宇(yǔ)宙是“人(rén)为制(zhì)造”的(de)？为(wèi)何会存在科学(xué)无法(fǎ)解释的(de)“暗物(wù)质(zhì)”？暗物质(zhì)又究(jiū)竟是什(shén)么？人类为了寻找暗物质(zhì)存(cún)在(zài)的证据，科学家们在(zài)过去的几十(shí)年当中进行了超过(guò)50次的长期实(shí)验，但是却没有发现任何的有效证据。除了一个地方，在1687年出(chū)版的(de)自(zì)然哲学数学原(yuán)理一书(shū)中，埃萨克牛顿发表了万有(yǒu)引力定律，它揭示了(le)宇(yǔ)宙中天体运(yùn)动的规(guī)律。往后的几百年(nián)来，当天文学家(jiā)们发(fā)现某些天体运行(xíng)轨道出现(xiàn)异常(cháng)，不符合万有引力(lì)定律的时候(hòu)，他们就会(huì)知道，周围一定有未知的天体通(tōng)过引力在(zài)摄动它的(de)轨(guǐ)道。比如在1846年，奥(ào)本勒(lēi)维耶就通过天王(wáng)星运(yùn)行轨(guǐ)道的异常，推(tuī)算并且发现了海王星的存(cún)在。另(lìng)外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发现(xiàn)都(dōu)是应(yīng)用万有(yǒu)引力定律所取得重大天文成就的例子。但是这些发现都是在恒(héng)星系(xì)统的尺度(dù)当中，可当我们(men)上(shàng)升到星(xīng)系(xì)或者(zhě)是星团(tuán)的尺度，事情(qíng)就开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的(de)物(wù)理学家弗里茨兹威基正在研究和测量后发星系团的质量。这是一个由数千个星系所组成的巨大(dà)星系(xì)团(tuán)，这(zhè)些星系被引力束缚在一起。测(cè)量星系团(tuán)的(de)质量一般会使用到两种方法，当两种方(fāng)法结果一(yī)致，就(jiù)可以确定其质量的范围。

第(dì)一(yī)种是获得(dé)其"光度学的质量"，需要的数据(jù)是测量各个(gè)星系的光(guāng)度(dù)。

第(dì)二种是动力学质(zhì)量的(de)计算，是(shì)利用光谱红移测量(liàng)星(xīng)系团中的各个星系(xì)相(xiāng)对于星系团的运(yùn)动速度。当测量结果出来之后，兹(zī)威(wēi)基彻(chè)底懵了，“动力(lì)学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团有99%的质量(liàng)消失了，或者说(shuō)这99%的质量并不以可见(jiàn)光的形式所存在(zài)，我们无法(fǎ)看到。最诡异的是，在测量速度的过(guò)程中，兹威基发现星系团(tuán)中很多(duō)星(xīng)系的速度(dù)比理论上要快得多，按照(zhào)牛顿的(de)运动学定律，仅靠(kào)这(zhè)些可见星系(xì)的质(zhì)量所(suǒ)产(chǎn)生(shēng)的引力是(shì)无法(fǎ)将它们束缚在星系(xì)团内的，它们早就应该被抛出星系团之外(wài)了，除非有(yǒu)一种神秘的(de)力量在起作用，这种力量来源于某(mǒu)种隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基(jī)提出了这样部分不可见的暗(àn)质(zhì)，它不发散光(guāng)、吸光、反射光，但是(shì)它们却(què)占据着(zhe)宇(yǔ)宙中绝大部分的质量。只是当时的(de)人们(men)对(duì)这样的一(yī)种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物(wù)质(zhì)”这个词才(cái)再一次出(chū)现。天文(wén)学家维拉鲁宾和肯(kěn)特福(fú)特在(zài)观(guān)测(cè)仙(xiān)女座星系中的恒星运动。理论上来(lái)说(shuō)，距离(lí)中心(xīn)越(yuè)远(yuǎn)的(de)恒星在其轨道上的运行速度(dù)就会越慢。但是他(tā)们(men)观测的结果(guǒ)却让人感到不(bù)可思议(yì)。

随着与中心距离的增(zēng)加，恒(héng)星的旋转速度几乎(hū)保(bǎo)持不变。可是(shì)根(gēn)据(jù)牛顿的万有引力定律，在星(xīng)系当中如果没有足够大的质量来吸引(yǐn)它(tā)们(men)，这些外围(wéi)的恒星(xīng)早就被甩到(dào)宇宙当中了。基(jī)于这种现象(xiàng)，科学家们会使用一种(zhǒng)相对标准的方(fāng)法(fǎ)来解释暗物质的存在(zài)，这种方法就(jiù)是测量星系当中气体在(zài)X轴上(shàng)距离星系中(zhōng)心的距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋(xuán)转速度。如果出现异常的结(jié)果(guǒ)，就认为是由(yóu)暗物质的力量进入其中(zhōng)。

