宇(yǔ)宙是“人(rén)为制造”的(de)？为何会(huì)存(cún)在科学无(wú)法(fǎ)解释的“暗(àn)物(wù)质(zhì)”？暗(àn)物质又究竟是什么？人类为(wèi)了寻找暗物质存在(zài)的证据(jù)，科学家们(men)在过去的几十年当中(zhōng)进行了超过50次(cì)的长期(qī)实验，但(dàn)是却没有发现(xiàn)任何的有效证(zhèng)据(jù)。除了(le)一个地(dì)方，在1687年出版(bǎn)的自然(rán)哲(zhé)学数学原理一书中，埃(āi)萨克(kè)牛顿(dùn)发表了万有引力定律，它揭示了宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往后的几百年来，当天文学家(jiā)们发现(xiàn)某(mǒu)些(xiē)天体运行轨道(dào)出现异常(cháng)，不符(fú)合万(wàn)有引力定律的时候，他们就会知道，周围(wéi)一定有未知的(de)天体(tǐ)通(tōng)过引力在摄(shè)动它的轨道。比如(rú)在1846年，奥(ào)本勒维(wéi)耶就通过天(tiān)王星运行轨道的异(yì)常(cháng)，推算(suàn)并且发现了海王(wáng)星的存在。另外，哈雷(léi)彗星、冥王星的(de)发(fā)现都是应用万(wàn)有引(yǐn)力定律所取得重大天文成就的例子。但(dàn)是这些发(fā)现都是在恒星系统的尺度当中，可当我们上(shàng)升到(dào)星系或者是星团的尺度，事情就开始变得诡(guǐ)异(yì)了。

1933年，瑞士(shì)的(de)物理学家弗里茨(cí)兹(zī)威(wēi)基正(zhèng)在研究和测(cè)量(liàng)后发(fā)星系(xì)团的(de)质(zhì)量(liàng)。这是一个由(yóu)数千个(gè)星(xīng)系所组(zǔ)成的巨大(dà)星系团，这些星(xīng)系(xì)被引力(lì)束缚在(zài)一起。测(cè)量星(xīng)系团的质量一般(bān)会使(shǐ)用到(dào)两种方(fāng)法，当(dāng)两种方(fāng)法结(jié)果一致，就可以确(què)定其质量的范围(wéi)。

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

第(dì)二种是动力学质量的计算，是利用光谱(pǔ)红移测量星(xīng)系团(tuán)中的各个星(xīng)系相对于星系团的运动速度。当测(cè)量结果出(chū)来之后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然是(shì)“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团(tuán)有(yǒu)99%的质量消失(shī)了(le)，或者说这99%的质量并不以(yǐ)可见光(guāng)的形式所(suǒ)存在，我(wǒ)们无法看到。最(zuì)诡异的是(shì)，在测(cè)量速度的过程中(zhōng)，兹威基发现星系团中很多(duō)星系的速度比理论(lùn)上要快得(dé)多(duō)，按照(zhào)牛顿的运(yùn)动学定律，仅靠这(zhè)些可(kě)见星系的质(zhì)量所产生的引力是无法将它们束缚在星(xīng)系团(tuán)内的，它们早就应(yīng)该被抛出(chū)星系团之(zhī)外了，除非有一种神秘的(de)力量在起作用，这种力量来源于某种(zhǒng)隐形的物质。

