宇宙(zhòu)是(shì)“人为制造”的？为何会(huì)存在科学无(wú)法解释的“暗物(wù)质”？暗物质又究(jiū)竟是什么？人(rén)类为了寻找暗物(wù)质存(cún)在的证据，科学家们在过(guò)去的几十年当中(zhōng)进(jìn)行了超过50次的长(zhǎng)期(qī)实(shí)验，但是却没有发现任何的有效证据。除了一个地方(fāng)，在1687年出版的自然(rán)哲学数学原(yuán)理一书中，埃(āi)萨(sà)克牛顿发表了万有引力定律(lǜ)，它揭示(shì)了宇(yǔ)宙中天(tiān)体(tǐ)运动的(de)规律。往后的几(jǐ)百年(nián)来，当天文学家(jiā)们发(fā)现某些天(tiān)体运行轨道出现(xiàn)异常，不符合万有引(yǐn)力(lì)定律的时候，他(tā)们就会(huì)知道，周围一定有未(wèi)知的天体(tǐ)通过引力在摄动它(tā)的轨(guǐ)道(dào)。比如(rú)在1846年，奥本勒维耶就通过(guò)天王(wáng)星运(yùn)行轨道的异常(cháng)，推算并且发现(xiàn)了海王星的存(cún)在。另外，哈(hā)雷彗星(xīng)、冥王星(xīng)的(de)发现都(dōu)是应用万有(yǒu)引(yǐn)力(lì)定律所取(qǔ)得重大天文成就的(de)例(lì)子。但是这(zhè)些发现都是在恒星系(xì)统的尺度(dù)当中，可当我(wǒ)们上升到星(xīng)系或者是星团的尺度，事情就开始变(biàn)得诡异了(le)。

1933年，瑞士的(de)物(wù)理(lǐ)学家弗(fú)里茨(cí)兹威基正在研究和测(cè)量后发星系团的(de)质(zhì)量。这是一个(gè)由数千个星(xīng)系所(suǒ)组成的巨大星系团，这些星系(xì)被引力束缚在一起。测量(liàng)星系团的质量一(yī)般会使用(yòng)到两种方法，当两种方法结果(guǒ)一致(zhì)，就可以确定(dìng)其质量的范(fàn)围。

第(dì)一(yī)种是获得其"光度学的质量"，需要的(de)数据是测量各(gè)个星系的光度(dù)。

第二种(zhǒng)是动(dòng)力学质量(liàng)的计算，是利(lì)用光谱红移(yí)测量星系团中的各(gè)个星系相(xiāng)对于星系团的运动速度(dù)。当测量结果出来之后，兹威基(jī)彻底懵(měng)了(le)，“动(dòng)力学质量”竟然是“光(guāng)度学质量(liàng)”的400倍(bèi)。这意(yì)味(wèi)着，后(hòu)发(fā)座星(xīng)系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量(liàng)并不(bù)以可见光的形式所(suǒ)存在(zài)，我们无法看到(dào)。最诡异的(de)是(shì)，在测量(liàng)速度的过程(chéng)中(zhōng)，兹威基发现星系团中很多(duō)星系的速(sù)度比理论上要快得多，按照牛顿(dùn)的运动学(xué)定律，仅靠这些可(kě)见(jiàn)星系(xì)的(de)质量所产生(shēng)的引力是(shì)无法将(jiāng)它们束缚在星系(xì)团内的，它们早就应(yīng)该被抛出星(xīng)系团之外(wài)了，除非有一种神秘(mì)的力量在起作(zuò)用，这种力量来(lái)源于某种隐(yǐn)形的物质。