于是科学(xué)家们通过射电望远(yuǎn)镜测(cè)量了距离(lí)星系中(zhōng)心更远距离的(de)氢元素(sù)，发现它们(men)的旋转(zhuǎn)速度并不符合牛顿的力学(xué)定律(lǜ)。我们的(de)太阳系也不例(lì)外，太阳系位于银河系的第(dì)三悬臂(bì)之上(shàng)，距离银河系中心2.6万光年，根(gēn)据万有引(yǐn)力(lì)定律进行计(jì)算，太阳系的运行速度应该是(shì)160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕银(yín)河系旋(xuán)转(zhuǎn)，这(zhè)个(gè)实(shí)际速度远远大于(yú)理(lǐ)论速度，那(nà)么产生(shēng)以(yǐ)上这种向心加(jiā)速度的原因很可能就是(shì)存在(zài)着(zhe)一种我们看不到(dào)的物质，是这些暗(àn)物质的引力效(xiào)应将星系聚集在了一起。

也是(shì)从这(zhè)时开始，越来越(yuè)多的研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)开始(shǐ)相信暗物质的存在。科学(xué)家根(gēn)据星系外恒星(xīng)轨(guǐ)道的速(sù)度，估算在(zài)星系当中暗物质的质量占整个星系质量(liàng)的85%。但(dàn)是，暗物质并不是唯一可以(yǐ)解释这个(gè)现象的原(yuán)因(yīn)。在一项新的研究当中，科学家们(men)发现，几乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上的微小(xiǎo)差异。另外，天文学家还发(fā)现了一个(gè)反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系(xì)不多，但是星系当中(zhōng)存在的恒(héng)星(xīng)数量却只有银河系的(de)千分之一。

所以(yǐ)在理论(lùn)上(shàng)，该(gāi)星(xīng)系必须(xū)存在暗物质，否则就(jiù)会分崩离析。但(dàn)是科学家们(men)使(shǐ)用最先进的望远镜(jìng)对(duì)其进行了(le)40个小(xiǎo)时的详细测量之后，发现星系(xì)中的恒(héng)星运动是可以用正常的(de)物质(zhì)和力(lì)学定(dìng)律来解释(shì)的。那么又(yòu)有人提出，也(yě)许(xǔ)该星系的暗物质，已(yǐ)经(jīng)被附近的另一个(gè)大(dà)星(xīng)系剥(bō)离(lí)了。奇怪的是(shì)，它的附近没(méi)有任何星系存(cún)在。造成这些现象的除了暗物(wù)质的(de)假说(shuō)之外，另一种(zhǒng)可能就是(shì)人类对引(yǐn)力的理解还不够全面(miàn)，引力很可(kě)能(néng)在不(bù)同(tóng)尺度空(kōng)间中(zhōng)的工作方(fāng)式是(shì)不同(tóng)的，这意味着(zhe)在(zài)行星系(xì)尺度中(zhōng)的天体会沿着它们的轨道，按照我(wǒ)们(men)所理解的方式运(yùn)动(dòng)。但是(shì)上升到星(xīng)系和星(xīng)团的尺度，引力之(zhī)间(jiān)的相互作用(yòng)则是不同的(de)方式。对于在星系(xì)团之间的相互作用，科(kē)学家还(hái)引(yǐn)入了(le)外部(bù)场效应的概念，指的(de)是在数百(bǎi)万(wàn)光(guāng)年的规模(mó)上，巨(jù)大(dà)的质量之间(jiān)会(huì)产生对彼此(cǐ)特(tè)殊的效果，这个(gè)理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理(lǐ)论成(chéng)立，这意味着我(wǒ)们需要对(duì)现在(zài)的物理定律(lǜ)进行修正(zhèng)，这(zhè)些发现也(yě)让(ràng)很多人认为(wèi)暗物(wù)质假说理论就此终结。但是(shì)在宇宙当中还有关于暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的其他的理论(lùn)证据，这些理论证据是蒙德理(lǐ)论(lùn)所没法解释的“引(yǐn)力(lì)透镜”。