据此(cǐ)，兹(zī)维基提出了这样(yàng)部分不可(kě)见的暗质(zhì)，它不(bù)发(fā)散光、吸光(guāng)、反射光(guāng)，但是它们(men)却占据着宇宙中绝大部分的质量。只是(shì)当时的人们对(duì)这样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年(nián)之后，“暗物(wù)质”这个词(cí)才再一次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测仙女座星(xīng)系中的(de)恒星(xīng)运动。理(lǐ)论(lùn)上来(lái)说(shuō)，距离(lí)中心越远的恒星在其轨道上(shàng)的运(yùn)行速(sù)度就会越慢(màn)。但(dàn)是他们(men)观测的结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与(yǔ)中心(xīn)距(jù)离的增加(jiā)，恒星的旋转(zhuǎn)速度(dù)几乎保持不(bù)变。可是根据牛顿(dùn)的万有引力定(dìng)律(lǜ)，在(zài)星系当中(zhōng)如果(guǒ)没有足够大的质量来吸引它们，这些(xiē)外围的恒星早(zǎo)就(jiù)被甩到(dào)宇宙当中(zhōng)了(le)。基黄鳝多了怎么保鲜存放 黄鳝冰箱半年可以吃吗于这(zhè)种(zhǒng)现象，科学家们(men)会(huì)使用(yòng)一种相对标准(zhǔn)的方法来解(jiě)释(shì)暗物质(zhì)的(de)存在，这种方法就是测量星系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系中心的距(jù)离(lí)，以及在Y轴(zhóu)上气体(tǐ)的旋转速度。如果(guǒ)出现异常的结果，就认(rèn)为(wèi)是(shì)由暗物质(zhì)的力(lì)量进入其中(zhōng)。

于(yú)是科学家们(men)通过射电(diàn)望远镜测(cè)量(liàng)了距离星(xīng)系中心更(gèng)远距(jù)离的氢元素(sù)，发现它们(men)的(de)旋(xuán)转速度并不符合牛(niú)顿(dùn)的(de)力(lì)学定(dìng)律。我们的太(tài)阳系也不(bù)例外，太阳系(xì)位于银河系的(de)第三(sān)悬臂之(zhī)上(shàng)，距离银河(hé)系中(zhōng)心2.6万光年，根(gēn)据万有引(yǐn)力定律进行计算，太阳(yáng)系的运行速度(dù)应该是160千米/秒，但实(shí)际上(shàng)，太阳系(xì)正(zhèng)在(zài)以(yǐ)220千米/秒(miǎo)的速(sù)度围(wéi)绕银河系旋转(zhuǎn)，这个实际速度(dù)远远大于理论速度，那么产生(shēng)以上这种向心加速度(dù)的(de)原因很可能就是存在着一种(zhǒng)我(wǒ)们看不到的物质(zhì)，是这(zhè)些暗物质(zhì)的(de)引(yǐn)力效应(yīng)将星(xīng)系聚集在了一起。

也是从这时开始(shǐ)，越来越(yuè)多(duō)的研(yán)究人(rén)员开始相信暗(àn)物质的存在(zài)。科学家根据星系外恒星轨道的速度(dù)，估(gū)算在星(xīng)系当中暗(àn)物质的质量占(zhàn)整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯一可(kě)以(yǐ)解释(shì)这个(gè)现象的原(yuán)因。在一项新的(de)研究(jiū)当中(zhōng)，科学家(jiā)们(men)发现，几乎没有引力效应的(de)遥远恒星之间(jiān)，也(yě)会(huì)出现速度上(shàng)的微小差异。另外，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了一(yī)个反(fǎn)常(cháng)的星(xīng)系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系(xì)距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但(dàn)是星系(xì)当(dāng)中存在的恒星数量(liàng)却只有(yǒu)银河系的千分之一(yī)。

