宇(yǔ)宙是“人为制造”的(de)？为(wèi)何会存在科学无法解释的(de)“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什(shén)么？人类为(wèi)了寻找暗物质存(cún)在的(de)证据(jù)，科(kē)学家们在过去的几十年当中进行(xíng)了超过(guò)50次的(de)长(zhǎng)期(qī)实(shí)验，但是却没(méi)有发现任何的有效证据。除(chú)了一个地方(fāng)，在1687年(nián)出版的自然哲学数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万有(yǒu)引力(lì)定律，它揭示了宇宙中天体运动的(de)规律。往后的(de)几(jǐ)百年(nián)来，当天文学家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合(hé)万有(yǒu)引(yǐn)力定律的时候，他们就会(huì)知道，周围一定有未知的天(tiān)体(tǐ)通过引力(lì)在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过(guò)天王星运行轨道的(de)异常，推算并且发现了海王星(xīng)的(de)存在。另(lìng)外，哈雷彗星(xīng)、冥王星的发现都(dōu)是应用万(wàn)有(yǒu)引力定(dìng)律所取(qǔ)得重大(dà)天(tiān)文成就的例子。但(dàn)是这些发现(xiàn)都是(shì)在(zài)恒星系统的尺度当(dāng)中，可当我们上升到星系或(huò)者(zhě)是星团的尺(chǐ)度，事情就开始变得(dé)诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里(lǐ)茨兹威基正(zhèng)在(zài)研(yán)究(jiū)和测(cè)量后(hòu)发星系团的质量。这(zhè)是一(yī)个由(yóu)数千个星系所组(zǔ)成的巨大(dà)星系团，这些星系被引力束缚在一起(qǐ)。测量星系(xì)团的质量一(yī)般会使用(yòng)到两种(zhǒng)方法(fǎ)，当两种方法结果一致，就可以确定其质量(liàng)的(de)范围。

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

第二种是动力学质量的计算，是利(lì)用光谱红移(yí)测量(liàng)星系团中(zhōng)的(de)各个星系相对于星系团的运(yùn)动速(sù)度。当测(cè)量结果出(chū)来之后，兹威基彻底懵了，“动(dòng)力学质(zhì)量(liàng)”竟然是“光度学(xué)质(zhì)量”的400倍。这(zhè)意味着，后发(fā)座星系团有99%的质量消失了，或者说这(zhè)99%的质量并不以可见光(guāng)的形式所存在，我们无法看到(dào)。最诡(guǐ)异的(de)是，在测量速(sù)度的过程中(zhōng)，兹威基(jī)发现星(xīng)系团中很多星系的速度比理论上要(yào)快得多，按照牛(niú)顿的运动学定(dìng)律，仅靠(kào)这些可见星系的质量(liàng)所产生的引力是(shì)无法将它(tā)们束缚在星(xīng)系团内的(de)，它们早就(jiù)应该被抛出星(xīng)系团之外了，除非有一(yī)种神秘的力量在起作用，这种力量(liàng)来(lái)源于某种隐形的物质。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它(tā)不(bù)发散(sàn)光、吸光、反射光，但是它们却占据着(zhe)宇宙(zhòu)中(zhōng)绝大部分的质量。只(zhǐ)是当时的(de)人(rén)们对这样的一种说法不(bù)屑一顾(gù)。

直到(dào)40年之(zhī)后，“暗物质”这个(gè)词才(cái)再(zài)一次(cì)出现。天文(wén)学家(jiā)维拉(lā)鲁宾(bīn)和肯(kěn)特福特在观测仙女(nǚ)座星(xīng)系中的恒星运动。理论上来(lái)说，距离中心越远(yuǎn)的恒星(xīng)在其轨道上的(de)运行速度(dù)就会越慢。但是他(tā)们(men)观测的(de)结果却让人感到不可思议(yì)。

随着与中心距离(lí)的增加，恒星(xīng)的旋转速度几乎保(bǎo)持不变(biàn)。可是根据牛顿的万有(yǒu)引力定律(lǜ)，在星(xīng)系当中如果没(méi)有足够大的质量(liàng)来吸引它们，这(zhè)些外围的恒星早就被甩到宇宙当(dāng)中了(le)。基于这种现象，科学(xué)家们(men)会(huì)使用一种相对标准(zhǔn)的方法来解释(shì)暗物质(zhì)的存(cún)在，这种方法就是测(cè)量(liàng)星系当中气体(tǐ)在X轴上距离(lí)星系(xì)中心的距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现(xiàn)异常的结(jié)果，就认(rèn)为是由暗物质的力量进(jìn)入(rù)其中(zhōng)。

