宇宙(zhòu)是“人为制造”的(de)？为(wèi)何会存在科学无法(fǎ)解释的“暗物质”？暗物质(zhì)又(yòu)究(jiū)竟(jìng)是什么？人类(lèi)为了寻找暗(àn)物(wù)质存在(zài)的证据(jù)，科学家们在过去的几十(shí)年(nián)当中进行了超过(guò)50次的长(zhǎng)期实(shí)验，但是(shì)却没有发现(xiàn)任何的(de)有效证据。除了一个地(dì)方，在1687年出版(bǎn)的(de)自然哲学数(shù)学原理(lǐ)一书中，埃萨克(kè)牛顿发表(biǎo)了万有(yǒu)引(yǐn)力定律，它揭示了(le)宇宙中天体运动的(de)规律。往后的(de)几百(bǎi)年来(lái)，当天文学(xué)家们发现某些(xiē)天(tiān)体运(yùn)行轨道出现(xiàn)异常(cháng)，不符合万有引力定律的(de)时候，他(tā)们就会知(zhī)道，周围一定有(yǒu)未知的天(tiān)体通过引力在摄(shè)动它的轨道。比如在1846年，奥本勒(lēi)维耶(yé)就(jiù)通过天王星运行轨(guǐ)道的异(yì)常，推算并(bìng)且发现了海王(wáng)星的存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王星(xīng)的发现都是应用万有引力定(dìng)律所(suǒ)取得重大天文成就的例子。但是这些发现都(dōu)是在恒星系统的尺度当中，可当我们上升(shēng)到(dào)星系或者是星团的(de)尺度，事情(qíng)就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学家(jiā)弗里茨兹威基(jī)正在研究和测量后发(fā)星系(xì)团的质量。这是一个由(yóu)数千个星系(xì)所组成(chéng)的巨大星系团(tuán)，这(zhè)些(xiē)星系被(bèi)引力束缚(fù)在一起(qǐ)。测量星(xīng)系(xì)团的质量一般会使用到两(liǎng)种方(fāng)法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结果一(yī)致，就可以确定其质量的范围。

第一种是获得其"光(guāng)度学的质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第(dì)二种是动力学质量的(de)计算，是利用光谱红移测量星系(xì)团中的各个星系相(xiāng)对于星系团的运动(dòng)速度。当测量结果出(chū)来(lái)之(zhī)后，兹威基彻(chè)底懵了，“动力学质(zhì)量”竟然(rán)是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星(xīng)系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质(zhì)量并不以可见光的形式所存在，我们无法看到。最诡异的是(shì)，在测(cè)量速度(dù)的过(guò)程中，兹威基发现星(xīng)系团中很多星系的速度(dù)比理论上(shàng)要快(kuài)得多(duō)，按(àn)照牛顿的运动学定律，仅靠这些可(kě)见星系的质量所产(chǎn)生的引力是无法将它们束缚在星历久弥新 什么意思，历久弥新后面一句是什么系团内(nèi)的，它们早就应(yīng)该(gāi)被(bèi)抛(pāo)出星系团之外了(le)，除非有一(yī)种神秘的力量在起作用(yòng)，这(zhè)种力(lì)量(liàng)来源于某种隐形的物(wù)质。

据此(cǐ)，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它(tā)不发(fā)散光、吸光、反射光，但是它(tā)们却(què)占(zhàn)据着宇(yǔ)宙中绝大部分(fēn)的质量(liàng)。只是当时的人们(men)对这样的(de)一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物(wù)质”这个词(cí)才再(zài)一(yī)次出现。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯特福特(tè)在观测仙女(nǚ)座(zuò)星系中的恒星运(yùn)动。理(lǐ)论上(shàng)来说，距离中心越远的恒星在(zài)其轨道(dào)上的运行速度就会越慢。但是他们观(guān)测的结果却让人感到不可思议。

随着与中心距(jù)离的增加，恒星的(de)旋转速度几乎(hū)保持不变(biàn)。可是根据牛顿的万有(yǒu)引(yǐn)力定律(lǜ)，在星系当中如果没(méi)有足够(gòu)大(dà)的(de)质量来吸引它们，这些外围的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基(jī)于这种现(xiàn)象，科学家(jiā)们会(huì)使用一种相对标准的方法来解释暗物(wù)质的存(cún)在，这(zhè)种方(fāng)法就是(shì)测量星系当中(zhōng)气体在X轴上距离星系中心(xīn)的距(jù)离，以及在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现异常的(de)结果(guǒ)，就认为是由暗物质的力量进入(rù)其中。

