宇宙是“人为(wèi)制造(zào)”的(de)？为何会存在科学无法解释的(de)“暗物(wù)质”？暗(àn)物质又究(jiū)竟是(shì)什么？人(rén)类冷藏柜1-7档哪个最合适，冷藏柜1-7档哪个最合适呢为(wèi)了寻找暗物质存在的证据，科(kē)学家们(men)在(zài)过去(qù)的几十年当中(zhōng)进行了超(chāo)过50次(cì)的长(zhǎng)期实验，但(dàn)是(shì)却没(méi)有(yǒu)发现任何的(de)有效证据。除了一(yī)个地方，在(zài)1687年出版的自(zì)然哲学(xué)数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万有(yǒu)引力(lì)定律(lǜ)，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动(dòng)的规(guī)律(lǜ)。往(wǎng)后(hòu)的(de)几(jǐ)百年来(lái)，当天文学家们发现某些天体运行(xíng)轨道(dào)出(chū)现异常，不(bù)符合万有(yǒu)引(yǐn)力定(dìng)律(lǜ)的时候，他们就(jiù)会知道，周围(wéi)一定有未知的(de)天体通过引力在摄动它(tā)的(de)轨道。比(bǐ)如在1846年，奥(ào)本勒维耶就通(tōn冷藏柜1-7档哪个最合适，冷藏柜1-7档哪个最合适呢g)过(guò)天王星运行轨道的异常，推算(suàn)并且发(fā)现了海王星的(de)存在。另(lìng)外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥王星的发现(xiàn)都是应用(yòng)万有引力定律所取得重大天文成(chéng)就的例(lì)子。但(dàn)是这(zhè)些发(fā)现都是(shì)在恒星系统(tǒng)的尺度当中(zhōng)，可当(dāng)我们上升到星系或(huò)者是星团的尺度，事情就开(kāi)始(shǐ)变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里茨兹威(wēi)基正在研究和测(cè)量后发星系团(tuán)的质量(liàng)。这是一个由数千个星(xīng)系所组成的巨大星系(xì)团(tuán)，这些星系被引(yǐn)力束缚(fù)在一起。测量星系团的质量(liàng)一(yī)般会(huì)使(shǐ)用到两种方法(fǎ)，当(dāng)两种(zhǒng)方法结果一致，就可以确(què)定其质量(liàng)的范(fàn)围。

第一种是获得其"光(guāng)度学的质量"，需要的数据(jù)是测(cè)量各个星系的(de)光(guāng)度。

第二(èr)种是(shì)动(dòng)力学质量的计算，是(shì)利用光(guāng)谱红移(yí)测量星系团中的各个星系相对于(yú)星系团的(de)运动速度。当测(cè)量结果出来之后，兹(zī)威基彻底懵了，“动力学(xué)质(zhì)量”竟(jìng)然是“光度学质量(liàng)”的400倍。这意(yì)味(wèi)着，后发座星(xīng)系团(tuán)有99%的质量消失(shī)了，或(huò)者说这99%的质量并不(bù)以可见光(guāng)的形(xíng)式(shì)所(suǒ)存在，我们无法看(kàn)到。最(zuì)诡异的(de)是，在测量速度的过程中，兹威基发现星系团中很多星系的速度比理(lǐ)论上要快(kuài)得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可(kě)见星系的(de)质(zhì)量所产生的引力是无法将它们束缚在星系团(tuán)内的，它们早就应该被抛出星系团之外了，除非有(yǒu)一种神(shén)秘的力(lì)量在起作用(yòng)，这(zhè)种力量来(lái)源于某(mǒu)种隐形的物(wù)质。

据(jù)此，兹维基提出(chū)了(le)这样部分不可见的暗质，它不发散光、吸(xī)光、反(fǎn)射光(guāng)，但是(shì)它们(men)却占据着宇宙中绝大(dà)部分的质量(liàng)。只是当时的人们对这样的一种说(shuō)法不屑一顾。

直到(dào)40年之后，“暗(àn)物质”这个词才(cái)再(zài)一次出现。天文学(xué)家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女座星系中的恒星运动(dòng)。理论上来说(shuō)，距离中心(xīn)越远(yuǎn)的恒星在其轨道上的运行(xíng)速度就会(huì)越慢(màn)。但是他们观(guān)测的结果却(què)让人(rén)感到不(bù)可思(sī)议。

