宇宙是“人为制造”的(de)？为何会(huì)存在科学无法解释(shì)的“暗物质”？暗(àn)物质又究竟是什么？人类为了寻找暗物质(zhì)存(cún)在的证据，科学(xué)家(jiā)们在过(guò)去的几十年当(dāng)中进行(xíng)了超过50次(cì)的长期(qī)实验，但是却没有发(fā)现任何的有效证(zhèng)据(jù)。除了一个地(dì)方，在(zài)1687年(nián)出(chū)版的自然哲(zhé)学数学原(yuán)理一书中，埃萨(sà)克(kè)牛顿发表了万有引力定(dìng)律，它揭示了(le)宇(yǔ)宙中(zhōng)天体运动的规律(lǜ)。往后的几百(bǎi)年来(lái)，当(dāng)天文学家们发现(xiàn)某些天体运行轨(guǐ)道出(chū)现(xiàn)异(yì)常，不符合(hé)万有引力定律的时候，他们就会知(zhī)道，周围(wéi)一定有未知的天体通过引力在摄动它的轨道。比如(rú)在(zài)1846年(nián)，奥本勒维(wéi)耶就通过(guò)天王星运行轨道(dào)的异(yì)常，推(tuī)算并且发现了(le)海王星的(de)存在。另外，哈(hā)雷彗(huì)星、冥(míng)王星的发现都(dōu)是应用万有引力定律(lǜ)所取得重大天(tiān)文成就的例子(zi)。但(dàn)是这些发现(xiàn)都是在恒(héng)星系统的尺度当中，可当我们上升到星系或(huò)者是(shì)星团(tuán)的尺度，事(shì)情(qíng)就开始变(biàn)得诡异(yì)了。

1933年(nián)，瑞士的物理学家弗里(lǐ)茨兹威基正在研究和测量后发星系(xì)团(tuán)的质量。这是一个由数千个(gè)星系所组(zǔ)成的巨(jù)大星系团，这些星系被(bèi)引力束缚在一(yī)起。测量星(xīng)系团(tuán)的质量一般(bān)会(huì)使用到两种方法，当两种方法结果一(yī)致，就可以(yǐ)确(què)定其质量的(de)范围(wéi)。

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

第二种是动力学质量(liàng)的计算，是利用光谱红(hóng)移测量星系团(tuán)中的各个星(xīng)系(xì)相对于星系团的运动速度。当(dāng)测量结果出来之后(hòu)，兹威基彻底懵了(le)，“动力学质量”竟(jìng)然是(shì)“光度学质量(liàng)”的400倍。这(zhè)意(yì)味着，后发座星系团有99%的质量消失(shī)了，或者(zhě)说(shuō)这99%的质量并不以可见光的形式所存(cún)在，我(wǒ)们无法(fǎ)看到。最诡异(yì)的是，在测量速度的过程中，兹威(wēi)基(jī)发(fā)现(xiàn)星系团中很多星系的速(sù)度(dù)比理论上要快得多(duō)，按照牛顿的运动学(xué)定律，仅靠这些(xiē)可见星系的质量所产生的(de)引力是无法(fǎ)将它(tā)们束(shù)缚(fù)在星系团内的(de)，它们早就应该(gāi)被抛出星(xīng)系团之外了(le)，除非有一种神秘(mì)的力量在起作用，这种力量来(lái)源于某种隐形(xíng)的(de)物(wù)质。

据此(cǐ)，兹维基(jī)提出了这样部分不可见的暗质(zhì)，它不(bù)发散(sàn)光、吸光、反射光，但是它们却占据着宇宙中绝大部(bù)分的质量。只是(shì)当时的(de)人们对这(zhè)样的(de)一种说法不屑一(yī)顾(gù)。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这个词才再一次出现。天文学(xué)家(jiā)维(wéi)拉(lā)鲁宾和肯特福特(tè)在观(guān)测(cè)仙女座星系中的恒(héng)星运动。理论上(shàng)来说(shuō)，距离(lí)中心越远的恒星在其轨(guǐ)道上的运行速度就(jiù)会越慢。但是他们观(guān)测的结果却让(ràng)人感到不可思议。

随(suí)着与中心距离的增加，恒星的旋转速度几(jǐ)乎保(bǎo)持不变。可是(shì)根据牛顿(dùn)的万有引力定律(lǜ)，在星系当中如果没有足够大(dà)的质量来(lái)吸引它们，这些(xiē)外围的恒星早(zǎo)就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙当(dāng)中了。基于(yú)这(zhè)种现(xiàn)象，科学家(jiā)们会使用(yòng)一种相对标准的方法来解(jiě)释暗物质的(de)存在，这(zhè)种方法就是测(cè)量星(xīng)系当(dāng)中(zhōng)气体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异常的(de)结果，就认为是由暗物(wù)质的力量进入其中。