于(yú)是科学家们(men)通过射(shè)电望远镜测量(liàng)了(le)距离星系(xì)中心(xīn)更远距(jù)离的氢(qīng)元(yuán)素(sù)，发(fā)现它(tā)们的旋转速度(dù)并不符合(hé)牛顿的力学定律。我们的太阳系也不例外，太阳系位于(yú)银河系的第三悬臂之上，距(jù)离银河(hé)系中心2.6万光年，根据(jù)万有引(yǐn)力定(dìng)律(lǜ)进(jìn)行计算，太阳系的(de)运行速度应该是160千米/秒，但实际上(shàng)，太(tài)阳系正在以220千米/秒的速(sù)度围绕银河(hé)系旋转，这个(gè)实际速度远远大于理(lǐ)论速(sù)度，那么产(chǎn)生以上这种(zhǒng)向心加速度的原因很可能(néng)就(jiù)是(shì)存在着(zhe)一种我们看不到(dào)的物质，是这些暗物质(zhì)的引力效应将星系聚集在了(le)一起。

也是从这时开始，越来(lái)越多(duō)的研究人员开(kāi)始相信暗物质的(de)存在。科(kē)学家根据星系外(wài)恒星轨道的速度，估算在星系(xì)当中暗(àn)物(wù)质的(de)质量占整个星系(xì)质量的(de)85%。但是，暗物质(zhì)并(bìng)不(bù)是唯(wéi)一可以(yǐ)解释这个现象的原因。在一项新的研究当(dāng)中，科学家们发现，几(jǐ)乎没(méi)有引力效(xiào)应的遥远(yuǎn)恒星之间，也(yě)会出现速度上(shàng)的微小差异。另外(wài)，天文学家还发现了一(yī)个反常的星系，叫(jiào)做(zuò)Agc114905无功不受禄什么意思，无功不受禄下一句该怎么回答对方无功不受禄什么意思，无功不受禄下一句该怎么回答对方n>。这(zhè)个星系距离地球大约2.5亿光(guāng)年，大小和(hé)银(yín)河(hé)系不多，但是星(xīng)系(xì)当(dāng)中存在(zài)的恒星(xīng)数量却只(zhǐ)有银河系(xì)的千分之一。

所以在理(lǐ)论上，该星系必须(xū)存(cún)在暗物质，否则就会分崩离析。但是科(kē)学家们使用(yòng)最先(xiān)进(jìn)的望远(yuǎn)镜对(duì)其进行了(le)40个小时的(de)详(xiáng)细测量之后，发现(xiàn)星系中的(de)恒星运动是可以(yǐ)用正常的(de)物质和(hé)力学定律来解(jiě)释的。那么(me)又有人提出，也许该星系的暗物质(zhì)，已经被(bèi)附近(jìn)的另一个大(dà)星(xīng)系剥离了。奇(qí)怪的是，它(tā)的附近(jìn)没有任何星系存(cún)在。造成这些现象的除了暗物质的假说之外，另一种可能就是(shì)人类对引力的(de)理(lǐ)解还(hái)不够全面(miàn)，引力很(hěn)可能在不同尺度(dù)空间中的工作方式(shì)是不同的，这意味着在行星系尺度中的天体会沿(yán)着它们的轨道，按(àn)照(zhào)我(wǒ)们所(suǒ)理解的方式运动(dòng)。但(dàn)是上(shàng)升到星(xīng)系和(hé)星(xīng)团的尺(chǐ)度(dù)，引力(lì)之间的相互(hù)作(zuò)用则(zé)是不(bù)同(tóng)的方(fāng)式。对于在星系团之间的相互作用，科学家还引入(rù)了外部场效应的概念(niàn)，指的是在数百(bǎi)万光年的(de)规模上，巨大的质量之(zhī)间会产生对彼此特(tè)殊的效果，这个理(lǐ)论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理论(lùn)成立，这(zhè)意味(wèi)着我们需要对现在(zài)的(de)物理定律进行(xíng)修正，这些(xiē)发现(xiàn)也(yě)让很(hěn)多人认为(wèi)暗物(wù)质假说理论就此(cǐ)终(zhōng)结。但是在宇(yǔ)宙当中还有(yǒu)关于暗物质存在的其他的(de)理(lǐ)论证(zhèng)据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿(yì)光年的子(zi)弹星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团所组(zǔ)成，类似这样的(de)星团(tuán)，它(tā)们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万(wàn)公(gōng)里/小时发生碰撞的时候，星际(jì)气体的相(xiāng)互作用就会导致温(wēn)度的急(jí)剧升高，速度大幅降(jiàng)低(dī)。所以在理论(lùn)上，在碰撞(zhuàng)之(zhī)后(hòu)，子(zi)弹星系团大部分的(de)质量将位于所(suǒ)有这些气体所在的中间区域。那(nà)么我们(men)通过什么来验证它(tā)的质量区(qū)域到底是不是集中在(zài)中间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯太空(kōng)望远镜传回了宇(yǔ)宙当中(zhōng)第一张全彩的高清照片，在照(zhào)片中我们可以(yǐ)明显地看(kàn)到很多星系(xì)似乎被拉伸产生(shēng)了巨大(dà)的(de)形变。其实这些星(xīng)系本身并不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远(yuǎn)镜(jìng)出了(le)什么问题，而是这(zhè)样极遥(yáo)远的天体和我们地(dì)球(qiú)上的观测者(zhě)之间。被一个质量超级巨大(dà)的天体遮挡，这个超大(dà)质量的东西的引(yǐn)力，会使(shǐ)身后更遥(yáo)远(yuǎn)星系的(de)光都发生了(le)扭曲(qū)。这(zhè)个现(xiàn)象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨大的天(tiān)体(tǐ)可能是(shì)超大质(zhì)量的黑洞或者是暗(àn)物质。

