宇(yǔ)宙(zhòu)是(shì)“人(rén)为制(zhì)造”的？为何会存(cún)在科学无法解释的“暗物质(zhì)”？暗物质又究(jiū)竟(jìng)是什么？人类为了寻找(zhǎo)暗物质(zhì)存在的证槟榔戒一年脸会恢复吗，槟榔戒一年脸会恢复吗改套餐不能恢复以前套餐据(jù)，科(kē)学(xué)家们在过去的几十年当(dāng)中进行了超过50次(cì)的长期实(shí)验，但是却没有发(fā)现任何(hé)的有效证据(jù)。除(chú)了一(yī)个(gè)地方，在1687年出版的自(zì)然哲学数学原(yuán)理一书中，埃萨(sà)克牛顿发表了万有引力定律(lǜ)，它揭(jiē)示了宇宙中天体(tǐ)运(yùn)动的(de)规律(lǜ)。往(wǎng)后(hòu)的几百年来，当(dāng)天文学(xué)家们(men)发(fā)现某些天体运行轨道出现(xiàn)异常，不符(fú)合万有引(yǐn)力定律的(de)时候(hòu)，他们就(jiù)会知道，周围一定(dìng)有未知(zhī)的天体通(tōng)过引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星(xīng)运行轨道的(de)异常，推算并且发现了(le)海王星(xīng)的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是应用万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律所取得重大天文成(chéng)就的例(lì)子。但是这(zhè)些发现都(dōu)是在恒(héng)星系(xì)统的尺度当中，可(kě)当我们上(shàng)升(shēng)到星系或者是(shì)星团(tuán)的尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物(wù)理学(xué)家(jiā)弗(fú)里茨兹威基(jī)正(zhèng)在研(yán)究和测量后(hòu)发星系团(tuán)的质量。这是一个由(yóu)数千(qiān)个星(xīng)系所(suǒ)组成的(de)巨(jù)大星系团(tuán)，这些星(xīng)系被引力束缚在一起。测量星(xīng)系团的(de)质量一般会使用到两种方(fāng)法(fǎ)，当(dāng)两种方法(fǎ)结果一致，就(jiù)可(kě)以确(què)定其(qí)质量的范围。

第一种是获得其"光度学的质量"，需要(yào)的数(shù)据是测量各个星系的光度。

第二(èr)种是(shì)动力学质(zhì)量的计算，是(shì)利(lì)用光谱红移(yí)测量星系团中(zhōng)的各个(gè)星系相对于(yú)星系(xì)团的运动(dòng)速度。当测(cè)量结果出来(lái)之后，兹威基彻底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光(guāng)度学质量”的400倍。这意味着，后(hòu)发座星系团有99%的质量消(xiāo)失(shī)了，或者说这99%的质量并不(bù)以可(kě)见光的(de)形式所存在，我们(men)无法看到。最诡异的是，在测量速度的过(guò)程中，兹威基发现星系团(tuán)中很多星系(xì)的速度比理论(lùn)上要快得多，按照牛顿的运动学定(dìng)律，仅靠这(zhè)些(xiē)可(kě)见星系的(de)质量(liàng)所(suǒ)产生的引力是无法(fǎ)将(jiāng)它们束缚在星系(xì)团内的，它们早(zǎo)就应该(gāi)被(bèi)抛(pāo)出星系团之外(wài)了，除非有(yǒu)一种神秘(mì)的力(lì)量在起(qǐ)作用，这种力量来源(yuán)于某种隐形的物质。

据此，兹(zī)维基提出了这样(yàng)部(bù)分不(bù)可见(jiàn)的(de)暗(àn)质，它不发(fā)散光、吸光、反射光(guāng)，但是它们却占据着宇宙(zhòu)中绝(jué)大(dà)部分的(de)质(zhì)量。只是(shì)当时的人们对这样的一种说法不(bù)屑一顾。

直到40年(nián)之后，“暗物质”这个(gè)词才(cái)再一次出现。天文学家维(wéi)拉鲁宾和(hé)肯特福特在观测仙女座星(xīng)系中的恒星(xīng)运动。理论上来说，距(jù)离中心越远的恒星在其轨道(dào)上的(de)运行(xíng)速度就会越慢。但是(shì)他(tā)们(men)观测的结(jié)果却让人(rén)感到不可(kě)思议。

