宇宙是(shì)“人为制造”的？为何(hé)会存在(zài)科学无(wú)法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么(me)？人类为了寻找(zhǎo)暗(àn)物质(zhì)存(cún)在的证据，科学家们(men)在过去(qù)的几十年(nián)当中(zhōng)进行了超过50次的长(zhǎng)期实验，但是却没有发现任何的有效(xiào)证据。除了一个地(dì)方，在1687年出版的自然哲学数学原(yuán)理一书中(zhōng)，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭示了宇宙中天(tiān)体运动的规律。往后的(de)几百(bǎi)年(nián)来(lái)，当(dāng)天文学家(jiā)们发(fā)现某些(xiē)天(tiān)体运行(xíng)轨(guǐ)道(dào)出现(xiàn)异常，不符合万有引力定(dìng)律的时候(hòu)，他们就会知道，周(zhōu)围(wéi)一定(dìng)有(yǒu)未(wèi)知的天体通过(guò)引力(lì)在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天(tiān)王星运行轨道的异常，推(tuī)算(suàn)并且发现了(le)海王星(xīng)的存在(zài)。另(lìng)外，哈(hā)雷(léi)彗星、冥(míng)王(wáng)星的发(fā)现都是应用万(wàn)有(yǒu)引力定律所(suǒ)取得重大天(tiān)文(wén)成(chéng)就的例子(zi)。但是这些(xiē)发现都是在恒(héng)星系统(tǒng)的尺度当中，可当(dāng)我们上升到星系或者是星团的尺度，事(shì)情就(jiù)开始变得诡异了。

1933年(nián)，瑞士的物理学(xué)家弗里茨(cí)兹(zī)威基正(zhèng)在研究(jiū)和(hé)测量(liàng)后发星系团的质量。这是(shì)一个由数千个(gè)星系所组成(chéng)的巨大(dà)星系团，这些星系(xì)被引力束缚在一起。测量星(xīng)系团的质(zhì)量一般会使用到两种方法，当两种方法结(jié)果(guǒ)一(yī)致，就可以确定其质量的范围。

第一(yī)种是获得其"光度学(xué)的质(zhì)量"，需要的数据(jù)是测量各(gè)个星系的(de)光度。

第(dì)二种是动力学质量的计(jì)算，是利用光谱红移(yí)测量星系团(tuán)中(zhōng)的(de)各个星系相对于星系团的运动(dòng)速(sù)度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟(jìng)然是“光度学(xué)质(zhì)量”的400倍(bèi)。这意味(wèi)着，后发座星系(xì)团有(yǒu)99%的质量(liàng)消失(shī)了，或(huò)者说这99%的质量(liàng)并不以可见光的(de)形式所存(cún)在(zài)，我们无法看到。最诡异的是，在测量(liàng)速度(dù)的过程中，兹威基发(fā)现星(xīng)系团中(zhōng)很多星(xīng)系的速度比理论(lùn)上要快(kuài)得多，按照牛顿(dùn)的运动学定律，仅(jǐn)靠这(zhè)些可见星系的(de)质量所产生(shēng)的引力是无(wú)法(fǎ)将它们束缚在星系(xì)团内的，它们早就应该被抛(pāo)出(chū)星系团之外了(le)，除非有一(yī)种(zhǒng)神秘的力量在起作用，这种力量来(lái)源于(yú)某种隐形(xíng)的(de)物(wù)质(zhì)。

据(jù)此，兹维基提出了这样部分(fēn)不可(kě)见的暗质(zhì)，它(tā)不发散(sàn)光(guāng)、吸(xī)光、反(fǎn)射光(guāng)，但是它(tā)们却占据着(zhe)宇宙中绝(jué)大部分的质量。只(zhǐ)是当时的人(rén)们对(duì)这样的一(yī)种说法不屑一顾。

直(zhí)到40年之后，“暗物质”这个词(cí)才(cái)再(zài)一次出现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和(hé)肯(kěn)特福(fú)特在观测仙女(nǚ)座星(xīng)系(xì)中的恒星运(yùn)动。理论上(shàng)来说，距离(lí)中心(xīn)越(yuè)远的恒星在其轨道(dào)上(shàng)的(de)运(yùn)行速度就会(huì)越慢(màn)。但是他们(men)观测的结(jié)果却让人(rén)感到不可(kě)思议。

随着与(yǔ)中心距离(lí)的增(zēng)加，恒(héng)星(xīng)的旋转速度(dù)几乎(hū)保持不变。可(kě)是根据牛顿的(de)万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律，在星(xīng)系当(dāng)中如果没有(yǒu)足够大的(de)质(zhì)量来吸(xī)引它们，这些外围的恒(héng)星早就(jiù)被甩到(dào)宇(yǔ)宙当中了。基于(yú)这种(zhǒng)现象，科学家们(men)会(huì)使用一种相对标准的(de)方(fāng)法来解释暗物质的(de)存在(zài)，这(zhè)种方法就(jiù)是测量星(xīng)系(xì)当中气(qì)体在(zài)X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋转(zhuǎn)速度。如(rú)果(guǒ)出现异常的结果，就认为是由暗物(wù)质(zhì)的力量进入其中。