所以在理论上，该(gāi)星系必须存在暗物质(zhì)，否则(zé)就会分(fēn)崩离析(xī)。但是科学(xué)家们使用最(zuì)先进的望远镜(jìng)对其进行了40个小(xiǎo)时的详细(xì)测量之(zhī)后，发(fā)现星系中的恒星运动是可(kě)以用(yòng)正常的物质和力(lì)学定律来解释的(de)。那么又(yòu)有人提出，也(yě)许该星系的(de)暗物(wù)质，已经被附近的另一个(gè)大星系(xì)剥离了。奇怪的是，它的(de)附近没有任何星系存在。造(zào)成这(zhè)些现象的(de)除了暗物(wù)质的假说(shuō)之外(wài)，另一种(zhǒng)可能(néng)就是(shì)人类(lèi)对引力的理(lǐ)解(jiě)还不够全(quán)面，引(yǐn)力很可能在不同尺度空间中(zhōng)的(de)工作方式是不同的，这意味着在(zài)行星系尺度中的天(tiān)体会沿着它们的轨道，按照我们所理(lǐ)解的方式(shì)运(yùn)动。但(dàn)是上(shàng)升到星系(xì)和星(xīng)团的尺度，引力(lì)之间的(de)相互作用则是不同的(de)方式(shì)。对于(yú)在(zài)星系团之间的相互作用，科学家还引入了外部(bù)场效应的概念(niàn)，指的是在(zài)数百万光年(nián)的规模上，巨大(dà)的质(zhì)量之间会产生对彼此特殊(shū)的效果(guǒ)，这个理(lǐ)论(lùn)叫(jiào)做MOND蒙德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成立(lì)，这意味(wèi)着我们需要对现在的物理定律进(jìn)行修正(zhèng)，这些发现也(yě)让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就(jiù)此(cǐ)终结。但是在宇宙当中还有关于暗物质存在(zài)的其他的理论(lùn)证据(jù)，这(zhè)些理论(lùn)证据是蒙(méng)德理论所没法解释的“引(yǐn)力透镜(jìng)”。

黄鳝多了怎么保鲜存放 黄鳝冰箱半年可以吃吗pe="jpeg" data-w="1649" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/18fc0a6e444b507.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

径向(xiàng)距离为37亿光年的子弹星系团，由两(liǎng)个碰撞的星(xīng)系团所组(zǔ)成，类似(shì)这样(yàng)的星团，它们大(dà)部分的普通(tōng)质量(liàng)都在星系(xì)的气体当中。当星团(tuán)以1000万公里/小(xiǎo)时发生(shēng)碰撞的(de)时候，星际气体的相互(hù)作用就会导致温(wēn)度的急剧升高，速度大幅降低。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在碰撞(zhuàng)之后(hòu)，子弹星系团大部分(fēn)的(de)质量将位于所有这些气体所在的中间(jiān)区(qū)域。那么我们通过什么来(lái)验证它的(de)质(zhì)量区域到底(dǐ)是不(bù)是集中在中间呢？前不久，詹(zhān)姆(mǔ)斯韦伯(bó)太空望远镜传回了宇(yǔ)宙当中第(dì)一张全彩的高清(qīng)照片，在照片(piàn)中(zhōng)我们可以明显地看到(dào)很(hěn)多星(xīng)系似(shì)乎被拉伸产生了巨(jù)大的形变(biàn)。其实这些星系本身并不是真的被(bèi)扭(niǔ)曲了，也(yě)不是韦伯望远镜出了什么问(wèn)题，而是这(zhè)样极遥(yáo)远的(de)天(tiān)体(tǐ)和我们地球(qiú)上的观测者之间。被一个(gè)质量超级巨(jù)大(dà)的天体遮(zhē)挡，这(zhè)个(gè)超大质量的东西的引(yǐn)力，会(huì)使身(shēn)后更遥远星系的光(guāng)都发生了(le)扭曲(qū)。这(zhè)个现象就(jiù)是引力透(tòu)镜效应。这个巨大的天体可能是(shì)超大质量的黑(hēi)洞或者是暗(àn)物质。