径向距离为37亿光(guāng)年的(de)子弹星系团，由(yóu)两个碰撞的(de)星系(xì)团所(suǒ)组成，类似(shì)这样的星(xīng)团，它们大部(bù)分的普通质量(liàng)都在星系的气体(tǐ)当中。当星(xīng)团以1000万(wàn)公(gōng)里/小时发生碰撞的时候，星际(jì)气体的(de)相(xiāng)互作用(yòng)就(jiù)会导致(zhì)温度的(de)急剧升高，速(sù)度大幅降(jiàng)低。所以在理论上，在碰撞(zhuàng)之后，子(zi)弹(dàn)星系团大部分的质量将(jiāng)位于所有这些(xiē)气体(tǐ)所在的(de)中间(jiān)区域。那么我们通过(guò)什么(me)来验(yàn)证(zhèng)它(tā)的质量(liàng)区域到底是不是(shì)集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空(kōng)望远镜传回了宇宙当(dāng)中(zhōng)第一(yī)张全彩的(de)高清(qīng)照片，在照片中(zhōng)我们可(kě)以明(míng)显地看到很(hěn)多星系(xì)似乎被拉伸(shēn)产生了巨大(dà)的(de)形变。其实(shí)这(zhè)些(xiē)星系本身并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望远(yuǎn)镜(jìng)出了(le)什么问题，而是这样(yàng)极遥(yáo)远(yuǎn)的(de)天体和我们地球上的观测者之间。被(bèi)一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡，这(zhè)个(gè)超大质量(liàng)的(de)东(dōng)西的引力(lì)，会使身后更遥远(yuǎn)星系的(de)光都发生(shēng)了(le)扭(niǔ)曲(qū)。这个现(xiàn)象就是引力透镜效应。这个巨大的天体可能是超大质(zhì)量(liàng)的黑(hēi)洞或者是暗(àn)物质。

所以当人(rén)们对子弹(dàn)星(xīng)系团观测的时候，发现它(tā)的大(dà)质(zhì)量(liàng)区域(yù)并不是在中间，而是在两侧。所以最好的解释方法就是(shì)当星(xīng)团(tuán)发生全部的碰撞时，可(kě)被观测到的质量(liàng)气体(tǐ)被(bèi)卡在(zài)了中间(jiān)，暗物质则直接(jiē)通过(guò)了(le)这(zhè)个区域，并在两边形成了(le)引(yǐn)力(lì)透镜(jìng)。对子弹星系团的引力透(tòu)镜研究也被认为是暗物质存在的迄今(jīn)为(wèi)止最好的(de)理论证据。

除此之外(wài)，还有来自(zì)宇宙(zhòu)当中最古老(lǎo)的(de)光。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年之(zhī)后，可见光(guāng)终于可以畅通无阻地穿(chuān)越(yuè)在宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。经过了130多亿年之后(hòu)，这些光在宇(yǔ)宙空间背景上留下了(le)各相同性(xìng)的(de)微波(bō)辐射。其(qí)中(zhōng)红色的部分表示温度较(jiào)高的区(qū)域，蓝色则(zé)表(biǎo)示相(xiāng)对较冷的区域(yù)，但实际上(shàng)它(tā)们之(zhī)间的温差(chà)只(zhǐ)有万分(fēn)之一。

科学家们通过对前(qián)景背景分离后的二值图(tú)像(xiàng)进行连通域提(tí)取和标记之后发现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物(wù)质(zhì)，图(tú)形(xíng)看起来不应(yīng)该是(shì)这样的，而随着暗物质的增加(jiā)，一些(xiē)峰值的幅度会减小(xiǎo)，才变(biàn)得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波(bō)背景(jǐng)辐射的测量(liàng)值，我们(men)需要(yào)的(de)暗(àn)物质大约是(shì)普通物质的5倍。这个(gè)数字与解(jiě)释(shì)星系(xì)当(dāng)中(zhōng)恒星运动(dòng)所需要的暗(àn)物(wù)质(zhì)比例是一(yī)致(zhì)的。这就(jiù)意味(wèi)着。

用(yòng)了(le)一个简单的理论框(kuāng)架，就很好地解(jiě)释了很多不(bù)同的观(guān)测结果。而暗物质的本质(zhì)就(jiù)是宇宙当中存在(zài)着某种类(lèi)型的粒(lì)子，它们不参与(yǔ)任何其他(tā)的电磁作用，只通过引力来(lái)相互(hù)作(zuò)用。所以如果能(néng)够(gòu)找(zhǎo)到这种粒(lì)子(zi)的存在，就(jiù)相当于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒(lì)子到底是什么？科学家们已经提出(chū)了数(shù)十种的假想目标，而要寻(xún)找这些不同的目标(biāo)粒子所需要的实验方式也不相(xiāng)同。在过(guò)去的几(jǐ)十年当中，人类为了(le)寻找这(zhè)些看(kàn)不见、摸不到，几乎不会与常规物质(zhì)相互(hù)作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已经(jīng)进(jìn)行(xíng)了(le)超过50次的(de)实验，却没(méi)有任何实质性的(de)发现，除了一个地方，意大(dà)利的格(gé)兰萨索山，隶属于(yú)阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿(kuàng)井当中，藏着地(dì)球上最大的地学实验室，这(zhè)个(gè)实验(yàn)室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高(gāo)的探测器，一直(zhí)致力于(yú)寻找暗物质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的(de)科学家声(shēng)称观测到(dào)了某种(zhǒng)信号(hào)。经过了20多年的(de)数据收集，人们发现了(le)一(yī)个有趣(qù)的事情。探测率会在(zài)每年的6月份达到(dào)峰值，然后在11月降到(dào)最(zuì)低(dī)，而且在20年当中每(měi)年(nián)都是一样。一些(xiē)科(kē)学家认(rèn)为(wèi)这可能是人(rén)类发(fā)现暗物质的第一个直接证据。