据此，兹维基提(tí)出了这样部(bù)分不可见的暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们(men)却(què)占据着宇(yǔ)宙中绝大部分的(de)质量(liàng)。只是当时(shí)的人们(men)对这样的一种说(shuō)法不屑(xiè)一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物质”这个词才再一(yī)次出(chū)现。天文学家维(wéi)拉鲁宾和肯(kěn)特(tè)福(fú)特在观测仙女座(zuò)星系(xì)中的恒星运动。理论上来(lái)说，距(jù)离中心越远的恒星在其轨(guǐ)道上的运行(xíng)速(sù)度就会(huì)越慢。但是(shì)他(tā)们观测的(de)结果却让人感(gǎn)到不可思议。

随着与中心距离的增加(jiā)，恒星的旋转(zhuǎn)速度几乎保(bǎo)持(chí)不变。可是根据牛顿的万有引(yǐn)力(lì)定律，在(zài)星系当中如果(guǒ)没有足够大的质(zhì)量来吸引它(tā)们，这些外围的恒星早就(jiù)被甩到宇宙当中了。基于这种(zhǒng)现(xiàn)象，科(kē)学家们会使(shǐ)用一种相对标准(zhǔn)的方法来解释暗物质的存在，这(zhè)种(zhǒng)方法(fǎ)就是测量星系当(dāng)中(zhōng)气体(tǐ)在X轴上距(jù)离星(xīng)系中心的距离，以及在(zài)Y轴(zhóu)上(shàng)气体(tǐ)的旋(xuán)转(zhuǎn)速度。如果出现异常的结果(guǒ)，就(jiù)认为是由暗物质的力量进入(rù)其中(zhōng)。

于是科学家们通过射(shè)电望(wàng)远镜测量了(le)距离星系中心更远距离的氢元(yuán)素，发现它们的旋转(zhuǎn)速度并不符(fú)合牛顿的力学定律。我们的太阳系也不例外(wài)，太阳系位于银河系的第(dì)三悬(xuán)臂(bì)之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年，根(gēn)据万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律进行(xíng)计算，太阳系的运(yùn)行速度应该是160千米(mǐ)/秒，但实(shí)际上(shàng)，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的(de)速(sù)度(dù)围绕(rào)银河(hé)系旋(xuán)转，这个实际(jì)速度远(yuǎn)远大于(yú)理论速度，那么产(chǎn)生以上这(zhè)种向(xiàng)心加速度的(de)原(yuán)因很可能就是存在着一种我们(men)看不到的物质(zhì)，是这些暗物质的引力效应将星系聚集在了一起。

也是从(cóng)这时开始，越来越多的研究人员开(kāi)始相信暗物(wù)质的(de)存在。科学家(jiā)根(gēn)据星系外恒星轨(guǐ)道的(de)速度，估算在星系当中(zhōng)暗物质的质(zhì)量占整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可以解释这个现象的原因。在一项新的研究当中，科学家们发现，几(jǐ)乎(hū)没有引力效应(yīng)的遥远(yuǎn)恒(héng)星之间(jiān)恒星年和回归年的区别通俗易懂的，恒星年和回归年的区别原因，也(yě)会出(chū)现速度上的(de)微小差异(yì)。另外，天文学家还发现了一个反(fǎn)常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星系距离(lí)地(dì)球大(dà)约(yuē)2.5亿光年，大(dà)小(xiǎo)和银(yín)河(hé)系不多(duō)，但是星系当中(zhōng)存在的恒星数量却只有银河(hé)系的千分之一。

