xué)实验室(shì)，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层楼高的探测器，一(yī)直致(zhì)力(lì)于寻(xún)找暗物质粒子的(de)周(zhōu)期性(xìng)震荡。

自(zì)1997年以来，这里的科(kē)学家声(shēng)称观测到了某种信(xìn)号。经过了20多(duō)年(nián)的(de)数据收集，人们(men)发现了一个有趣(qù)的事情(qíng)。探(tàn)测率(lǜ)会在每年的6月份达到峰值(zhí)，然(rán)后在11月降到最低，而且在20年当中每年都是一样。一(yī)些科学家(jiā)认为这可能是人类发现暗(àn)物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物质(zhì)会(huì)产生(shēng)周(zhōu)期性的(de)年(nián)度(dù)信号呢？刚才我(wǒ)们(men)讲了太阳系正在以(yǐ)220公里/秒的速(sù)度(dù)围绕(rào)着银(yín)河系(xì)进(jìn)行(xíng)移动(dòng)，那么(me)如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中，这意味着我(wǒ)们也(yě)在以(yǐ)这(zhè)样的速度在穿越(yuè)着(zhe)暗物质(zhì)流，这个过(guò)程中会产生相应(yīng)的振荡，同(tóng)时地(dì)球(qiú)又以(yǐ)30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕(rào)太阳的方向与太(tài)阳(yáng)环绕银河系的(de)方向是一致的(de)，而另外(wài)半年则与(yǔ)之相反。

而在6月份的时候，地(dì)球与太阳的方向(xiàng)正好(hǎo)达到完(wán)全一致，这是理(lǐ)论上地(dì)球穿(chuān)越暗物质流最快的时段(duàn)。而在11月份(fèn)，又恰好达到(dào)了最慢(màn)值。尽管(guǎn)电热毯可以水洗吗，电热毯怎么清洗在实际的情况中，太(tài)阳系(xì)相对(duì)银河系的平面呈现了60度的倾斜，但(dàn)是这并不影响这个理论的有效(xiào)性。

因此科学(xué)家认为这可以用来解释，研究人员们所观测到(dào)的周(zhōu)期性信号(hào)。当然也可能有其他的情况，造(zào)成这种年(nián)度周期信号的差异也(yě)可能是温度、湿度、土壤中的(de)水分、高山上(shàng)的积(jī)雪(xuě)，甚至连意(yì)大利(lì)游客的数量也符合(hé)这个周(zhōu)期的规律。

所以，科学家们又在(zài)南(nán)半球建立(lì)了一个几乎相同的实验室，这(zhè)里的季节与之前的实验室正好相反，而在这里，地(dì)球(qiú)穿过暗物质(zhì)流的运(yùn)动特征和(hé)第(dì)一个实验室是一样的。

因此，如果在这里可(kě)以(yǐ)得到(dào)相同的信号，就可以成(chéng)为暗(àn)物质(zhì)所(suǒ)存(cún)在的非常有力(lì)的(de)证(zhèng)据(jù)了。但是由于这个实(shí)验室刚刚建成(chéng)不久，所以截至目前还无法提供相应的数据支持(chí)。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将会发射(shè)一台新的望(wàng)远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯(sī)罗曼(màn)”，它的主(zhǔ)镜大(dà)小跟哈勃(bó)望(wàng)远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供(gōng)的(de)视(shì)野是哈(hā)勃红外仪器的(de)100倍。南希格雷斯罗曼(màn)太空(kōng)望(wàng)远(yuǎn)镜其中一个关键的用(yòng)途就是探索暗物质背后的奥(ào)秘，对(duì)于探测(cè)的(de)结果，我(wǒ)们只(zhǐ)能拭(shì)目(mù)以待(dài)了。费米实验室粒子天体物(wù)理中心的科学家(jiā)丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质存在，它们(men)极有可能拥有另一种(zhǒng)神秘的效应(yīng)，这种(zhǒng)暗物质效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说是生(shēng)命进化的一个(gè)重要因(yīn)素。

如果这一理(lǐ)论得到(dào)进一(yī)步的证(zhèng)实(shí)，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质会(huì)不(bù)会意味(wèi)着人(rén)类(lèi)并不孤单呢？或许(xǔ)在(zài)宇宙当中某个角落的行(xíng)星上，暗物(wù)质正在通(tōng)过这(zhè)样的效应创造生命。当然，这些推论的(de)大(dà)前(qián)提(tí)是要先找到暗物质(zhì)存在(zài)的实际证据。那么(me)小(xiǎo)伙伴们，你(nǐ)们觉得暗物质到(dào)底存不存在呢？喜欢请(qǐng)点(diǎn)赞，你的支持是我更(gèng)新的(de)动(dòng)力(lì)！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 电热毯可以水洗吗，电热毯怎么清洗