但是(shì)为什(shén)么暗物质会产(chǎn)生周期性的年度信号呢？刚(gāng)才我们(men)讲(jiǎng)了(le)太(tài)阳系正在以220公里(lǐ)/秒的速度围绕着银河系进行移动，那么(me)如(rú)果(guǒ)暗物质存在宇宙当中(zhōng)，这意(yì)味(wèi)着我们也在以这样的速度在穿越着暗物(wù)质流(liú)，这个过程中会(huì)产(chǎn)生(shēng)相应的振荡(dàng)，同时(shí)地球又以30公里/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时(shí)间，地(dì)球(qiú)围绕太阳的方(fāng)向与太(tài)阳环(huán)绕银(yín)河系的方向是(shì)一致(zhì)的，而(ér)另外半年则与之相反。

而(ér)在6月份的时(shí)候，地球(qiú)与太(tài)阳的方向正好达到完全一致，这是(shì)理论上地球穿越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值(zhí)。尽管在实(shí)际的情况中，太阳系相(xiāng)对银(yín)河系的平面(miàn)呈现了6未置可否和不置可否的区别在哪，未置可否的置是什么意思0度的(de)倾斜，但(dàn)是(shì)这并(bìng)不(bù)影(yǐng)响这(zhè)个理论的有(yǒu)效性。

因此科学家认为(wèi)这可以(yǐ)用(yòng)来解释，研(yán)究人员们(men)所观测到的(de)周期(qī)性(xìng)信号。当然也可(kě)能有其(qí)他的(de)情(qíng)况(kuàng)，造成这(zhè)种年度周期(qī)信号的差(chà)异也可能是温度、湿度、土壤(rǎng)中的水分、高山上的积雪(xuě)，甚至(zhì)连(lián)意大利游(yóu)客的数量也符合这个周期(qī)的(de)规律。

所以(yǐ)，科学家们又在(zài)南半球建立了一个几乎相同的实(shí)验室，这里的季节与(yǔ)之前的实验(yàn)室正好(hǎo)相反，而在这里，地(dì)球穿过暗(àn)物质流的运动特征(zhēng)和第一个实验室是一样(yàng)的。

因此(cǐ)，如(rú)果在(zài)这里可以得(dé)到相同的信号，就可以成(chéng)为暗物质所(suǒ)存在的(de)非常(cháng)有力的证据了(le)。但是由于这个实验室刚刚建成不(bù)久，所以截至目前还无法(fǎ)提供相应的数据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会发(fā)射一台新的望远镜，这台太空望远镜叫做(zuò)“南希格(gé)雷斯(sī)罗曼(màn)”，它的主(zhǔ)镜大(dà)小(xiǎo)跟哈(hā)勃(bó)望(wàng)远镜相同，但它的宽视场仪器提供的(de)视野是(shì)哈勃(bó)红外仪(yí)器的100倍(bèi)。南希格(gé)雷(léi)斯罗曼太空望(wàng)远(yuǎn)镜其中一个(gè)关(guān)键的(de)用途就是探索暗(àn)物质背(bèi)后(hòu)的奥秘，对于探测的(de)结果，我们只能拭目以待(dài)了。费米实验室粒(lì)子天体物理中心的科学家丹(dān)琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬(fēn)研究发现，如果暗物质存在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种神秘的效应，这种暗物质效应，会(huì)支持宇宙当中生命的诞生，或(huò)者说(shuō)是生命进(jìn)化的一个重要因素。

如果这一理论得到(dào)进一(yī)步的证(zhèng)实，那么遍(biàn)布宇宙当中(zhōng)的暗物质(zhì)会不会意(yì)味着人类并不孤单呢？或(huò)许在宇宙当中某个角落的行星上(shàng)，暗物(wù)质正在通过(guò)这样(yàng)的效应创造生命。当然(rán)，这些推(tuī)论的大前提(tí)是要先找(zhǎo)到暗物(wù)质存在的实际证据。那么小伙伴们(men)，你(nǐ)们觉(jué)得(dé)暗物质(zhì)到底存(cún)不存在呢(ne)？喜欢(huān)请点赞，你的支持是我更新(xīn)的动力！

未经允许不得转载：惠安汇通石材有限公司 未置可否和不置可否的区别在哪，未置可否的置是什么意思