所以(yǐ)在理论(lùn)上，该星系必(bì)须存(cún)在(zài)暗物质，否则就(jiù)会分崩离(lí)析。但是科学家(jiā)们使用最(zuì)先进的望远镜对(duì)其进行了40个小时的(de)详细测量(liàng)之(zhī)后，发(fā)现星系中的恒(héng)星运动是可以用(yòng)正常(cháng)的(de)物(wù)质和力学(xué)定律来解释的。那(nà)么又有人提出，也许该星系的(de)暗物质，已经被附近的(de)另一个大星系剥离了。奇怪的是，它的附近没有任何星系存在。造(zào)成这(zhè)些现象(xiàng)的除了暗物质的假(jiǎ)说之(zhī)外，另(lìng)一种可(kě)能就是(shì)人类对引力的理(lǐ)解还(hái)不够全面，引力很可能(néng)在不同尺度空间中的工(gōng)作方(fāng)式是不(bù)同(tóng)的，这(zhè)意味着在行星系尺度(dù)中(zhōng)的天体会沿着(zhe)它们的轨道，按(àn)照我(wǒ)们所理解的方式(shì)运动。但是上(shàng)升(shēng)到星(xīng)系和星(xīng)团(tuán)的尺度，引力(lì)之间的相互作用(yòng)则是不同的方式。对(duì)于在星(xīng)系团之间(jiān)的相互作(zuò)用，科学家还(hái)引入了(le)外(wài)部场(chǎng)效应的概念，指的是(shì)在数百万光年(nián)的(de)规模上，巨(jù)大的质量之间会产(chǎn)生对(duì)彼此特(tè)殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙(méng)德理论成立(lì)，这意(yì)味着我们需要(yào)对现(xiàn)在(zài)的物理定律进行(xíng)修正，这(zhè)些发现(xiàn)也让很多(duō)人认(rèn)为(wèi)暗物质(zhì)假说理论就(jiù)此终结。但是(shì)在(zài)宇宙当中还有关于暗(àn)物质存在(zài)的其他的理(lǐ)论证据，这些理论证据(jù)是(shì)蒙德理论所没(méi)法解(jiě)释的“引力透镜”。

径(jìng)向距(jù)离为37亿光年的(de)子弹星系团(tuán)，由两个碰撞的星系团所组成，类似这样的星团(tuán)，它们(men)大(dà)部分的(de)普通质量(liàng)都在星(xīng)系的气体当(dāng)中(zhōng)。当星团以1000万公(gōng)里/小时发生(shēng)碰(pèng)撞(zhuàng)的时候，星际气体(tǐ)的相互作(zuò)用就会导致温(wēn)度的急剧升高(gāo)，速度大(dà)幅(fú)降低。所以(yǐ)在(zài)理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团大部分的质量将(jiāng)位于(yú)所有(yǒu)这(zhè)些(xiē)气体所在的中间区域(yù)。那(nà)么(me)我们通过什么来验证它的质量(liàng)区域到底是不是集中在中间呢？前(qián)不久，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远镜传回了(le)宇宙(zh恒星年和回归年的区别通俗易懂的，恒星年和回归年的区别原因òu)当(dāng)中第一张(zhāng)全彩的高清照片，在照片中我们可以明显(xiǎn)地看到很多(duō)星(xīng)系(xì)似乎(hū)被拉(lā)伸产生了巨大(dà)的形变。其实(shí)这些星系本身并(bìng)不是真的(de)被扭曲了，也不(bù)是韦伯望远镜(jìng)出了什么(me)问题，而是这样极(jí)遥远(yuǎn)的天(tiān)体和我们地(dì)球上的(de)观测者之(zhī)间。被一个质量(liàng)超级巨大的天体(tǐ)遮挡，这个超大质量(liàng)的(de)东西的引力(lì)，会使(shǐ)身后更遥远星系的(de)光(guāng)都发生了扭曲(qū)。这个现象就是引力透镜效应。这个巨大的(de)天体可(kě)能是(shì)超大质量(liàng)的黑洞或(huò)者(zhě)是暗物质。

所以(yǐ)当(dāng)人们对(duì)子弹星系团观(guān)测的时候，发现它的大质量区(qū)域并不是(shì)在中(zhōng)间，而是在(zài)两侧(cè)。所(suǒ)以最好的解释方(fāng)法就是当星团发生全部的碰撞时，可被观测(cè)到的质量气体被卡在(zài)了中间(jiān)，暗物(wù)质则直接通过(guò)了这个区域，并在(zài)两边形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认为是暗物质存在的迄今为止最好的理论证据(jù)。