所以当人(rén)们对子弹星(xīng)系团观(guān)测的(de)时候，发现它的大质量区(qū黄鳝多了怎么保鲜存放 黄鳝冰箱半年可以吃吗)域并不是在中间，而(ér)是在两侧(cè)。所以最好的解释(shì)方法就是当星团发生全部的(de)碰(pèng)撞时，可被观测到的质量气体被卡在(zài)了中间，暗物质则直(zhí)接(jiē)通过了这个(gè)区域，并(bìng)在两边(biān)形(xíng)成了引(yǐn)力透镜(jìng)。对(duì)子弹星系团的引力透镜研究也被认为是暗物(wù)质(zhì)存在(zài)的迄今为止(zhǐ)最好的理(lǐ)论证据(jù)。

除(chú)此之外，还有来自宇宙当中最古(gǔ)老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之(zhī)后，可(kě)见光终于可以畅通无阻地穿(chuān)越在宇宙当(dāng)中了(le)。经(jīng)过了(le)130多亿年(nián)之(zhī)后，这些光在宇宙(zhòu)空间背景(jǐng)上留下了(le)各相同性的微波(bō)辐射。其中红色的(de)部分表示温度较高的区(qū)域(yù)，蓝色则表示相(xiāng)对(duì)较(jiào)冷的(de)区域，但实(shí)际上它们之(zhī)间的温差只有万分之一。

科学(xué)家们(men)通过(guò)对前(qián)景背景分离后的二值(zhí)图像进(jìn)行连通域提取和(hé)标记之后发(fā)现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗(àn)物质(zhì)，图(tú)形看起来(lái)不应该是这样的，而随着暗物(wù)质(zhì)的(de)增加(jiā)，一些峰(fēng)值的幅度会减小，才变得看起来“和(hé)谐”。为(wèi)了匹配宇(yǔ)宙微波背(bèi)景辐射(shè)的测量(liàng)值，我们需要(yào)的暗物质(zhì)大约(yuē)是普通物质(zhì)的5倍。这个数(shù)字与解释星(xīng)系当中恒(héng)星运动所需要的暗物质比(bǐ)例是(shì)一致的。这就意味着。

用了一个(gè)简单的理论(lùn)框架，就很好地解释了很多不同的观测结果(guǒ)。而暗(àn)物(wù)质的本(běn)质(zhì)就是宇宙当中存在(zài)着(zhe)某种类型的粒(lì)子，它们(men)不参(cān)与任何其他的电磁(cí)作用，只通(tōng)过(guò)引力(lì)来相互作(zuò)用。所以如果能够找(zhǎo)到这(zhè)种粒子(zi)的存在，就相当(dāng)于找到了暗物质存在(zài)的实际证据。这种粒子(zi)到底是什么？科学家们已经(jīng)提(tí)出了数十种的假想目标，而要寻找这些不同(tóng)的目标粒(lì)子(zi)所需(xū)要(yào)的实验方式也不相同。在过去的几十年当中，人类为了寻找这些看不(bù)见、摸不到，几乎不(bù)会与常规物(wù)质相互作用(yòng)的“暗(àn)物质”，科学家们(men)已经进行了(le)超过50次的实验，却没有任何实(shí)质性的发现，除(chú)了一个(gè)地方，意大(dà)利的(de)格(gé)兰萨索山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处(chù)的地下矿井当中，藏着地(dì)球上(shàng)最(zuì)大的地学实验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层(céng)楼高的探测器，一直致力于寻找暗物质(zhì)粒子(zi)的周(zhōu)期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里的科(kē)学家声(shēng)称观测(cè)到了某(mǒu)种信号。经过了20多(duō)年的数据收集，人们发现(xiàn)了一(yī)个有趣的事情。探(tàn)测率会在每年的6月份达到(dào)峰值，然后在11月降到最低，而且在20年(nián)当中每(měi)年都是一样。一(yī)些科学家认为这可能是人类发现暗(àn)物质的第一个直接(jiē)证据。