随着与中心距离(lí)的增加(jiā)，恒星的(de)旋转速(sù)度(dù)几(jǐ)乎保持不(bù)变。可(kě)是根(gēn)据牛顿的(de)万(wàn)有引力定律(lǜ)，在(zài)星系当中如果(guǒ)没有(yǒu)足够大的质量(liàng)来(lái)吸(xī)引它们(men)，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科(kē)学(xué)家(jiā)们会使用一种相(xiāng)对标(biāo)准(zhǔn)的(de)方法来解释暗(àn)物质的存在，这种方(fāng)法(fǎ)就是测量(liàng)星(xīng)系当中气体在X轴上距(jù)离(lí)星系中心(xīn)的距(jù)离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常的结果，就(jiù)认为是(shì)由(yóu)暗物质的(de)力(lì)量进入其(qí)中。

于是(shì)科学家们通过射(shè)电(diàn)望(wàng)远镜测(cè)量(liàng)了(le)距离星系(xì)中心更远距离的氢元素，发现它们的旋转速度并不符(fú)合(hé)牛顿的力学定律(lǜ)。我们的太阳(yáng)系也不例(lì)外(wài)，太阳(yáng)系位于(yú)银河系的第三悬臂之上，距(jù)离银河系中心2.6万光年(nián)，根据万有引力定律进(jìn)行计算，太阳系(xì)的(de)运行(xíng)速(sù)度应(yīng)该(gāi)是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系(xì)正在以220千(qiān)米/秒(miǎo)的(de)速度围绕(rào)银河系(xì)旋转，这个实际速(sù)度远远(yuǎn)大于理论(lùn)速度，那么产生以上这种向心(xīn)加(jiā)速度的原因很可能就是(shì)存(cún)在着(zhe)一种我(wǒ)们看不到(dào)的物质，是这些(xiē)暗物质的引力效应(yīng)将(jiāng)星(xīng)系聚集(jí)在了一起。

也是从(cóng)这时(shí)开始，越(yuè)来越多的(de)研究(jiū)人员开始相信暗物质(zhì)的存在。科学家根据星系(xì)外恒星轨道的速(sù)度，估算在星系当中(zhōng)暗物(wù)质的质量占整个星系质量的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯一可以解(jiě)释这个(gè)现(xiàn)象的原(yuán)因。在(zài)一项新的(de)研究(jiū)当中(zhōng)，科学家们(men)发现，几(jǐ)乎没有引力效应的遥(yáo)远恒(héng)星(xīng)之间(jiān)，也会出现速度上的(de)微(wēi)小差(chà)异。另外(wài)，天文学家还发(fā)现了一个反常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个(gè)星系距离地球大(dà)约2.5亿光年，大小和银河系不(bù)多，但是星系当中存在的恒星数量却只有(yǒu)银河系的千分(fēn)之一。

所以在理论上(shàng)，该星系必须存在(zài)暗物质，否(fǒu)则(zé)就会(huì)分(fēn)崩离(lí)析。但是科学家们使(shǐ)用最先进的望(wàng)远镜(jìng)对其(qí)进行了40个小时的详细测量之后(hòu)，发现(xiàn)星系(xì)中的(de)恒星运动是可以用正常的物质和力学定(dìng)律来解释的(de)。那么又有人提出，也许该星(xīng)系的暗(àn)物质，已经被附近(jìn)的另一个大星系剥离了。奇(qí)怪(guài)的是(shì)，它的附近没有任(rèn)何(hé)星系存在(zài)。造(zào)成这(zhè)些现象的(de)除(chú)了暗(àn)物质(zhì)的假(jiǎ)说之外，另一种可能就是(shì)人类对(duì)引力的理解还不够全面(miàn)，引力很(hěn)可能在不(bù)同尺度(dù)空间中的工作(zuò)方式是(shì)不同的，这(zhè)意味着在行星(xīng)系(xì)尺度中的(de)天体(tǐ)会沿着(zhe)它们的轨道，按照我们所理解的方式运动(dòng)。但是上(shàng)升到(dào)星系和星团的尺(chǐ)度，引力之间的相互作用则(zé)是(shì)不同的方式。对于在星系团之间的相互作(zuò)用，科学家还引入了外部场效应的概念，指(zhǐ)的是(shì)在数百万光(guāng)年(nián)的规模上(shàng)，巨大的(de)质量之间(jiān)会产生对(duì)彼(bǐ)此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙德(dé)理论(lùn)成立，这意(yì)味(wèi)着(zhe)我(wǒ)们(men)需(xū)要对现在的物理定律进行修正(zhèng)，这些发现也让很多人(rén)认为暗物质假说理(lǐ)论就(jiù)此终结。但是在宇宙(zhòu)当中还有(yǒu)关于暗物(wù)质存在的(de)其他的理(lǐ)论证据，这些(xiē)理论证(zhèng)据是蒙德理论所没法解(jiě)释的(de)“引(yǐn)力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距离(lí)为37亿(yì)光年的子弹星系团，由两(liǎng)个碰(pèng)撞的星系(xì)团所(suǒ)组(zǔ)成，类似这样的星团，它们大(dà)部分的(de)普通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的时候(hòu)，星际气体的相互作用就(jiù)会导(dǎo)致温度的急剧升高，速度(dù)大幅(fú)降低。所以在(zài)理论上(shàng)，在碰撞之后(hòu)，子弹(dàn)星系团大部分(fēn)的质量将位于所有(yǒu)这些气体所(suǒ)在的中(zhōng)间区域(yù)。那么我们通过什么来验(yàn)证(zhèng)它(tā)的质量区域到底是不(bù)是集中(zhōng)在中间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦(wéi)伯太空望(wàng)远镜传回了宇宙当中第一张(zhāng)全(quán)彩的高清照片，在照片中我们可以(yǐ)明(míng)显地看到很(hěn)多星系似乎被(bèi)拉伸产生了巨大的形变。其(qí)实这些(xiē)星系本身并不是真的被扭(niǔ)曲(qū)了，也不是韦(wéi)伯望远(yuǎn)镜出了什(shén)么问题，而是这样极遥(yáo)远(yuǎn)的天(tiān)体和(hé)我们地球(qiú)上(shàng)的观(guān)测者之间。被一个质量超(chāo)级巨大的(de)天体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身后更遥(yáo)远星系的光都(dōu)发(fā)生(shēng)了扭曲。这(zhè)个现象就(jiù)是引力透镜效应。这个巨大(dà)的天(tiān)体可能是超大质量(liàng)的黑洞或者是暗(àn)物质。