除(chú)此之外，还有(yǒu)来(lái)自宇宙当(dāng)中最古老的(de)光。从宇宙大爆(bào)炸(zhà)开(kāi)始，38万年之后，可见光终(zhōng)于可以畅通无(wú)阻地(dì)穿越在宇宙当中(zhōng)了(le)。经过了130多亿年之后(hòu)，这些光在宇(yǔ)宙空间背(bèi)景上留下了各相同性的微波辐(fú)射。其中红(hóng)色(sè)的部分表示温度(dù)较高(gāo)的区域，蓝色则表示相对较冷的区域，但实际上它们之间(jiān)的温差只有万分之一。

科(kē)学(xué)家(jiā)们通过对前景(jǐng)背景分离后的二(èr)值图像进行(xíng)连通域提取和标(biāo)记之(zhī)后(hòu)发现，如(rú)果宇宙当中没有暗物质(zhì)，图形(xíng)看(kàn)起来不应该(gāi)是这(zhè)样(yàng)的，而(ér)随着暗物质的(de)增加，一些峰值的(de)幅(fú)度(dù)会减(jiǎn)小，才变得看起(qǐ)来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙(zhòu)微波(bō)背(bèi)景辐射的测量值，我们需(xū)要的(de)暗物质大约是(shì)普通物质的5倍。这个数(shù)字与解释星系当中恒星(xīng)运动所需要的暗物质比例是一(yī)致(zhì)的(de)。这就意味着。

用了一个简单(dān)的(de)理(lǐ)论框架(jià)，就很好地解(jiě)释了很多不同的(de)观测结果。而暗物质的本质(zhì)就是宇宙当中存在着某种(zhǒng)类型的粒子，它们不参(cān)与任何其他的(de)电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能(néng)够找到这种粒子的存在，就相当于找到(dào)了暗物(wù)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(chū)了数十种的假想(xiǎng)目标，而要寻找这些不(bù)同的目标(biāo)粒(lì)子所需要的(de)实(shí)验方(fāng)式也(yě)不相同。在过去的(de)几十年当(dāng)中，人(rén)类为(wèi)了(le)寻找这些看不见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规物(wù)质相(xiāng)互作用的(de)“暗(àn)物质(zhì)”，科学家(jiā)们已经进行了超过50次(cì)的实验(yàn)，却没(méi)有任何实质性的发现(xiàn)，除了一个地方(fāng)，意(yì)大利的格兰萨索山，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处(chù)的(de)地(dì)下矿(kuàng)井(jǐng)当中，藏(cáng)着地球(qiú)上最大的(de)地学实验(yàn)室，这个实验室(shì)叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有(yǒu)一(yī)个三层楼(lóu)高的探测器(qì)，一直(zhí)致力(lì)于寻找暗(àn)物质粒子(zi)的周期性震(zhèn)荡。

恒星年和回归年的区别通俗易懂的，恒星年和回归年的区别原因t="宇(yǔ)宙(zhòu)是(shì)“人(rén)为(wèi)创造”的(de)证据？颠(diān)覆科(kē)学认知的暗物质！竟是生命诞生的基础(chǔ)？_黑料(liào)正(zhèng)能(néng)量(liàng)" decoding="async" data-ratio="0.7504051863857374" data-type="jpeg" data-w="1234" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/82fd8b93a96870b.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

自(zì)1997年以(yǐ)来，这里的科(kē)学家声称观(guān)测到(dào)了某(mǒu)种(zhǒng)信号。经(jīng)过了20多(duō)年的数据收集，人们(men)发现了一个有趣的事情。探测(cè)率(lǜ)会(huì)在每年的6月份达到峰值(zhí)，然后在11月(yuè)降(jiàng)到最低，而且(qiě)在20年(nián)当中每(měi)年(nián)都是一样(yàng)。一些科学家认为这可能是人类发现暗(àn)物(wù)质的第一个直接证据。

