宇宙(zhòu)是“人为(wèi)制造”的？为何会存(cún)在科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究竟是什(shén)么？人(rén)类为了寻(xún)找暗物质存在的证(zhèng)据，科学家(jiā)们在过去的几(jǐ)十年当中(zhōng)进行了超过50次的长期实(shí)验，但是却没有发(fā)现任何的有(yǒu)效证据。除了(le)一(yī)个地方，在1687年出(chū)版(bǎn)的自然(rán)哲学数学原理一书中，埃(āi)萨克牛(niú)顿发表(biǎo)了万有(yǒu)引力定律(lǜ)，它揭示(shì)了宇(yǔ)宙中天体运动的规律。往后的几百年来，当天文(wén)学(xué)家们发(fā)现(xiàn)某些天体运行轨道出(chū)现异常，不符(fú)合万(wàn)有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律的时候(hòu)，他们就会(huì)知道(dào)，周(zhōu)围(wéi)一(yī)定有未知的天体通过(guò)引(yǐn)力在(zài)摄(shè)动它的轨道。比如在(zài)1846年，奥本(běn)勒(lēi)维耶就通过(guò)天(tiān)王星运(yùn)行轨道的异常，推(tuī)算并且发现(xiàn)了海王(wáng)星的(de)存在。另外，哈雷彗星、冥王星(xīng)的发现都是应用万有(yǒu)引力定律所取得重(zhòng)大天文成(chéng)就的例子。但是(shì)这些发现都是在恒星系统(tǒng)的(de)尺度当中，可当我们上升到(dào)星系(xì)或(huò)者是(shì)星团的尺度，事情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里(lǐ)茨兹威基正在研究和测(cè)量后发星系团的质量。这是一(yī)个由(yóu)数千个星系所(suǒ)组成(chéng)的巨(jù)大星系团(tuán)，这些星(xīng)系被引力(lì)束缚在(zài)一起。测量星系(xì)团的质量一般会使用到两(liǎng)种方法(fǎ)，当两(liǎng)种方(fāng)法结果(guǒ)一致(zhì)，就可以确定其(qí)质量的范围。

第一种是获(huò)得其"光度学的质量"，需(xū)要(yào)的数据是(shì)测量(liàng)各(gè)个星系的光(guāng)度。

第(dì)二种是动力学质量(liàng)的计算，是利(lì)用光谱红移(yí)测量星系团中的(de)各(gè)个星(xīng)系相对于星系(xì)团的运(yùn)动速度。当测量(liàng)结(jié)果出来之后，兹威基(jī)彻底懵了，“动力学(xué)质(zhì)量”竟(jìng)然是(shì)“光(guāng)度学质量”的400倍。这意(yì)味(wèi)着，后发座星(xīng)系团有99%的(de)质量消(xiāo)失了，或者说(shuō)这99%的质(zhì)量(liàng)并不以可见光(guāng)的形式所存在，我们无(wú)法看到(dào)。最诡(guǐ)异的是，在测(cè)量速度的过程中，兹威基发现星(xīng)系团中(zhōng)很多(duō)星系的速度比(bǐ)理论上(shàng)要快得多，按照牛顿的运动(dòng)学定律(lǜ)，仅靠这些可见星系的(de)质量所产生的引力是无(wú)法将它们束缚在星(xīng)系团内的，它们(men)早(zǎo)就应该被(bèi)抛出星系团之外了(le)，除(chú)非有一种神秘的力(lì)量在(zài)起作用，这种力量来源于某种隐(yǐn)形的物(wù)质。

据(jù)此(cǐ)，兹(zī)维基(jī)提出(chū)了这(zhè)样部分不可见的暗质，它(tā)不发散光、吸光、反射光(guāng)，但(dàn)是它(tā)们(men)却占据着宇宙中绝(jué)大部分的质量。只是当时(shí)的人们对这(zhè)样的一种说法不屑(xiè)一顾。

直到40年(nián)之后，“暗物质(zhì)”这个(gè)词才再一(yī)次(cì)出(chū)现(xiàn)。天(tiān)文学家(jiā)维拉鲁(lǔ)宾(bīn)和肯特福特(tè)在观测仙女座星(xīng)系(xì)中的恒星运动(dòng)。理(lǐ)论上来说，距(jù)离中心越远的恒星(xīng)在其轨道上的运行速度就会越慢(màn)。但是他们观测的结果(guǒ)却让人感到(dào)不(bù)可(kě)思议。