于是科学家电冰箱嗡嗡响是怎么回事，冰箱噪音大嗡嗡作响怎么解决们通过(guò)射电望(wàng)远镜测(cè)量了距离星(xīng)系中心(xīn)更(gèng)远距离(lí)的氢元素，发(fā)现它们的(de)旋转速(sù)度并不符合牛顿的力(lì)学定律。我们的太(tài)阳系也不(bù)例外，太阳(yáng)系(xì)位于银河(hé)系的(de)第三悬(xuán)臂(bì)之上(shàng)，距离银河系中心2.6万光年，根据万有(yǒu)引力(lì)定律(lǜ)进行计算(suàn)，太(tài)阳系的(de)运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际上(shàng)，太阳系正在(zài)以(yǐ)220千米(mǐ)/秒的(de)速(sù)度(dù)围绕(rào)银河(hé)系(xì)旋转，这个实际速度(dù)远远(yuǎn)大于理论速度(dù)，那么产生以上这种(zhǒng)向心加速度的原因很可能就是存(cún)在着一种我们看不(bù)到的物质(zhì)，是(shì)这(zhè)些暗物(wù)质的(de)引力效应(yīng)将星系聚集在(zài)了一起。

也是(shì)从这时开始，越来越(yuè)多的(de)研究人员开始相信暗物(wù)质的存在。科学家根(gēn)据星系外(wài)恒星轨道(dào)的(de)速度，估算在星系当中暗物质的质量(liàng)占整(zhěng)个(gè)星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以(yǐ)解释这个现象的原因。在一(yī)项新的研(yán)究当(dāng)中，科学家们发现，几(jǐ)乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星之间，也(yě)会出现速度上的(de)微(wēi)小(xiǎo)差异。另外，天文学家还发现了一个反常(cháng)的星(xīng)系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但(dàn)是(shì)星系当中存在的恒星数量却(què)只有银河系的千分之一。

所(suǒ)以在理论上(shàng)，该星系必须存在暗物质，否则就会分崩离析(xī)。但(dàn)是科学家(jiā)们使用(yòng)最先进的望远镜对其进行了40个(gè)小时的详细测量之(zhī)后，发现星系中的恒星(xīng)运(yùn)动是可以(yǐ)用正常的物质(zhì)和(hé)力学定(dìng)律来解释的(de)。那么又(yòu)有人(rén)提出，也许该星系(xì)的暗(àn)物质(zhì)，已(yǐ)经被附近的另一个大星系(xì)剥(bō)离了。奇(qí)怪(guài)的(de)是，它的附(fù)近(jìn)没有任(rèn)何(hé)星系存(cún)在(zài)。造成这些(xiē)现象的除了暗物质的假说之外，另一种可能就(jiù)是人类对引力的(de)理解还(hái)不够全面(miàn)，引力很可能在不同(tóng)尺(chǐ)度空间中的工作方式是不(bù)同(tóng)的，这(zhè)意味着在行星系(xì)尺度中的天(tiān)体(tǐ)会沿着它们的轨道，按照我们所理(lǐ)解的方式运动。但是上升(shēng)到星系和星团的(de)尺度，引力之(zhī)间的相互作(zuò)用则是不同的方式。对于在星(xīng)系团(tuán)之(zhī)间的(de)相互作用(yòng)，科学家(jiā)还引(yǐn)入了(le)外部场(chǎng)效应的概念，指的是在数百(bǎi)万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产生对(duì)彼此特(tè)殊的(de)效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立，这(zhè)意味着我们(men)需要(yào)对现在(zài)的物理定律(lǜ)进行修正，这(zhè)些发现也让(ràng)很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终结(jié)。但是在宇宙当(dāng)中还有关于暗物(wù)质存在的(de)其他的(de)理论证据，这些(xiē)理论证据是蒙(méng)德(dé)理(lǐ)论(lùn)所没法解释的“引力(lì)透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿(yì)光年(nián)的(de)子弹星系团，由两个碰撞的星系(xì)团所组成，类似这样的星团，它们大部分(fēn)的普通质量都在星系(xì)的气体(tǐ)当(dāng)中。当星团以1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的时候，星际(jì)气(qì)体的(de)相互作用(yòng)就会导致温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低(dī)。所以在理(lǐ)论上，在碰(pèng)撞(zhuàng)之后，子弹星系团大部分(fēn)的质量将位于所有这(zhè)些气体所(suǒ)在(zài)的中间(jiān)区域(yù)。那么我(wǒ)们(men)通过(guò)什么来验证(zhèng)它的质(zhì)量区域到底(dǐ)是不是(shì)集(jí)中在中间(jiān)呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了(le)宇宙当(dāng)中(zhōng)第一张全彩的高清照(zhào)片，在照(zhào)片中我(wǒ)们可以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的形变。其实(shí)这些(xiē)星系本身并不(bù)是真的被扭曲了，也不是韦伯(bó)望远镜出了什么问题，而是这样(yàng)极遥(yáo)远(yuǎn)的天体和我(wǒ)们地(dì)球(qiú)上的观测(cè)者之间(jiān)。被一(yī)个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质(zhì)量的东西(xī)的引力，会使身后更遥(yáo)远星系(xì)的光(guāng)都发生了(le)扭曲。这个现(xiàn)象就是(shì)引(yǐn)力透镜效应。这个巨大的天体(tǐ)可能是超大质(zhì)量的(de)黑洞或(huò)者是暗物质(zhì)。