但是为什么暗物质会产生(shēng)周(zhōu)期(qī)性的年度信号呢？刚才我们(men)讲了太阳(yáng)系正(zhèng)在以220公里/秒的速(sù)度围绕着银河系(xì)进行移(yí)动，那么如果暗物质存在宇宙当中，这意味(wèi)着我们(men)也(yě)在以(yǐ)这(zhè)样的速度在穿越着(zhe)暗物质流，这(zhè)个(gè)过程中会产生相应的振荡，同时地(dì)球又以30公里/秒的速度围(wéi)绕太阳进(jìn)行旋转(zhuǎn)。所以(yǐ)有半(bàn)年(nián)的时间，地球围(wéi)绕太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是(shì)一致的，而另外半年则与之相反。

而在(zài)6月份的时候，地球与太(tài)阳的方向(xiàng)正好达到(dào)完全一致，这是理论上地(dì)球(qiú)穿越暗(àn)物(wù)质流(liú)最快(kuài)的时(shí)段(duàn)。而在11月份(fèn)，又恰好达(dá)到了(le)最慢值。尽管(guǎn)在实际的情况中(zhōng)，太阳系相对银河系的(de)平面(miàn)呈现了60度(dù)的倾(qīng)斜，但是这并不影响(xiǎng)这个理(lǐ)论的有效性。

因此(cǐ)科学家(jiā)认为(wèi)这(zhè)可以用来解释，研(yán)究(jiū)人员们所(suǒ)观测到的周(zhōu)期性信号。当然也可能(néng)有其(qí)他(tā)的情(qíng)况(kuàng)，造成(chéng)这种(zhǒng)年(nián)度周期信号的(de)差异也可能是温度、湿(shī)度、土壤(rǎng)中的(de)水分、高山上的(de)积(jī)雪(xuě)，甚(shèn)至连(lián)意大(dà)利游客(kè)的数量也符合这个周期的规律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学(xué)家们又在(zài)南半球建立了一个几乎相同的实验室(shì)，这里的(de)季节(jié)与之(zhī)前的实验室正好(hǎo)相反(fǎn)，而(ér)在这里(lǐ)，地(dì)球穿过(guò)暗物质流的运动(dòng)特征和第一个实验室(shì)是一(yī)样的(de)。

因此，如果(guǒ)在这里(lǐ)可(kě)以得到相同的信号，就可(kě)以成为(wèi)暗物(wù)质所存在的非常有(yǒu)力(lì)的证(zhèng)据了。但(dàn)是由于(yú)这个实验室刚刚建成不久(jiǔ)，所以截(jié)至目前还(hái)无法提供相(xiāng)应的数据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发(fā)射一(yī)台新的望远镜，这台(tái)太(tài)空望远镜叫做“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视(shì)场仪器(qì)提(tí)供的视(shì)野(yě)是哈勃(bó)红(hóng)外仪器的100倍(bèi)。南希格雷(léi)斯罗曼太空望远镜其中(zhōng)一个(gè)关键的用途就是探索暗物质背后的奥秘，对(duì)于探(tàn)测的结果，我们只能(néng)拭目(mù)以待了(le)。费米实验(yàn)室粒子天体物理中心的科学家丹琥(hǔ)珀(pò)和贾森(sēn)斯特芬研究发现(xiàn)，如果暗(àn)物(wù)质存(cún)在，它们极有可(kě)能拥有另一种神秘的效应，这种(zhǒng)暗物质效应，会支持宇宙当中生命的诞(dàn)生，或者说是生命进化的一个重要因素。

如果这一理论得到进一(yī)步(bù)的证实，那么(me)遍布宇宙当中的暗物质会不会(huì)意(yì)味着人类(lèi)并不孤单呢？或(huò)许(xǔ)在(zài)宇宙(zhòu)当中某个角落的行星上，暗(àn)物(wù)质(zhì)正在(zài)通过这样的(de)效应(yīng)创造生命。当然(rán)，这些推论的大前提是要先找到暗物质(zhì)存在的实际证据。那么小伙伴们(men)，你们觉得暗(àn)物(wù)质到(dào)底存不(bù)存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更(gèng)新的动力！

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