随(suí)着与中(zhōng)心(xīn)距离的(de)增加，恒星的旋转速(sù)度几(jǐ)乎保持不(bù)变。可是根据牛顿的万有引(yǐn)力定律，在星(xīng)系当(dāng)中如果没(méi)有足够大的质(zhì)量来吸引(yǐn)它们，这些外围(wéi)的恒星早(zǎo)就(jiù)被甩到宇宙当中了。基(jī)于这种现象，科学家们(men)会使用一种相对标(biāo)准的方法(fǎ)来解(jiě)释暗物质的(de)存在(zài)，这种方法就(jiù)是测量星系当中气体在(zài)X轴上距(jù)离星系中心的(de)距离，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度(dù)。如果出(chū)现异常的结果(guǒ)，就(jiù)认(rèn)为是由(yóu)暗物质的力量进(jìn)入其中。

于(yú)是科学家们通(tōng)过射电望(wàng)远镜(jìng)测量了(le)距离星系中心更(gèng)远距离的氢元素，发(fā)现它们的(de)旋转速度并不符合(hé)牛顿的力学定律。我们的太阳系也(yě)不例外，太阳系位(wèi)于银河系的第(dì)三悬(xuán)臂之上(shàng)，距离银河系中心2.6万(wàn)光年，根(gēn)据万有引力定律进行计算，太阳系的运行(xíng)速度应该是160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系(xì)正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实际(jì)速度远(yuǎn)远(yuǎn)大于理论速度(dù)，那么产生以(yǐ)上这(zhè)种向心(xīn)加速度(dù)的原(yuán)因很可(kě)能(néng)就是(shì)存在(zài)着一(yī)种我们看不(bù)到的物质，是这些暗物(wù)质(zhì)的(de)引力效应将星系聚集在了(le)一(yī)起。

也(yě)是从这时开始，越来越多的研(yán)究人(rén)员开(kāi)始相信暗(àn)物质的存在。科学家根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨道的速(sù)度(dù)，估算在星系当中暗物质(zhì)的质量占整个星系(xì)质量的85%。但是，暗物(wù)质并不是唯一可以解释这个现象的原(yuán)因。在一项新的研究(jiū)当(dāng)中，科学家们发现，几乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星之间，也(yě)会出(chū)现速度上的(de)微小(xiǎo)差(chà)异。另外，天文学(xué)家还发现了一个反常的(de)星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离(lí)地球大约2.5亿光年，大(dà)小和银河系(xì)不多，但是星系当中存(cún)在的恒星数量却只有银河系的千分之一。

所以在(zài)理论上，该星系必须存在(zài)暗物质，否(fǒu)则就会(huì)分崩离(lí)析。但是科学家们使(shǐ)用(yòng)最先进的望远镜对其进(jìn)行了40个小时(shí)的详细测(cè)量之后，发现星系(xì)中的恒星运动是可以用正常的物质和力学定律来解释(shì)的(de)。那么又有人提出，也许该星系的暗(àn)物质(zhì)，已(yǐ)经被附近(jìn)的另一个(gè)大星系剥离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有任何星(xīng)系存在。造成这(zhè)些现象的除(chú)了暗(àn)物质的假说之外，另一种可能就是人(rén)类对引力的理(lǐ)解还不够全面，引力很可能在不同尺度空间中的工作方(fāng)式是(shì)不同的，这意味(wèi)着在行(xíng)星系尺度(dù)中(zhōng)的天体会沿着它们的轨(guǐ)道，按照我们所(suǒ)理解的方式运(yùn)动。但是上(shàng)升到星(xīng)系和星团(tuán)的尺(chǐ)度，引力之(zhī)间(jiān)的相(xiāng)互作用(yòng)则是(shì)不同(tóng)的方(fāng)式。对(duì)于在星系团(tuán)之(zhī)间的(de)相互作用，科学家还引入(rù)了外部场(chǎng)效应的概念，指的(de)是在数百万光年的规(guī)模(mó)上，巨大的质量之(zhī)间会(huì)产(chǎn)生对彼此(cǐ)特(tè)殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德(dé)理(lǐ)论(lùn)成立，这意味着我们需(xū)要对现在的(de)物理定(dìng)律(lǜ)进行(xíng)修正(zhèng)，这(zhè)些(xiē)发现也让很多人认为暗物质(zhì)假说理(lǐ)论就(jiù)此终(zhōng)结。但是在宇宙当中还(hái)有关于(yú)暗物质存(cún)在的(de)其他的(de)理论(lùn)证据，这些理论证据是蒙德理(lǐ)论所没法解释(shì)的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的子(zi)弹星(xīng)系(xì)团，由两个(gè)碰撞的星系团所组成，类似(shì)这样的星团，它们大部分的普通质(zhì)量都在星系的气(qì)体当中。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞(zhuàng)的时候，星际气(qì)体的相互作用就会导致温度的急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在理(lǐ)论上，在(zài)碰撞之后(hòu)，子(zi)弹星系团大部分的质量将位于(yú)所有(yǒu)这些气体所在的(de)中间(jiān)区域(yù)。那么我们(men)通(tōng)过什么来(lái)验证(zhèng)它的质量区域到底(dǐ)是不是集中(zhōng)在中间呢？前(qián)不久，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远镜传回了宇(yǔ)宙(zhòu)当中第一张(zhāng)全(quán)彩的高(gāo)清照片，在照(zhào)片中我(wǒ)们可以明显地看到很多星(xīng)系似乎被拉伸产(chǎn)生了(le)巨大的形变。其实这(zhè)些星(xīng)系本(běn)身并(bìng)不(bù)是真(zhēn)的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么问题，而(ér)是这(zhè)样(yàng)极遥(yáo)远的(de)天体和我们(men)地球上的(de)观测者之间。被一个质量超级巨大(dà)的天体遮挡，这个超大(dà)质(zhì)量的(de)东西的引力，会使身后更遥(yáo)远星系的光都发(fā)生了扭(niǔ)曲。这个现象(xiàng)就是引力透(tòu)镜效应(yīng)。这个巨(jù)大的(de)天体(tǐ)可能是超大质量的黑洞或(huò)者是暗(àn)物质。