所以当(dāng)人们(men)对子弹星系团观(guān)测的时候，发(fā)现(xiàn)它(tā)的大质量区(qū)域并不(bù)是(shì)在中间，而是在两侧(cè)。所以最好的(de)解释方法就(jiù)是当星团发生全(quán)部的碰撞时，可被(bèi)观测到(dào)的质量气体被卡在(zài)了中间，暗物质(zhì)则(zé)直(zhí)接通过了这(zhè)个区域，并在两(liǎng)边(biān)形(xíng)成(chéng)了引力透镜。对子弹星系(xì)团的引力透镜研究也被认(rèn)为是暗物质存(cún)在的迄今(jīn)为止最好的理论证据。

除此之外，还有来(lái)自宇宙当中(zhōng)最古老(lǎo)的光。从(cóng)宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以(yǐ)畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经(jīng)过了130多亿年之后，这些光在宇(yǔ)宙空(kōng)间背(bèi)景上(shàng)留下(xià)了各(gè)相同性的(de)微(wēi)波辐(fú)射(shè)。其中红色的(de)部分表示(shì)温度较(jiào)高的区域，蓝色则表(biǎo)示相(xiāng)对较冷的(de)区域(yù)，但实际上它们之间的温差只(zhǐ)有万分(fēn)之一(yī)。

电冰箱嗡嗡响是怎么回事，冰箱噪音大嗡嗡作响怎么解决科学(xué)家们通过(guò)对前景背景分离后(hòu)的(de)二值图像进行连(lián)通域(yù)提取和(hé)标记之(zhī)后(hòu)发(fā)现，如果宇宙当中没有暗(àn)物(wù)质，图(tú)形看起来不应该是这(zhè)样的(de)，而随着暗物质的增(zēng)加，一些(xiē)峰值的幅度会减小，才(cái)变得(dé)看起来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙(zhòu)微波背景辐射的测量值，我们需要的暗物质大(dà)约是普(pǔ)通物质的5倍(bèi)。这个数(shù)字与解释星系当(dāng)中恒(héng)星运动(dòng)所需要的暗物(wù)质比例是一(yī)致的(de)。这就意味着。

用了(le)一个(gè)简单的理论(lùn)框架，就(jiù)很好地解释了(le)很多不同的观测结果。而暗(àn)物质的(de)本质就(jiù)是(shì)宇(yǔ)宙当(dāng)中存(cún)在着某种类型(xíng)的粒子，它们不(bù)参与任何其他(tā)的电磁(cí)作用，只通(tōng)过引力来相互作(zuò)用(yòng)。所以如果能够找到这种粒子的存在，就相当于(yú)找(zhǎo)到(dào)了暗物(wù)质(zhì)存(cún)在的实(shí)际证据。这种粒(lì)子(zi)到底是什么？科学家们已(yǐ)经(jīng)提出了数十种的(de)假想目标，而要寻找(zhǎo)这些不(bù)同(tóng)的目标(biāo)粒(lì)子所需要的实验方式(shì)也(yě)不相同。在(zài)过去的(de电冰箱嗡嗡响是怎么回事，冰箱噪音大嗡嗡作响怎么解决)几十(shí)年(nián)当中，人类为了寻找这(zhè)些看不(bù)见、摸不到，几乎不(bù)会与常规(guī)物质相(xiāng)互(hù)作(zuò)用的“暗物质”，科学家们(men)已经进行(xíng)了超过50次的实验，却没有任(rèn)何实质性的(de)发现，除(chú)了一个(gè)地方，意大利(lì)的格兰萨索山，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在(zài)山下(xià)1400米(mǐ)处(chù)的(de)地下矿井当中，藏着地球(qiú)上最大的(de)地学实(shí)验室，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高的探测(cè)器，一直致(zhì)力于寻找暗物质粒子的周(zhōu)期(qī)性震荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学(xué)家声称(chēng)观测到了某种(zhǒng)信号。经(jīng)过了20多年的数(shù)据收集(jí)，人(rén)们(men)发现了一个(gè)有趣的(de)事情。探测率(lǜ)会在每年的6月份达到峰值(zhí)，然(rán)后在11月降到最低，而(ér)且(qiě)在20年当(dāng)中每(měi)年都是一样。一些科学家认为这可(kě)能是人类发现暗(àn)物质的(de)第一(yī)个直接证据。