所(suǒ)以当人们对子弹星系团观测的时候，发现它的大质量区域并不是在中间，而是在两侧。所以(yǐ)最好的解释方法就是当星团发(fā)生全部的(de)碰(pèng)撞时，可被观测到的质(zhì)量气体被卡在了(le)中间，暗物(wù)质则(zé)直接通过(guò)了这个区域，并在(zài)两边形(xíng)成了引力透镜。对子(zi)弹(dàn)星系团的引力(lì)透(tòu)镜(jìng)研究也被认为是暗物质存(cún)在(zài)的迄(qì)今为(wèi)止最好(hǎo)的理论证据。

除(chú)此之外，还有来自宇宙当中(zhōng)最古老的光。从(cóng)宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年之后(hòu)，可见光(guāng)终于可以畅通(tōng)无(wú)阻地穿越在宇宙当中了。经(jīng)过了130多亿(yì)年之(zhī)后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性的微(wēi)波辐射。其中红色的部分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的区域，但(dàn)实际上它们之间(jiān)的温差只有万分(fēn)之一。

科学家们通过对前景背景分离后的二值图(tú)像进行连通域提取(qǔ)和标记之(zhī)后发现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看(kàn)起来不应(yīng)该是(shì)这样的，而随着(zhe)暗(àn)物(wù)质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波(bō)背(bèi)景辐射的测量值，我们需要的暗物质大约(yuē)是普通物质的5倍。这个数(shù)字(zì)与解释星系当(dāng)中(zhōng)恒星(xīng)运动所需要的(de)暗物质比例是一致的(de)。这(zhè)就意(yì)味着。

用了一个简单(dān)的理(lǐ)论(lùn)框架，就很好地解(jiě)释了很多(duō)不同的(de)观测结(jié)果。而暗物质的本质就是(shì)宇宙当中(zhōng)存在着(zhe)某种类型的(de)粒子，它们(men)不(bù)参(cān)与任何(hé)其他的电磁(cí)作用(yòng)，只通过引力来相互(hù)作用。所以如果能(néng)够找到(dào)这种粒(lì)子的存在，就相(xiāng)当于找到了暗(àn)物质存(cún)在的实际证据。这种(zhǒng)粒子到底(dǐ)是什么？科学(xué)家们已经提(tí)出了数十种(zhǒng)的假想目标，而要寻找这些不同的目(mù)标粒子(zi)所需要(yào)的实验(yàn)方式也不相(xiāng)同。在过(guò)去的几(jǐ)十(shí)年当中，人(rén)类为了寻找这些(xiē)看不见、摸不到(dào)，几乎不会与(yǔ)常(cháng)规物质相互作(zuò)用(yòng)的(de)“暗物(wù)质”，科学(xué)家们已经(jīng)进行了超过(guò)50次的实验，却没有任何(hé)实质性的发现，除了一个地方，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下(xià)1400米处(chù)的(de)地下矿井(jǐng)当中，藏(cáng)着地球(qiú)上最大(dà)的地学实验室，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高(gāo)的探测器，一直致(zhì)力于寻找暗物质粒子的周期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里的科(kē)学家(jiā)声称观测到了某种信号。经过了(le)20多年的(de)数据收集，人们发现了一个(gè)有趣的事(shì)情。探(tàn)测率(lǜ)会在每年(nián)的(de)6月份达到峰值，然(rán)后在11月降(jiàng)到最(zuì)低，而(ér)且在20年当中每年都是一样(yàng)。一些科学家认为这可能是人类发现暗物质的第一个(gè)直接证据。