于是(shì)科(kē)学家(jiā)们通过(guò)射电(diàn)望(wàng)远(yuǎn)镜测(cè)量了距离星(xīng)系中心更远(yuǎn)距(jù)离的氢元(yuán)素，发现(xiàn)它(tā)们(men)的旋转(zhuǎn)速度并不符合(hé)牛顿的力学定律。我们的太阳系也不(bù)例外(wài)，太阳系(xì)位于银河系的第三(sān)悬臂之上，距离银河系中(zhōng)心(xīn)2.6万(wàn)光(guāng)年，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳(yáng)系的运行速度应该是(shì)160千米(mǐ)/秒，但实(shí)际上，太阳系(xì)正在(zài)以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实(shí)际速(sù)度远远(yuǎn)大于理论速度，那么产生以上(shàng)这(zhè)种(zhǒng)向心(xīn)加(jiā)速度的原因很(hěn)可能就是存(cún)在着一种我(wǒ)们(men)看不到的物质，是这些暗物质的(de)引力效(xiào)应将星系聚(jù)集(jí)在了一起(qǐ)。

也是从这时开始，越(yuè)来(lái)越多的研(yán)究人员开始相(xiāng)信暗物质的存在。科学家根据星系外(wài)恒星轨(guǐ)道的速度，估算在星系(xì)当中暗物质的(de)质量(liàng)占整(zhěng)个星系质量的(de)85%。但是，暗物(wù)质并不是唯一可(kě)以解释这(zhè)个现象(xiàng)的原因(yīn)。在一项(xiàng)新的研究当中，科学家们发现，几(jǐ)乎没有引力效应的遥远恒星(xīng)之(zhī)间，也会出现速度(dù)上的(de)微小差异。另外，天文(wén)学家还(hái)发现了一个反常的(de)星系(xì)，叫做Agc114905。这(zhè)个星(xīng)系(xì)距离地(dì)球大约2.5亿光年(nián)，大小(xiǎo)和(hé)银河系不多，但是星系当中存在(zài)的恒星数量却(què)只有(yǒu)银河系的千分之一。

所以在理论(lùn)上，该星系必须存在暗物质，否(fǒu)则就会分崩离(lí)析。但是科学家(jiā)们使用最先进的(de)望远(yuǎn)镜对其进行了40个小时的(de)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(hé)力学定律来解释(shì)的。那(nà)么又有人提(tí)出，也许该星系的暗物(wù)质，已经(jīng)被附近(jìn)的另一个大星系剥离了。奇(qí)怪(guài)的是，它的(de)附(fù)近(jìn)没有任(rèn)何星系存(cún)在。造(zào)成这些现象的除(chú)了暗物质的假说之(zhī)外(wài)，另一种可能就是人(rén)类对引力的理解还(hái)不够全面(miàn)，引力很(hěn)可能(néng)在不同尺(chǐ)度空(kōng)间(jiān)中的(de)工作方式是不同的(de)，这意味着在行星(xīng)系(xì)尺度中的天(tiān)体会沿着(zhe)它们的轨道，按(àn)照我们所理解的方(fāng)式(shì)运动(dòng)。但(dàn)是上升到星系和星团的(de)尺度，引力(lì)之间的相互(hù)作用则是不同的方式。对(duì)于在(zài)星系(xì)团之间的相互作用，科学家(jiā)还引入(rù)了外部场效应的概念(niàn)，指的是在数(shù)百万光年的规模上，巨大的质(zhì)量之间会产生对(duì)彼此特殊的效果，这个理(lǐ)论(lùn)叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意(yì)味(wèi)着(zhe)我们需要(yào)对现在的物(wù)理(lǐ)定律进行修正，这些发现也让很多人认为暗(àn)物质假说理论就此终结。但是(shì)在宇宙当中还有(yǒu)关(guān)于暗物质(zhì)存(cún)在(zài)的其(qí)他(tā)的理论证据，这些理论证(zhèng)据是蒙德(dé)理论(lùn)所(suǒ)没法解释(shì)的“引(yǐn)力(lì)透镜”。