但(dàn)是为什么暗物质会产生周期性的年度(dù)信号呢？刚才我们讲了(le)太(tài)阳系正在以(yǐ)220公里/秒的速度围绕着银河系进(jìn)行移动，那么如果暗(àn)物(wù)质存(cún)在宇宙当中，这意(yì)味着我们也在以这(zhè)样的速度在穿越着(zhe)暗物质流(liú)，这个过程中会产生相应的振荡(dàng)，同时地球又以30公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕太(tài)阳进行旋转。所以有(yǒu)半年的时(shí)间，地球围绕(rào)太阳的方向与太阳(yáng)环绕(rào)银河系的方向是一致(zhì)的，而另外半年则与之相反。

而在6月(yuè)份(fèn)的时(shí)候，地(dì)球与太阳的方向(xiàng)正好(hǎo)达到(dào)完(wán)全一致，这是(shì)理论(lùn)上(shàng)地(dì)球穿越暗(àn)物(wù)质流最快的时段。而在11月份(fèn)，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际(jì)的情况中，太阳系相对银河系的平面(miàn)呈现了60度(dù)的倾(qīng)斜，但是(shì)这(zhè)并(bìng)不(bù)影响这(zhè)个理论的有效性。

因此科学(xué)家认为这可以(yǐ)用来解释，研究人员们所观测到(dào)的(de)周期性信号(hào)。当然也(yě)可(kě)能(néng)有其他(tā)的情(qíng)况，造成(chéng)这种年(nián)度周期信号的(de)差(chà)异也可能是温度(dù)、湿度、土壤中(zhōng)的水(shuǐ)分、高(gāo)山上的积雪，甚至连意大利(lì)游(yóu)客的数量也符合(hé)这个(gè)周期的规律。

所(suǒ)以，科学家们又在南半球(qiú)建立了一个几乎相(xiāng)同的实(shí)验室，这(zhè)里的(de)季节与(yǔ)之(zhī)前的(de)实(shí)验(yàn)室(shì)正好相反(fǎn)，而在这(zhè)里，地(dì)球穿过暗(àn)物质流的运动特征和第一(yī)个实验(yàn)室(shì)是(shì)一样的(de)。

因(yīn)此，如果在这里可以得(dé)到相同的信(xìn)号，就(jiù)可(kě)以成(chéng)为(wèi)暗物质所存(cún)在的非常有力的证据了(le)。但(dàn)是由(yóu)于这个实验室刚刚建(jiàn)成不(bù)久，所(suǒ)以截至目前还无法提供相应的数据支持(chí)。另外，在(zài)2025年，NASA将会发射一台新的望(wàng)远镜，这台太空(kōng)望(wàng)远镜(jìng)叫做(zuò)“南(nán)希格雷(léi)斯(sī)罗曼(màn)”，它的(de)主(zhǔ)镜大小跟哈(hā)勃望远镜相同，但它的宽视(shì)场仪器(qì)提供的(de)视野(yě)是哈(hā)勃红(hóng)外仪器的100倍(bèi)。南希格(gé)雷斯罗曼太(tài)空望远镜其(qí)中一个关键的(de)用途就是探索暗物质(zhì)背后的奥(ào)秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天(tiān)体(tǐ)物理中心(xīn)的科(kē)学家(jiā)丹(dān)琥珀和贾森(sēn)斯(sī)特芬研究发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们(men)极(jí)有可能(néng)拥有另一种神秘的效(xiào)应，这种暗物质(zhì)效(xiào)应，会支持(chí)宇宙当中生命的诞生，或者说是生命进化的(de)一(yī)个重要因素。

如果(guǒ)这一理论(lùn)得到进一步的证(zhèng)实，那么遍(biàn)布宇(yǔ)宙当中的暗物(wù)质(zhì)会不会意(yì)味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当(dāng)中某(mǒu)个角(jiǎo)落的行星(xīng)上，暗(àn)物质正(zhèng)在通过这(zhè)样的效应创造生(shēng)命(mìng)。当然，这些推论(lùn)的大前提是要(yào)先找到暗(àn)物(wù)质存在的实际证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们觉得(dé)暗物质(zhì)到底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞(zàn)，你的支持是(shì)我更新的动(dòng)力！

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