所以当人们(men)对子弹星系团观测的时候，发现它的大质量区域并(bìng)不是在(zài)中间，而是(shì)在两侧。所以最(zuì)好(hǎo)的解释方法(fǎ)就是当星团发生全部的碰撞时，可(kě)被(bèi)观测到的质(zhì)量气(qì)体被卡在了中间，暗物质则直接通过了(le)这个区(qū)域，并在两(liǎng)边形成了引力(lì)透镜(jìng)。对子弹星系团的引(yǐn)力透镜研究也被认为是暗物质(zhì)存在的迄今为止最好的(de)理(lǐ)论证据(jù)。

除此之外，还有来自宇(yǔ)宙当(dāng)中最古老的光。从宇宙大(dà)爆炸开(kāi)始，38万年之后，可(kě)见光终(zhōng)于可(kě)以畅通无(wú)阻(zǔ)地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇(yǔ)宙空间背景上留下了各相同(tóng)性(xìng)的(de)微波辐射。其中红色的部分表(biǎo)示温(wēn)度较高的(de)区域，蓝色则表(biǎo)示(shì)相对较冷(lěng)的区(qū)域，但实际上它们之(zhī)间的(de)温差只有万分之一。

科学家们通过对前景(jǐng)背景分(fēn)离(lí)后的二值图(tú)像进行连通域提取和标记(jì)之后发(fā)现，如果宇宙当中没有(yǒu)暗物质，图(tú)形看起来不应该是这样(yàng)的，而随着暗物质的(de)增加，一(yī)些峰值(zhí)的(de)幅(fú)度(dù)会减小，才变(biàn)得(dé)看起来“和(hé)谐”。为(wèi)了(le)匹(pǐ)配宇(yǔ)宙微波背(bèi)景辐射的测量(liàng)值，我们(men)需要的暗物质(zhì)大约(yuē)是普(pǔ)通物(wù)质的5倍。这个数字与解释星(xīng)系当中恒(héng)星运动所需要的暗物质比例是一致的。这就意味(wèi)着。

用(yòng)了一个简(jiǎn)单的理论框架(jià)，就(jiù)很好地(dì)解释了很多不(bù)同的观测结果。而暗物质的(de)本质就是宇宙当中存在着(zhe)某种(zhǒng)类(lèi)型(xíng)的粒子(zi)，它(tā)们不参与(yǔ)任何(hé)其他(tā)的电磁作用，只通过引力来相互(hù)作用(yòng)。所以(yǐ)如果能够找(zhǎo)到这种粒子的存在，就(jiù)相当于(yú)找到了暗物(wù)质存在(zài)的实际(jì)证据。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们已经提出了(le)数(shù)十种的假想目标，而要寻找这些(xiē)不(bù)同(tóng)的(de)目标粒子所需(xū)要的实验方式也(yě)不相同。在过去的几十年当中(zhōng)，人(rén)类为了寻(xún)找(zhǎo)这些看不见、摸不到，几乎不会与常(cháng)规物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家(jiā)们已(yǐ)经进(jìn)行了超过50次的实(shí)验，却没有(yǒu)任何实(shí)质性的发现，除了一(yī)个地(dì)方，意大利的格兰萨索山，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉(mài)。