径向距离(lí)为37亿光年(nián)的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团所组(zǔ)成(chéng)，类(lèi)似这样的星团，它们大部分的普通(tōng)质量都在星系的(de)气体当中。当星团以1000万公里(lǐ)/小时发生碰撞的时(shí)候，星际气体的相互作用就会导致温度的急剧(jù)升高，速度大幅(fú)降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之(zhī)后，子弹星(xīng)系团大部(bù)分的质量将(jiāng)位于所有这些气(qì)体所在的中间区(qū)域。那么我们通过什么(me)来验证(zhèng)它的(de)质量区域到底是不是集中(zhōng)在中间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦(wéi)伯太空望远(yuǎn)历久弥新 什么意思，历久弥新后面一句是什么镜传回了(le)宇(yǔ)宙当中第(dì)一张全彩的高清(qīng)照片，在照片中我们可以(yǐ)明(míng)显地看到很多星系似(shì)乎被拉伸产生了(le)巨大的(de)形变。其实这些(xiē)星(xīng)系本身(shēn)并(bìng)不是(shì)真的被扭曲了(le)，也不是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题(tí)，而(ér)是这样极遥远的天(tiān)体和(hé)我们地球(qiú)上的观测(cè)者之间。被一(yī)个(gè)质(zhì)量超(chāo)级巨大的天(tiān)体遮挡，这个超大质量的东(dōng)西的(de)引(yǐn)力，会使身后更遥远星系的光(guāng)都发生了(le)扭(niǔ)曲。这(zhè)个现象就是引力透镜效应。这个巨大(dà)的天体可(kě)能是超大质量的黑洞或者是暗(àn)物质。

所以当人们对子(zi)弹星(xīng)系团观(guān)测的时候(hòu)，发(fā)现它的大质(zhì)量区域并不是在(zài)中间，而是在两侧。所以最好(hǎo)的解释方法就是当星团发(fā)生全部的碰(pèng)撞时，可被观(guān)测到(dào)的质量(liàng)气体被卡在了中间，暗物质(zhì)则直接通过了这个(gè)区(qū)域，并在两边形成了引力透(tòu)镜。对子(zi)弹星系团的引力透镜研究也被(bèi)认为是暗物(wù)质存(cún)在的(de)迄今为止(zhǐ)最好的理论证(zhèng)据。

除(chú)此之外，还有来自(zì)宇宙当(dāng)中(zhōng)最古老的(de)光。从宇宙(zhòu)大爆炸开(kāi)始，38万年(nián)之(zhī)后，可见光终于(yú)可以畅通(tōng)无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多(duō)亿年(nián)之后(hòu)，这些(xiē)光在宇宙空间(jiān)背景上留下了(le)各(gè)相同性的微波辐射。其中红色(sè)的部分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的区域，但实(shí)际上它们(men)之间的温(wēn)差只有万分之一。

科学家们通过对前(qián)景背景分离后的二值图像(xiàng)进行连通(tōng)域提取和标(biāo)记之后发现，如(rú)果宇(yǔ)宙当中没有暗物质，图形看起(qǐ)来不(bù)应该是这样的(de)，而随着暗(àn)物质的增(zēng)加，一些(xiē)峰值的幅度会减小(xiǎo)，才变(biàn)得(dé)看起来“和(hé)谐”。为了匹配宇宙(zhòu)微波背(bèi)景辐射的测量(liàng)值，我们需要(yào)的暗物质(zhì)大约是普(pǔ)通物质的5倍(bèi)。这个数字与解释星系当(dāng)中恒星运动所(suǒ)需(xū)要的暗物(wù)质比例是一致的。这就意(yì)味(wèi)着(zhe)。

用了一个简单的理论框架，就很好地解(jiě)释了很多不同的观测结(jié)果。而暗(àn)物质的本质就是宇(yǔ)宙当中存(cún)在着(zhe)某(mǒu)种类型的粒(lì)子(zi)，它(tā)们不参与任何其他(tā)的(de)电磁作(zuò)用，只通过(guò)引(yǐn)力来相互作用。所以(yǐ)如(rú)果能(néng)够找到(dào)这种粒(lì)子(zi)的存在(zài)，就相当于(yú)找到了暗物质(zhì)存在的实际证据。这(zhè)种粒子到底是(shì)什么(me)？科学(xué)家们已经提出了数十种的(de)假(jiǎ)想目标，而要(yào)寻找这(zhè)些(xiē)不同的(de)目标粒子所需要的实验方式也(yě)不相同。在过去的几十年当中(zhōng)，人类(lèi)为了寻(xún)找这些看不见、摸不到，几乎不会与(yǔ)常规物质(zhì)相互作用的“暗物质”，科(kē)学(xué)家(jiā)们已经进行了(le)超过50次(cì)的实验，却没有任何实质性(xìng)的发现，除了一个地方，意大利的(de)格兰萨索山，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地(dì)球上(shàng)最大的地学实验室，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一(yī)个三层楼高的(de)探测器(qì)，一直致力于寻(xún)找暗物质粒子的周期性(xìng)震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称(chēng)观(guān)测到(dào)了某种信号。经过(guò)了(le)20多年的数据(jù)收(shōu)集，人们发现(xiàn)了一个有趣的事(shì)情。探测(cè)率会在每年的(de)6月(yuè)份达到峰值，然后在11月降到最低，而且(qiě)在20年当中每(měi)年都(dōu)是一(yī)样。一些(xiē)科学家(jiā)认为这可能是人类发现暗物质的第一(yī)个直接证据。