随着(zhe)与中心距离的增加(jiā)，恒星(xīng)的旋转速度(dù)几乎保持不变。可是根(gēn)据牛顿的(de)万有引力定(dìng)律(lǜ)，在星(xīng)系(xì)当中如果没有足够大的质量来(lái)吸引它(tā)们，这(zhè)些外(wài)围(wéi)的(de)恒星早就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这(zhè)种现象(xiàng)，科(kē)学家(jiā)们会使用一(yī)种相对标(biāo)准(zhǔn)的方法来解(jiě)释暗(àn)物质的存在，这(zhè)种方法(fǎ)就是测量星系(xì)当中气体(tǐ)在X轴上距离(lí)星系中(zhōng)心的距(jù)离(lí)，以(yǐ)及在Y轴(zhóu)上气(qì)体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为是由暗物质的力量进(jìn)入(rù)其中(zhōng)。

于(yú)是(shì)科(kē)学家们通过射电望远(yuǎn)镜测量了距离星系(xì)中心更远距离的(de)氢元素，发现它们的(de)旋转速度并不符(fú)合牛顿(dùn)的(de)力学定律。我们(men)的(de)太阳系(xì)也不例(lì)外，太阳系(xì)位(wèi)于(yú)银河(hé)系的(de)第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年(nián)，根据万有引力定律进行计算(suàn)，太阳系(xì)的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳系正(zhèng)在以220千米/秒的(de)速度围绕银河(hé)系旋转，这个(gè)实际速度远远大于理论速度，那么产(chǎn)生以上这种向心(xīn)加速度的原因很可能(néng)就是存在着一种(zhǒng)我们看不到的物质，是(shì)这些(xiē)暗物质(zhì)的引力效应(yīng)将(jiāng)星(xīng)系聚集在了一起。

也(yě)是从(cóng)这时开始，越来(lái)越多的研究人员开始相信暗物(wù)质的存在(zài)。科(kē)学家根据星(xīng)系外(wài)恒星轨道的(de)速度，估算在星系当中暗物质的(de)质量占整(zhěng)个(gè)星(xīng)系质量的(de)85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释(shì)这(zhè)个现象的(de)原因(yīn)。在一项新的(de)研(yán)究当中，科学家们发现，几乎(hū)没有(yǒu)引力效(xiào)应的遥远恒星(xīng)之间(jiān)，也会出现速(sù)度上的微小差异。另外(wài)，天文学家(jiā)还(hái)发现了一个反(fǎn)常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不(bù)多，但是(shì)星(xīng)系当中(zhōng)存在的恒星数量却(què)只有银河系的(de)千分(fēn)之一。

所(suǒ)以在理论95311怎么转人工服务，95311怎么转人工服务直接通上，该星系必须存(cún)在(zài)暗物质，否则就会分崩离析(xī)。但是科学家们使(shǐ)用最先(xiān)进的望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)对其进行了40个小时的详(xiáng)细测量之后(hòu)，发(fā)现(xiàn)星(xīng)系(xì)中的(de)恒(héng)星运动是(shì)可以用正常的物质和力(lì)学定律来解释的。那么又(yòu)有人提出，也(yě)许该(gāi)星系的(de)暗物(wù)质，已(yǐ)经(jīng)被附(fù)近的另一(yī)个大星系(xì)剥离了(le)。奇怪的(de)是，它的附近(jìn)没有任(rèn)何星系(xì)存在。造成这(zhè)些现(xiàn)象的除了(le)暗物质的假(jiǎ)说之外(wài)，另(lìng)一种可能就(jiù)是人(rén)类对引力的理解还不(bù)够(gòu)全面，引力很可能在不(bù)同尺(chǐ)度空间中的工作方(fāng)式(shì)是不同的，这意(yì)味着在行星系尺度(dù)中的(de)天体会沿着它们的轨道，按照我们所理解的方(fāng)式运动。但是上升到星系和星团的尺度，引力之间的相互(hù)作用则是不(bù)同的(de)方式。对于(yú)在星(xīng)系团之间的相互作用，科学家还引(yǐn)入了(le)外部场效(xiào)应(yīng)的概念，指的是在数百万(wàn)光年的规模上，巨大的质量(liàng)之间会产生对彼此特殊的效果，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙(méng)德理(lǐ)论成立，这意味(wèi)着(zhe)我(wǒ)们需要对(duì)现在的(de)物理定律(lǜ)进行(xíng)修正，这(zhè)些发现也让很多人认(rèn)为暗物质假(jiǎ)说理论(lùn)就此(cǐ)终结。但是在宇(yǔ)宙当中还有关于暗(àn)物质存在的其他(tā)的(de)理(lǐ)论证(zhèng)据，这些(xiē)理论(lùn)证据是蒙(méng)德理论所没法解释(shì)的“引(yǐn)力透镜”。