但是为什么暗(àn)物质会产生(shēng)周期(qī)性的(de)年(nián)度信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太阳系正(zhèng)在以220公(gōng)里/秒的速(sù)度围绕着银河系进行(xíng)移(yí)动，那么如果暗物质存(cún)在宇宙(zhòu)当(dāng)中，这意(yì)味着我们也在以这样(yàng)的(de)速度在穿越着暗物质流，这个过程中会产生相应的振(zhèn)荡，同(tóng)时(shí)地球(qiú)又以30公里/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行(xíng)旋转。所以(yǐ)有(yǒu)半年的(de)时间，地(dì)球围绕太阳的方向(xiàng)与太阳(yáng)环(huán)绕银河系的方向是一致(zhì)的，而另外半年则(zé)与(yǔ)之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球与太阳的方向正好(hǎo)达到完全一(yī)致，这是理论(lùn)上(shàng)地球穿(chuān)越(yuè)暗物质流最(zuì)快的时段。而(ér)在11月份，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实际(jì)的情况中，太阳系相(xiāng)对银河系的平面呈(chéng)现了60度的倾斜，但是这并不影响这(zhè)个理论的(de)有效性。

因此(cǐ)科(kē)学家(jiā)认为这可以用来解释，研(yán)究人员们所观测到的周期性信号。当然也(yě)可能有其(qí)他(tā)的情况，造(zào)成这种年度(dù)周期信号的差异也可能是(shì)温度、湿度、土壤中(zhōng)的水分(fēn)、高山上的积(jī)雪，甚至连意大(dà)利游客的数量也(yě)符(fú)合这个周(zhōu)期(qī)的(de)规律。

所以，科学家们又在南半球建(jiàn)立了一个(gè)几乎相同的实验室，这里(lǐ)的(de)季节与之(zhī)前(qián)的实验室正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗(àn)物质流的运动特征和第(dì)一个实验室是(shì)一样的。

因此，如(rú)果在这里可以(yǐ)得到相同的信号(hào)，就可(kě)以成(chéng)为(wèi)暗物质(zhì)所(suǒ)存在(zài)的非常(cháng)有力的(de)证据(jù)了(le)。但(dàn)是由于这个实验(yàn)室刚(gāng)刚(gāng)建成不久(jiǔ)，所(suǒ)以(yǐ)截至目(mù)前(qián)还无法提供相(xiāng)应的数据(jù)支持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发射一台新(xīn)的望远镜，这台太空望远镜叫(jiào)做“南希格(gé)雷(léi)斯(sī)罗曼(màn)”，它的主(zhǔ)镜大(dà)小跟(gēn)哈勃望远镜相同(tóng)，但(dàn)它(tā)的(de)宽视场(chǎng)仪(yí)器(qì)提供(gōng)的视野是(shì)哈勃红外仪(yí)器的100倍(bèi)。南希格(gé)雷斯罗(luó)曼太空望(wàng)远镜其中一个关键的用途就是探(tàn)索暗物(wù)质背(bèi)后(hòu)的奥秘(mì)，对于探测的结果，我(wǒ)们只能拭目(mù)以待了。费米(mǐ)实验(yàn)室粒子天体物理中心的科学家丹琥珀和贾森(sēn)斯特(tè)芬研究发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们极有可能拥(yōng)有另一种神秘的效应，这种暗物质效(xiào)应，会支持宇宙当中生命的(de)诞生，或者说(shuō)是生命(mìng)进化(huà)的(de)一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得(dé)到(dào)进(jìn)一步的(de)证实，那么遍(biàn)布(bù)宇(yǔ)宙当中的暗物质会不会意味着人类并(bìng)不孤单呢？或许在(zài)宇宙当中某个(gè)角落的行星上，暗物质正(zhèng)在通过(guò)这样的效应创造(zào)生命。当然，这些推论的大前提是要先找到暗物质存在(zài)的实际证据(jù)。那么(me)小伙伴们，你们觉得暗物质(zhì)到(dào)底(dǐ)存不存在呢？喜(xǐ)欢(huān)请(qǐng)点赞，你的支持是我(wǒ)更(gèng)新的动力！

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