但是(shì)为什么暗物质(zhì)会产生周期(qī)性(xìng)的(de)年度信号呢？刚才我们(men)讲了太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的速度(dù)围(wéi)绕着银河系进行移动，那么如果暗物(wù)质存在(zài)宇宙当中，这意(yì)味着我(wǒ)们(men)也在以这样的(de)速(sù)度在穿越(yuè)着暗(àn)物质(zhì)流，这(zhè)个过程中会产生相(xiāng)应的振荡，同时(shí)地球(qiú)又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕太阳(yáng)进行旋转。所以有(yǒu)半(bàn)年的时间，地球围(wéi)绕太历久弥新 什么意思，历久弥新后面一句是什么阳的方向(xiàng)与太(tài)阳(yáng)环绕银河系的方向是一致的，而另外半年则(zé)与(yǔ)之相反(fǎn)。

而(ér)在(zài)6月份的(de)时候，地球(qiú)与太阳的方向正(zhèng)好达到(dào)完(wán)全一致，这是理论上地(dì)球穿越(yuè)暗(àn)物质(zhì)流(liú)最快的时段。而在11月(yuè)份，又恰好达(dá)到了最慢值。尽管(guǎn)在实际(jì)的情(qíng)况中，太(tài)阳系相对银河系的(de)平面呈现了(le)60度的倾(qīng)斜，但(dàn)是这并不(bù)影响(xiǎng)这个理(lǐ)论的(de)有(yǒu)效性。

因此科学家认为(wèi)这可以用来解释，研(yán)究(jiū)人员们所(suǒ)观测到的周期性(xìng)信号。当然也可能有其他的情(qíng)况，造成这(zhè)种年(nián)度周期信号的差异也可能是温度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高(gāo)山(shān)上(shàng)的积雪，甚至连意大(dà)利游客的数量也(yě)符合这个周期的规律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学家(jiā)们又在南半球建立了一个几乎相(xiāng)同的实验室，这里的(de)季节(jié)与之前的实(shí)验室正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运(yùn)动特征和第(dì)一个实验室是一(yī)样(yàng)的。

因(yīn)此，如果在(zài)这里可(kě)以得到相同的(de)信号(hào)，就可以成为(wèi)暗(àn)物质所存在(zài)的(de)非常有力的证(zhèng)据了。但是由(yóu)于这个(gè)实验室刚刚建成不久(jiǔ)，所以(yǐ)截至目前还无法提供(gōng)相应(yīng)的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新的(de)望远镜，这台太(tài)空望(wàng)远镜(jìng)叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大小跟哈勃(bó)望远镜相同，但它的宽视(shì)场仪器提供的(de)视野是哈勃(bó)红外(wài)仪(yí)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(yòng)途就是探索暗物质背后(hòu)的奥(ào)秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了(le)。费米实验室粒子天(tiān)体物理中心的(de)科(kē)学家丹(dān)琥珀和贾森斯特(tè)芬(fēn)研究发现，如果暗物质存在，它们极有可能拥有另一种神秘的效应，这种暗物(wù)质(zhì)效应(yīng)，会支持宇宙当中生命的诞生，或(huò)者说是生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如果这一理论得到进(jìn)一步的证实，那么遍布(bù)宇宙当(dāng)中的暗(àn)物质会不会(huì)意味着人类(lèi)并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通过这样的(de)效应创造生(shēng)命。当然，这些推论(lùn)的大前提是要先找到暗(àn)物质存在的(de)实(shí)际证据。那么小伙伴(bàn)们，你们觉得暗物(wù)质到底(dǐ)存不存在(zài)呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 历久弥新 什么意思，历久弥新后面一句是什么