所以(yǐ)当人们对子弹星系(xì)团观测的时候(hòu)，发现它的(de)大质量区域并不是在中(zhōng)间，而是在两侧。所以最好的(de)解(jiě)释方法就是当(dāng)星团发生全部的碰撞时，可被观(guān)测到的质量气体被卡在了中间，暗物(wù)质(zhì)则直接通过(guò)了这个(gè)区域，并在(zài)两边形成了引(yǐn)力透镜。对(duì)子弹星系(xì)团(tuán)的引力透镜研究也(yě)被认为是暗(àn)物质存(cún)在的迄(qì)今为(wèi)止最(zuì)好(hǎo)的(de)理(lǐ)论(lùn)证据。

除(chú)此之外(wài)，还有来自宇(yǔ)宙当中最古老的(de)光。从(cóng)宇宙大(dà)爆(bào)炸开始(shǐ)，38万年之(zhī)后，可见光终于可(kě)以畅(chàng)通无(wú)阻(zǔ)地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些光在宇宙空(kōng)间背(bèi)景上留下了各相同性的微波(bō)辐射。其(qí)中红色的(de)部分(fēn)表示(shì)温度较高的区(qū)域，蓝色则表示相(xiāng)对较冷(lěng)的(de)区域(yù)，但(dàn)实(shí)际上(shàng)它们之间(jiān)的温差只有(yǒu)万分之(zhī)一。

科(kē)学家(jiā)们通(tōng)过对前(qián)景背景分离(lí)后的(de)二值图(tú)像进行连通域提取和标记之(zhī)后发现，如果宇(yǔ)宙当中(zhōng)没(méi)有暗物质，图形看起来不应该(gāi)是这样(yàng)的，而随着暗物(wù)质的增加，一些峰值的幅(fú)度会减小，才(cái)变得看起来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹配宇宙微波背(bèi)景(jǐng)辐(fú)射的测量值，我们(men)需要的(de)暗物质大约是普通物质的5倍。这个数字(zì)与解释星(xīng)系当中恒(héng)星运动(dòng)所需要(yào)的暗物质(zhì)比例(lì)是(shì)一致(zhì)的(de)。这(zhè)就意味着。

用了一(yī)个简单的理论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解释了很多不同(tóng)的观测结(jié)果。而暗物(wù)质的本质就是(shì)宇宙当中存在着(zhe)某种类型的粒子，它们不参(cān)与任何其他的电磁作用，只通过引力(lì)来相互作用。所(suǒ)以如果能够找到这种粒子的存在(zài)，就(jiù)相当于找到了(le)暗(àn)物质存在的实际证(zhèng)据。这种粒子到(dào)底是什么？科学家(jiā)们(men)已经(jīng)提出了数十种的(de)假(jiǎ)想目标，而(ér)要(yào)寻找这(zhè)些不(bù)同(tóng)的目标粒子所需(xū)要的实验方式也不相同。在过去的几十(shí)年当中(zhōng)，人(rén)类(lèi)为了(le)寻找这些看不见、摸不到(dào)，几乎不会(huì)与常规物质相互作(zuò)用的“暗物质”，科(kē)学家们已经进行了超过50次的实(shí)验(yàn)，却没有任(rèn)何实质性的发现(xiàn)，除了一个(gè)地方(fāng)，意(yì)大利的格兰萨(sà)索山，隶属于阿(ā)尔卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处(chù)的地(dì)下(xià)矿(kuàng)井当中，藏着地球上最大的地学实验(yàn)室，这个(gè)实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高的探测器，一直(zhí)致(zhì)力于寻找暗物质粒子的周期(qī)性(xìng)震荡。