于是科学家们通过射电望远镜测量了距离星系中(zhōng)心更远距离的氢元素，发(fā)现它们的旋转速度(dù)并不符合牛顿的力(lì)学定律。我们的太(tài)阳系也不例外，太阳系位于银河系的第三悬臂(bì)之上，距(jù)离(lí)银(yín)河系(xì)中心2.6万光(guāng)年，根据万有引(yǐn)力定律进行(xíng)计算(suàn)，太阳系的运行(xíng)速度应(yīng)该(gāi)是160千米/秒，但实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银河系旋转，这个实际速度远(yuǎn)远(yuǎn)大于理(lǐ)论速(sù)度(dù)，那么产生(shēng)以(yǐ)上这种向心加速度的原因很可能就(jiù)是存在着一种我(wǒ)们看不到(dào)的(de)物质，是这些暗物质(zhì)的引力效应将星系聚(jù)集在了(le)一起。

也(yě)是从这(zhè)时开始，越来越(yuè)多的(de)研(yán)究人员开始相信暗物质的存在。科(kē)学家根据星系外恒星轨道的速度(dù)，估算在星系当(dāng)中(zhōng)暗物质的质量占整个(gè)星系质(zhì)量(liàng)的85%。但是(shì)，暗物质并不(bù)是唯一(yī)可以(yǐ)解(jiě)释(shì)这个现象的原因。在一项新的研究当中，科学家们发(fā)现，几(jǐ)乎没有引力效(xiào)应的(de)遥远(yuǎn)恒星之间，也会(huì)出(chū)现速度上的微(wēi)小(xiǎo)差(chà)异。另外，天文学家还发现了一个反常的星(xīng)系，叫(jiào)做(zuò)Agc114905。这(zhè)个星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河(hé)系不(bù)多，但是星系当(dāng)中(zhōng)存在的恒星数量(liàng)却只有(yǒu)银河系的(de)千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星系必须(xū)存在暗物质，否则(zé)就会分崩离(lí)析(xī)。但是科学家们使用(yòng)最先进的(de)望远镜对其(qí)进(jìn)行(xíng)了40个小(xiǎo)时(shí)的详细(xì)测量之(zhī)后，发现(xiàn)星系中的(de)恒(héng)星运动(dòng)是可以用正常的物质和力学定(dìng)律来解释的。那么又有人(rén)提出，也许该星(xīng)系的暗(àn)物质，已经被附近(jìn)的(de)另一个大星系剥(bō)离了。奇怪的是，它的附(fù)近没有任何(hé)星系存(cún)在。造(zào)成这(zhè)些现象的除了(le)暗物(wù)质的假说之外，另一种可能就是人类(lèi)对(duì)引力的理解还不够全面，引力很可能在(zài)不(bù)同尺度空间中的工作(zuò)方式是不(bù)同的，这意味着在行星系尺度中的天(tiān)体(tǐ)会沿着它们的(de)轨道(dào)，按照我们所(suǒ)理(lǐ)解(jiě)的方式(shì)运(yùn)动。但是上升到(dào)星系和星团的尺(chǐ)度，引力(lì)之间的相(xiāng)互(hù)作用(yòng)则是不(bù)同的方式。对(duì)于在星系团之(zhī)间的相互作用，科(kē)学家还引入(rù)了(le)外部(bù)场效应(yīng)的概念，指(zhǐ)的是(shì)在数百万光年(nián)的规模上，巨大的(de)质量之间会(huì)产生对彼此特殊的(de)效果(guǒ)，这个理(lǐ)论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙德理论成(chéng)立，这意味着我(wǒ)们需要对现在的(de)物理定律进行(xíng)修(xiū)正，这些发(fā)现(xiàn)也(yě)让很多人认为(wèi)暗物质假说理论就此终结。但是在宇宙当中还(hái)有关(guān)于暗物质存(cún)在的其他的理论证据，这些理(lǐ)论证据(jù)是蒙但使龙城飞将在,不教胡马渡阴山的意思是什么，但使龙城飞将在不教胡马渡阴山的意思(méng)德(dé)理(lǐ)论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年的(de)子(zi)弹星系团，由两个碰撞的星系团所(suǒ)组成，类似(shì)这样的星团，它们大部(bù)分的普通质量(liàng)都(dōu)在(zài)星(xīng)系的气体(tǐ)当(dāng)中。当星团以1000万(wàn)公里/小时发生碰撞的时(shí)候，星(xīng)际气(qì)体(tǐ)的相互作用就(jiù)会导(dǎo)致温度(dù)的急剧(jù)升高，速(sù)度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子(zi)弹星系团大部分的质(zhì)量将位于(yú)所有这些气体所在的中间区域(yù)。那(nà)么我们(men)通过什么来验证(zhèng)它的质量区域到底是不是集中(zhōng)在中间呢？前(qián)不久，詹姆(mǔ)斯韦伯(bó)太空望远(yuǎn)镜传回了宇宙当(dāng)中第一张全(quán)彩的高清照片，在照片中(zhōng)我(wǒ)们(men)可以明显(xiǎn)地看(kàn)到很(hěn)多(duō)星系似乎被拉伸产生了巨大的形变(biàn)。其实这(zhè)些星系本身并不(bù)是真(zhēn)的(de)被扭曲了，也不是韦伯望远(yuǎn)镜出了什(shén)么问题，而是这样极遥远的(de)天体和(hé)我们(men)地(dì)球(qiú)上的观测者之(zhī)间。被一个质量超级巨(jù)大的天体遮挡，这个超大质量的东西的(de)引力，会使(shǐ)身后更遥远星(xīng)系的光都发生了(le)扭曲。这个现象就是引力透镜效应。这个巨大的天体可能是超大质量(liàng)的(de)黑(hēi)洞或(huò)者是暗物质(zhì)。