但(dàn)是为什么暗物质会产(chǎn)生(shēng)周期性的年(nián)度信号呢(ne)？刚(gāng)才(cái)我们讲(jiǎng)了太阳系正(zhèng)在以220公(gōng)里(lǐ)/秒的速(sù)度围(wéi)绕着银河系进行移动，那(nà)么如果暗(àn)物(wù)质存(cún)在宇宙当中(zhōng)，这意味着我们也在以这(zhè)样(yàng)的速度(dù)在穿越着暗物质流，这个过程中会产生相(xiāng)应的振荡(dàng)，同(tóng)时地球又以30公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕太阳(yáng)进行旋转。所(suǒ)以(yǐ)有半年的时间(jiān)，地球围绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕(rào)银河系的方向(xiàng)是一致的(de)，而另外半年(nián)则与之相反。

而在6月份的时候，地球与(yǔ)太阳的方向正好达到完全一致，这(zhè)是理(lǐ)论(lùn)上地球穿越暗物(wù)质流最快的时段。而(ér)在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽管(guǎn)在实际的情况中，太阳系相对银河系的平面呈(chéng)现(xiàn)了60度的倾(qīng)斜(xié)，但(dàn)是这(zhè)并不影响这个理论(lùn)的有效(xiào)性。

因(yīn)此(cǐ)科(kē)学家认(rèn)为这可(kě)以用(yòng)来解释，研究人员(yuán)们(men)所观(guān)测(cè)到的周期性信号。当然也可能(néng)有其他的情况，造(zào)成这种年度(dù)周期信号的(de)差异也可(kě)能是温(wēn)度、湿度、土(tǔ)壤(rǎng)中的水分、高(gāo)山上的(de)积(jī)雪，甚至连意大利游客的数量也符合这个周期的规律。

所(suǒ)以，科学(xué)家(jiā)们又在(zài)南(nán)半球建(jiàn)立了一个几乎(hū)相同的实验室(shì)，这里的季节与之前的实验室正好相反，而在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运动特征(zhēng)和第(dì)一个实验室是一样的。

因此，如果在(zài)这(zhè)里可(kě)以得到相同的信号(hào)，就可以成(chéng)为暗(àn)物(wù)质所存(cún)在(zài)的非常(cháng)有(yǒu)力的(de)证据了(le)。但是(shì)由于这个(gè)实验(yàn)室刚刚建成不久，所以截至(zhì)目(mù)前还无法(fǎ)提供相(xiāng)应的数据(jù)支(zhī)持。另外，在(zài)2025年，NASA将会发(fā)射(shè)一台新的望远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大(dà)小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪(yí)器提供的视(shì)野是哈(hā)勃红外仪器的(de)100倍。南(nán)希格(gé)雷(léi)斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用途就是探(tàn)索暗(àn)物(wù)质背(bèi)后(hòu)的(de)奥秘，对(duì)于探测(cè)的结果，我们只能拭目以待了(le)。费(fèi)米(mǐ)实验室(shì)粒子天体物理中心的科(kē)学家丹琥(hǔ)珀(pò)和(hé)贾森(sēn)斯(sī)特(tè)芬研(yán)究发现，如果暗物(wù)质(zhì)存在，它们极(jí)有(yǒu)可能拥有另一(yī)种神秘的效应(yīng)，这种暗(àn)物质效(xiào)应，会支持宇宙当(dāng)中生命的诞生，或者(zhě)说是生命进(jìn)化(huà)的一个(gè)重要因素。

如果(guǒ)这(zhè)一(yī)理(lǐ)论得到进一步的证实，那(nà)么遍(biàn)布宇宙当中的(de)暗物质会不(bù)会(huì)意味着人类(lèi)并不(bù)孤单呢(ne)？或许在宇(yǔ)宙当(dāng)中某个角落的(de)行星上，暗物质(zhì)正在(zài)通过这(zhè)样的效应(yīng)创造生命。当然，这些推论(lùn)的(de)大前提是(shì)要先找到暗物质存(cún)在的实际(jì)证(zhèng)据。那么(me)小伙(huǒ)伴们(men)，你们觉得暗物质到底存不存在(zài)呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动(dòng)力！

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