自1997年以来，这(zhè)里的科(kē)学家声称观(guān)测到了某种信号。经过(guò)了20多年的数据收(shōu)集，人们发现了一个(gè)有趣的事情。探测率会在每年的(de)6月(yuè)份达到峰值，然后在11月降到最低，而且在20年(nián)当中每年都是一样。一(yī)些科学家认为这可能(néng)是人类(lèi)发现(xiàn)暗物质的第一(yī)个直接(jiē)证(zhèng)据。

但是为什么(me)暗物质会产生(shēng)周期性的年度信(xìn)号呢？刚(gāng)才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的速(sù)度围(wéi)绕着银河(hé)系进行移动，那么如果(guǒ)暗物质(zhì)存(cún)在宇宙当中(zhōng)，这意味着我们也在以这样(yàng)的速度在穿越着暗物质流(liú)，这(zhè)个(gè)过程中(zhōng)会产(chǎn)生相应的振荡(dàng)，同时地球又以30公里/秒的速(sù)度围(wéi)绕太阳进行(xíng)旋转。所以(yǐ)有半年(nián)的时间(jiān)，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳环绕银(yín)河系的(de)方(fāng)向是(shì)一致的，而另外半年则(zé)与(yǔ)之相(xiāng)反。

而在6月份的时候(hòu)，地球与太阳的方向正好(hǎo)达(dá)到完全一(yī)致，这是理论上地球穿越暗物质流(liú)最快的时段。而在11月份，又恰好达(dá)到(dào)了最慢(màn)值。尽管在实际(jì)的情(qíng)况中，太阳系相对银河(hé)系的平面(miàn)呈现(xiàn)了60度的倾斜，但是这并(bìng)不影响这个理论的有(yǒu)效性(xìng)。

因此(cǐ)科学家认为这可以用来(lái)解释，研究人员(yuán)们(men)所(suǒ)观测(cè)到的周(zhōu)期性信(xìn)号(hào)。当然也可(kě)能有其他的情况(kuàng)，造成这种年度周期信号的差(chà)异也可能是温度、湿(shī)度、土壤中的水分(fēn)、高山上的(de)积雪，甚至连意大利游客的数量也符合这(zhè)个周期的规律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学家们又在(zài)南半(bàn)球建立了一个几乎相同(tóng)的实验室，这(zhè)里的季节与之前的实验室正好相反(fǎn)，而在这里(lǐ)，地球穿过暗物(wù)质流的运动特征和第(dì)一(yī)个实验室是一样的。

因(yīn)此，如果在这里可以得到(dào)相(xiāng)同的信号，就可以成(chéng)为暗物质所(suǒ)存在的非常(cháng)有力的证(zhèng)据了。但是(shì)由(yóu)于这个(gè)实(shí)验室刚刚建成不久，所以(yǐ)截至目前还无法提供相应的数据(jù)支持。另(lìng)外，在(zài)2025年，NASA将会发射一台新的望远镜(jìng)，这台(tái)太空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟哈(hā)勃望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)相同，但它的(de)宽视场仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南希格(gé)雷斯罗(luó)曼太空望远镜其中(zhōng)一个关键的(de)用(yòng)途就(jiù)是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以(yǐ)待了。费米(mǐ)实验室粒(lì)子天体物理中心(xīn)的科学家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特(tè)芬(fēn)研究发现，如(rú)果暗物质存在，它们极有(yǒu)可(kě)能(néng)拥有另一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者(zhě)说是生命进化的一个重要因(yīn)素(sù)。

如果这一理论得到进一步的证实，那么遍布宇宙当中的暗物(wù)质(zhì)会不会意味着人类并不孤(gū)单呢？或许(xǔ)在宇宙当(dāng)中某个(gè)角落(luò)的行星上，暗物(wù)质(zhì)正(zhèng)在通过这样的效应创造生命。当然，这(zhè)些(xiē)推论的大前(qián)提是要(yào)先找到暗(àn)物质存在的(de)实(shí)际(jì)证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得(dé)暗(àn)物(wù)质到底存(cún)不存在(zài)呢(ne)？喜欢请(qǐng)点(diǎn)赞，你的支持(chí)是我更新的动(dòng)力！

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