所(suǒ)以(yǐ)当人(rén)们对子弹星系团观测的(de)时候，发现它的大质量区域并不(bù)是(shì)在中间，而(ér)是在两侧。所以最好的解释方法(fǎ)就是(shì)当星(xīng)团发生全部的(de)碰撞时，可被观测(cè)到的质量气体被卡在了(le)中间，暗物质则直接通过(guò)了(le)这个区域，并在(zài)两边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团(tuán)的引力透镜研究也被认为是(shì)暗物(wù)质(zhì)存在(zài)的迄今为止(zhǐ)最好的(de)理论证据。

除此之外，还有(yǒu)来(lái)自宇宙当中(zhōng)最(zuì)古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年(nián)之后(hòu)，可见(jiàn)光终于可以畅通无(wú)阻地穿(chuān)越在宇宙(zhòu)当中了。经(jīng)过了(le)130多亿年之后，这些光在宇(yǔ)宙空间背景(jǐng)上留下(xià)了各相同(tóng)性的微(wēi)波(bō)辐(fú)射。其中红色的部分表示温(wēn)度较高的区域(yù)，蓝(lán)色则表示相(xiāng)对较冷的区(qū)域，但实(shí)际上它们之(zhī)间的温(wēn)差只有万(wàn)分(fēn)之一。

科学(xué)家们(men)通过对前景背景分离后的二值图像进(jìn)行连通域提取和标记之后发现，如果宇(yǔ)宙(zhòu)当中(zhōng)没有暗物质，图形看起来不应(yīng)该是这样的，而随(suí)着暗物质的(de)增加，一(yī)些峰值(zhí)的幅度会减小(xiǎo)，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为了(le)匹配宇宙微波背景辐(fú)射的测(cè)量值，我们需要的暗物(wù)质大约是普通物质的5倍。这个数(shù)字与解释(shì)星系当中恒星运(yùn)动所需要的暗物质(zhì)比例是一致(zhì)的(de)。这就(jiù)意味着。

用了一个简单的理论框架，就很好地解释了很多不同(tóng)的观测结果(guǒ)。而(ér)暗物质(zhì)的本质就(jiù)是宇宙(zhòu)当中存(cún)在着某(mǒu)种(zhǒng)类型的粒子(zi)，它们不(bù)参与任何其他的电磁作用，只通过引(但使龙城飞将在,不教胡马渡阴山的意思是什么，但使龙城飞将在不教胡马渡阴山的意思yǐn)力来相(xiāng)互作用。所(suǒ)以如果能够找到(dào)这种粒子(zi)的存在，就(jiù)相当(dāng)于找到了暗物质存在(zài)的实际证据。这种(zhǒng)粒子到底是什(shén)么？科学家们已经提出了数十(shí)种的(de)假想目标，而要寻找这些不(bù)同的目标粒(lì)子(zi)所(suǒ)需(xū)要的实验方式也不相同(tóng)。在(zài)过去的几(jǐ)十年当(dāng)中，人类为了寻(xún)找这些(xiē)看不(bù)见、摸不到，几乎不会(huì)与常规(guī)物质相(xiāng)互作用的“暗(àn)物质”，科学(xué)家们已经进行了超过50次的实验，却没(méi)有任何实质(zhì)性的发(fā)现，除(chú)了(le)一个地方，意大利(lì)的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处的地下(xià)矿(kuàng)井当中，藏着(zhe)地球(qiú)上(shàng)最大的(de)地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个(gè)三层(céng)楼高(gāo)的探测器，一直致力(lì)于寻找暗物(wù)质粒子的周期(qī)但使龙城飞将在,不教胡马渡阴山的意思是什么，但使龙城飞将在不教胡马渡阴山的意思性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到了某种信号。经过了20多年的数据收集，人(rén)们发现了一个(gè)有(yǒu)趣的事情。探测(cè)率会在(zài)每年的6月份达(dá)到峰值，然(rán)后在11月降(jiàng)到最低，而且在(zài)20年当中每年都是一样。一些科学(xué)家认为这可能是人(rén)类发(fā)现暗物质的第一个直(zhí)接(jiē)证据(jù)。