径向距离(lí)为37亿光年的子弹星(xīng)系(xì)团，由两个碰撞的星系团所组(zǔ)成，类似这样的星团(tuán)，它们大部分的普通(tōng)质量都在星(xīng)系(xì)的(de)气体(tǐ)当(dāng)中。当(dāng)星团(tuán)以1000万公里/小时发生碰撞的(de)时候(hòu)，星际气(qì)体的(de)相互(hù)作用就会导致(zhì)温度的急(jí)剧升高，速度大幅降(jiàng)低。所以在(zài)理论上，在碰(pèng)撞之后，子弹星(xīng)系团(tuán)大部(bù)分(fēn)的质量将位于所有这些(xiē)气体所在的中间区域。那么我(wǒ)们通过什么(me)来验证它(tā)的质量区域到底是(shì)不是集中在(zài)中(zhōng)间(jiān)呢？前不久，詹姆(mǔ)斯(sī)韦(wéi)伯(bó)太空望远镜传(chuán)回了(le)宇宙当中第一张全彩的高清照片，在照片中我们可(kě)以(yǐ)明显地看到很(hěn)多星(xīng)系(xì)似乎被拉伸产生了巨大的(de)形变。其实(shí)这些(xiē)星系本身(shēn)并不(bù)是(shì)真的被扭曲了，也不是(shì)韦伯望(wàng)远(yuǎn)镜出(chū)了(le)什么问(wèn)题，而(ér)是这样极遥远的天体和我们地球上的观测者之(zhī)间。被(bèi)一个(gè)质量超级巨大的(de)天体遮挡，这个超大质量的东(dōng)西(xī)的(de)引力，会使身后(hòu)更(gèng)遥远(yuǎn)星(xīng)系(xì)的光都发生了扭曲(qū)。这(zhè)个现(xiàn)象就是引力透镜效(xiào)应。这个巨大的(de)天(tiān)体可能是超大质量的黑洞或者是暗(àn)物质。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团观测(cè)的时(shí)候，发(fā)现它的大质量区域并(bìng)不是在中(zhōng)间，而是在两(liǎng)侧。所以最(zuì)好的解释方法就是当星团发生全(quán)部的碰撞时，可(kě)被(bèi)观测(cè)到的质量气体被卡在了中间(jiān)，暗物质则(zé)直接通过了(le)这个区域，并在两边(biān)形成了(le)引力透镜。对(duì)子弹星系(xì)团(tuán)的(de)引力透镜研究也被认为是暗物质(zhì)存(cún)在的迄今为(wèi)止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还(hái)有来(lái)自宇宙当中最(zuì)古老的光。从宇宙(zhòu)大爆炸开始，38万年之后，可见光终(zhōng)于(yú)可以畅通无阻(zǔ)地穿越在宇宙当(dāng)中了(le)。经过了130多亿年之后，这些光在宇(yǔ)宙空间(jiān)背(bèi)景上(shàng)留下(xià)了各相同性的微(wēi)波辐射。其中红(hóng)色(sè)的部分(fēn)表(biǎo)示温度较高的区域(yù)，蓝色(sè)则表(biǎo)示相(xiāng)对较冷的区域(yù)，但实际上它们之间的温(wēn)差只有(yǒu)万分(fēn)之(zhī)一。

科学家们通过对(duì)前(qián)景背景分离后的二值图像进行(xíng)连通域提(tí)取和标记之后发现，如果宇宙(zhòu)当中没有(yǒu)暗物质，图形(xíng)看起来(lái)不(bù)应该是这样(yàng)的，而随(suí)着(zhe)暗物质(zhì)的(de)增加，一些(xiē)峰值的幅度(dù)会减小，才变(biàn)得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背(bèi)景(jǐng)辐射的(de)测量(liàng)值，我(wǒ)们需要的(de)暗物质大(dà)约(yuē)是普通物(wù)质的5倍。这个数字与解(jiě)释星系当中恒星运(yùn)动所(suǒ)需要的(de)暗物质(zhì)比例是(shì)一(yī)致的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架，就很好地解释了(le)很(hěn)多不同的观测结果。而暗物质(zhì)的本(běn)质(zhì)就是宇宙当中存在(zài)着(zhe)某种类型的(de)粒(lì)子(zi)，它们不参与任何其(qí)他的电磁作用(yòng)，只通过引力(lì)来相互作用。所(suǒ)以如果(guǒ)能够(gòu)找到(dào)这种粒子的存在，就相当(dāng)于找到了暗物(wù)质存在的实(shí)际证据。这(zhè)种(zhǒng)粒子到底是什么？科学(xué)家们已(yǐ)经提(tí)出了数(shù)十种的假(jiǎ)想目标，而要寻找(zhǎo)这些不同的目(mù)标粒(lì)子所需要的实验方式(shì)也不相同。在(zài)过去的几十年当中(zhōng)，人(rén)类(lèi)为了(le)寻找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与(yǔ)常规(guī)物质相互作用的“暗物质”，科(kē)学家们已(yǐ)经进行了(le)超过50次(cì)的(de)实验，却没有任何实质性的发(fā)现(xiàn)，除了(le)一个地方，意(yì)大(dà)利的(de)格兰(lán)萨索山，隶属(shǔ)于(yú)阿尔卑斯山脉。