在山(shān)下1400米处的地下矿井当(dāng)中，藏着地球上最(zuì)大的地学实验室(shì)，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高的(de)探测器，一直(zhí)致(zhì)力于寻找暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的(de)科学(xué)家声称观测到(dào)了某种信号。经过了20多年的(de)数据收集，人们发现了一个有趣的事情(qíng)。探测率(lǜ)会在每(měi)年的6月份达到峰值，然后在11月降到(dào)最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是一(yī)样(yàng)。一些科学(xué)家认为(wèi)这可能是(shì)人(rén)类发现暗(àn)物质(zhì)的第一个直接证(zhèng)据。

但是(shì)为什么暗(àn)物质会产(chǎn)生周期性的年度信(xìn)号呢？刚(gāng)才我们讲了太阳(yáng)系正在以220公里/秒的速度围绕(rào)着银河系进(jìn)行移动，那么如果(guǒ)暗物质存在宇(yǔ)宙当中，这意(yì)味着我们也在以这(zhè)样的(de)速度在穿越着暗物质流，这(zhè)个过程中会产生相(xiāng)应的振荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕太(tài)阳进行旋(xuán)转。所以有半年的时间，地球围绕太阳的(de)方向与太(tài)阳环绕银河(hé)系(xì)的方向是一致的，而另外半年(nián)则与(yǔ)之相反。

而在(zài)6月份(fèn)的时(shí)候，地球与(yǔ)太阳的方向正(zhèng)好达到完全一致，这是理论上地球穿越暗物质流(liú)最快(kuài)的时段。而在11月份，又恰好(hǎo)达到(dào)了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实(shí)际的情况(kuàng)中，太阳系相对银河系的平(píng)面呈现(xiàn)了60度(dù)的倾斜，但是这并不影响这(zhè)个理论(lùn)的有效(xiào)性。

因(yīn)此科(kē)学家认为这可以用来解(jiě)释(shì)，研究人员(yuán)们所(suǒ)观测(cè)到(dào)的周期性信号。当然也可(kě)能有其他的情况，造成这种年度(dù)周期信号的差(chà)异也(yě)可能是温度(dù)、湿度(dù)、土壤中的水分、高山上(shàng)的积雪，甚至连意大利(lì)游客(kè)的数量也(yě)符合这个周期的规律。

所以，科学家们又在南半球建立了一(yī)个几乎相同(tóng)的实(shí)验室，这里的(de)季节与(yǔ)之前的实验室(shì)正好相反，而(ér)在这(zhè)里，地球穿过暗(àn)物质流的(de)运动特征和(hé)第一(yī)个(gè)实(shí)验室是(shì)一(yī)样的(de)。

因此，如果在这里(lǐ)可以得(dé)到(dào)相同的(de)信号，就可以成为暗物质(zhì)所存在的非(fēi)常有力的证据(jù)了。但(dàn)是由于这(zhè)个(gè)实验室(shì)刚刚(gāng)建成不久，所以截至目前还无法提(tí)供相应的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新的望(wàng)远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同，但它的(de)宽视场仪器提供的视野(yě)是哈勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼(màn)太空望远镜其中一个(gè)关(guān)键的(de)用途就是探索暗物质(zhì)背后的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了。费米实验(yàn)室粒子天体(tǐ)物理中心的科(kē)学家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬(fēn)研究发现(xiàn)，如果暗物质存在，它们极有可能拥有另(lìng)一种神秘的(de)效应，这种暗(àn)物(wù)质效应，会支持宇宙(zhòu)当中生命的诞生，或者说(shuō)是生命进化的一(yī)个(gè)重要因(yīn)素。

如果(guǒ)这一理论得到(dào)进一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙当中的暗物质会不(bù)会意味着人类并不孤单呢？或许在(zài)宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正(zhèng)在(zài)通过这样的效应创(chuàng)造生命。当然(rán)，这些推论的大前(qián)提是要先找到暗物质存在的实际证据(jù)。那么(me)小(xiǎo)伙伴们，你们觉得暗(àn)物质到(dào)底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞(zàn)，你的支持(chí)是(shì)我更(gèng)新(xīn)的动(dòng)力！

未经允许不得转载：绿茶通用站群 无功不受禄什么意思，无功不受禄下一句该怎么回答对方