但是为什么暗物(wù)质(zhì)会产生周期性的年度信号呢？刚才(cái)我们讲了太阳系正(zhèng)在以220公(gōng)里/秒(miǎo)的速度围绕着银(yín)河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中(zhōng)，这(zhè)意味着我(wǒ)们也在(zài)以(yǐ)这样的速度在穿越着暗物质流，这个过程中(zhōng)会产生相应的振荡(dàng)，同时地球又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕太(tài)阳进行(xíng)旋转。所以有(yǒu)半年的时间(jiān)，地球围绕(rào)太阳的方向与(yǔ)太阳环(huán)绕银河系的方向是一致的，而另外半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的(de)时候，地球(qiú)与(yǔ)太阳的方向正好(hǎo)达(dá)到(dào)完全一致(zhì)，这是理论上(shàng)地球穿越暗(àn)物质流最(zuì)快的时(shí)段。而在11月份(fèn)，又恰好达到(dào)了最慢值。尽管(guǎn)在实际(jì)的情况中，太阳系相对(duì)银河(hé)系的(de)平面呈现(xiàn)了(le)60度的倾斜，但是这并(bìng)不影响这个理(lǐ)论的有效性。

因此科学(xué)家认为这可以用(yòng)来解释，研究人(rén)员们所观测到的周期性信号。当然也(yě)可(kě)能有其他的情(qíng)况，造成(chéng)这(zhè)种年度周期信(xìn)号的差异也可能是温度、湿度、土壤中的水分、高山上的积(jī)雪(xuě)，甚至连意(yì)大利游客的数量也符(fú)合这个周期的规律。

所以(yǐ)，科(kē)学家们又在(zài)南(nán)半(bàn)球建立了一个(gè)几乎相(xiāng)同(tóng)的实验室，这里的(de)季节与之前的(de)实验室正好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过(guò)暗物(wù)质流的运(yùn)动特征和(hé)第一个实验室(shì)是一样(yàng)的(de)。

因此，如果(guǒ)在这里可以得到相同的(de)信号，就(jiù)可以成为暗物质(zhì)所存(cún)在的非常有力的证据(jù)了。但是(shì)由于这个实验室刚(gāng)刚建(jiàn)成(chéng)不久，所以截至目前还无(wú)法提供相应的数据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南(nán)希格(gé)雷斯罗(luó)曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈勃(bó)望远镜相(xiāng)同(tóng)，但它的(de)宽视场仪器提供的视野是哈勃红外(wài)仪器的(de)100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太(tài)空望远镜其中一个关键的用途就是探索暗(àn)物质背后的奥秘，对(duì)于探测的结果(guǒ)，我们只能拭目以待了。费米实验(yàn)室粒子天(tiān)体物理(lǐ)中心的(de)科(kē)学(xué)家丹琥珀和(hé)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(yǒu)另一种神秘的效应，这种暗物质效应(yīng)，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞生，或者说是(shì)生命(mìng)进化的(de)一个重要因素。

如果这一理论(lùn)得到进一步(bù)的(de)证实，那(nà)么遍布宇宙当中的暗物质(zhì)会不会(huì)意味着人类(lèi)并不孤单呢？或许在宇宙当(dāng)中某个(gè)角落的行星上，暗物(wù)质正在通(tōng)过这样的效应(yīng)创(chuàng)造生命。当(dāng)然，这些推论的大(dà)前提是要(yào)先找到暗(àn)物质存在(zài)的实际(jì)证据(jù)。那(nà)么小伙伴们，你们觉得暗(àn)物质(zhì)到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点赞，你的(de)支持是我更新的(de)动力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 但使龙城飞将在,不教胡马渡阴山的意思是什么，但使龙城飞将在不教胡马渡阴山的意思