在山(shān)下1400米处的地下矿井当(dāng)中，藏着地球上最大的地学实验(yàn)室，这个实验(yàn)室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼高(gāo)的探测器，一直致(zhì)力(lì)于寻(xún)找暗物质粒(lì)子的(de)周(zhōu)期性(xìng)震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科学(xué)家声称观测到了(le)某种信号。经过了20多年的数据(jù)收集，人们(men)发现了一(yī)个(gè)有趣(qù)的(de)事情。探测率会在每年的6月份达到(dào)峰(fēng)值，然后在11月降到最低，而且在(zài)20年当(dāng)中(zhōng)每(měi)年(nián)都(dōu)是一样。一(yī)些科学家认为(wèi)这(zhè)可(kě)能是人类发现(xiàn)暗物质的第(dì)一(yī)个直接证据(jù)。

但是为什(shén)么(me)暗物(wù)质(zhì)会(huì)产生周期性的年度(dù)信号呢？刚才我们(men)讲(jiǎng)了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕(rào)着(zhe)银河系进行移动，那么如果暗物质(zhì)存在宇宙当中，这意味着我们(men)也在以这样的速度在(zài)穿越着暗物(wù)质流，95311怎么转人工服务，95311怎么转人工服务直接通这个过程中会(huì)产生相应的振荡，同时(shí)地球又(yòu)以30公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所(suǒ)以有半年的(de)时间，地球围绕太阳的方(fāng)向与太阳(yáng)环绕银河(hé)系的(de)方向(xiàng)是一致的(de)，而另外半年则与之相(xiāng)反。

而在6月(yuè)份(fèn)的(de)时候(hòu)，地球与太(tài)阳的方向正好达到完全(quán)一致，这是(shì)理论上(shàng)地球穿越暗物质流最快的时段。而在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽管(guǎn)在实际的情(qíng)况中，太(tài)阳系相对银河系的平面(miàn)呈现了60度的(de)倾(qīng)斜(xié)，但是这并不影响这个理(lǐ)论的有效性。

因此科学(xué)家认(rèn)为这可以(yǐ)用来(lái)解释，研究人员们所(suǒ)观(guān)测到的周期性信号。当然也(yě)可能有其他的情(qíng)况，造成这(zhè)种年度周期信号的差异也可能(néng)是温度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高山上的(de)积雪，甚(shèn)至连意大(dà)利游客的数量也(yě)符合这个(gè)周期的规律。

所以，科学家们又在(zài)南半球建立了一(yī)个几乎(hū)相同的实验室，这里的季节与之前的实(shí)验室正(zhèng)好相(xiāng)反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物质(zhì)流(liú)的运动(dòng)特征和第一个实(shí)验(yàn)室是一样的。

因此，如果在这里可(kě)以得到相同的信号，就(jiù)可以成为暗物质所存在的非常有力的证据了。但是(shì)由于(yú)这个实验室刚刚(gāng)建成不久，所以截至(zhì)目前(qián)还无(wú)法提供(gōng)相应的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发(fā)射一台新的望远镜，这台太空望远镜(jìng)叫做“南希格雷斯罗(luó)曼”，它的主(zhǔ)镜大小(xiǎo)跟哈(hā)勃(bó)望远镜(jìng)相同，但它的宽视场仪器(qì)提供的视野是哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗(luó)曼(màn)太(tài)空(kōng)望远镜其中一个关键的用(yòng)途就是探索(suǒ)暗(àn)物质背后(hòu)的奥(ào)秘，对于探测的结果，我们只能拭目以(yǐ)待了。费(fèi)米实验室粒子天体物(wù)理中心的(de)科学(xué)家丹琥(hǔ)珀和贾森(sēn)斯特芬研究发现，如(rú)果暗物(wù)质存在，它们极有可能拥(yōng)有另(lìng)一种神秘的效应，这种(zhǒng)暗物质效应，会支持宇宙当(dāng)中生命的诞生，或者说是生(shēng)命(mìng)进化(huà)的一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得(dé)到进(jìn)一步(bù)的证实(shí)，那么遍布(bù)宇(yǔ)宙当中(zhōng)的暗(àn)物质会不会(huì)意味着人类并(bìng)不孤单呢(ne)？或(huò)许(xǔ)在宇宙当中某个角落(luò)的行星上，暗物质正在通过这样的效应(yīng)创造生(shēng)命。当然(rán)，这些推论的大前提是要先找到暗物质存在的(de)实(shí)际证(zhèng)据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得暗物(wù)质(zhì)到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动(dòng)力！

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