宇(yǔ)宙是(shì)“人为制造”的？为何会(huì)存在科学无(wú)法解释的“暗物(wù)质”？暗物质又(yòu)究竟是什么？人类为了(le)寻找(zhǎo)暗物质存在的证(zhèng)据，科学家们(men)在过去的几十年当(dāng)中(zhōng)进行了超(chāo)过(guò)50次的(de)长期实(shí)验，但(dàn)是却没有发现任何(hé)的(de)有(yǒu)效证据。除了一个地方，在1687年(nián)出版的自然(rán)哲学(xué)数学原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发表(biǎo)了万有引力定律，它揭示了(le)宇(yǔ)宙中天体运(yùn)动(dòng)的规(guī)律。往后的几(jǐ)百年来，当天文学家(jiā)们发现(xiàn)某些天体运行轨(guǐ)道出现异常，不符合万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律的时候，他们就会知道，周围一定(dìng)有未知的天体通过引力在摄动它的轨道(dào)。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通过(guò)天王(wáng)星运行轨道的异常，推(tuī)算并且发现了(le)海(hǎi)王(wáng)星的存在。另外(wài)，哈雷彗星、冥王星的发现都是应(yīng)用万有(yǒu)引(yǐn)力定律所取得重(zhòng)大天文成就的例子。但是这(zhè)些发现都是在(zài)恒星系(xì)统的尺度(dù)当(dāng)中(zhōng)，可当我(wǒ)们上升(shēng)到星系或者是星(xīng)团的(de)尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学(xué)家(jiā)弗里茨兹威基(jī)正在研究和测量后发星系(xì)团的质量。这是一个(gè)由数千个星系所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星系被引力束缚在一(yī)起。测量(liàng)星系团的质量一般会使用到两种方法，当两种方法结(jié)果一致(zhì)，就(jiù)可以(yǐ)确定其质(zhì)量(liàng)的范(fàn)围。

第一种是(shì)获得其"光度学的质量"，需要的数据是测量(liàng)各(gè)个星系(xì)的(de)光度。

第二(èr)种(zhǒng)是动(dòng)力学质(zhì)量的计算，是利用光谱(pǔ)红移测量(liàng)星系团中的(de)各个星系相对于星系团的运动速度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟(jìng)然(rán)是(shì)“光度学(xué)质量”的(de)400倍(bèi)。这意味着，后发座星系(xì)团(tuán)有99%的质量消失了(le)，或者说这99%的质量并不以可见光的形(xíng)式所存在，我们无法看到(dào)。最(zuì)诡异的是，在测量速度(dù)的过程中，兹威基发现星系团中很(hěn)多星(xīng)系的(de)速度比理论上要快得多，按照(zhào)牛顿的运动学定(dìng)律，仅靠这些可见(jiàn)星系的质量(liàng)所产生(shēng)的引力(lì)是无法将(jiāng)它(tā)们束缚在星系团内的，它们早就应该被(bèi)抛出星系团之外了，除非(fēi)有一种神秘的(de)力量在起(qǐ)作(zuò)用，这种力量来源于某种隐形(xíng)的物质。

据此，兹维(wéi)基提(tí)出(chū)了这(zhè)样部分(fēn)不可见的暗质，它不发散光、吸光(guāng)、反射(shè)光(guāng)，但是它们却占据(jù)着宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人们对这样的一种说法(fǎ)不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这(zhè)个词才再一次(cì)出现。天文学家维拉(lā)鲁宾(bīn)和(hé)肯(kěn)特福特在观测仙女座星系(xì)中的恒星运动(dòng)。理论(lùn)上来说，距离中(zhōng)心越远(yuǎn)的恒星在(zài)其(qí)轨道上(shàng)的(de)运行速度就(jiù)会越慢。但是他(tā)们观测的结(jié)果(guǒ)却让人感到不可思议。

随(suí)着与中(zhōng)心距离(lí)的增加(jiā)，恒星的旋转速度几乎保持不变(biàn)。可是根据牛顿的万有引力定律，在星(xīng)系当(dāng)中如果没有足够大(dà)的质量来吸引它们(men)，这(zhè)些(xiē)外围(wéi)的恒(héng)星(xīng)早就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基(jī)于这种现象，科学家们(men)会使(shǐ)用一种相对标准(zhǔn)的方法来(lái)解释暗物(wù)质的存在(zài)，这种方法(fǎ)就是测量星系当中气体在X轴上距离星(xīng)系中心(xīn)的距(jù)离(lí)，以及在Y轴上气体的旋转速度(dù)。如果出现异常的结果，就认为是由暗物质的(de)力量进入(rù)其中。

于是(shì)科学家(jiā)们(men)通过射电望远镜(jìng)测量了(le)距离星系(xì)中心更远距离的氢元(yuán)素，发(fā)现它(tā)们(men)的旋转速(sù)度(dù)并不符合牛(niú)顿的力学(xué)定律。我们的(de)太阳(yáng)系也不例外，太阳(yáng)系位(wèi)于(yú)银河系的(de)第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年(nián)，根据万有(yǒu)引力定律(lǜ)进行计算，太(tài)阳系的运行速度应(yīng)该是160千(qiān)米(mǐ)/秒(miǎo)，但(dàn)实(shí)际上，太阳系正在(zài)以220千米(mǐ)/秒(miǎo)的速(sù)度围绕银河系旋(xuán)转，这个实际(jì)速(sù)度远(yuǎn)远大于理论速度，那么产(chǎn)生以(yǐ)上(shàng)这种(zhǒng)向(xiàng)心加速度的原因很可能(néng)就是存(cún)在(zài)着(zhe)一种(zhǒng)我们(men)看不到的物质，是这些暗物质的引(yǐn)力效(xiào)应(yīng)将星系聚集在了一起(qǐ)。

也(yě)是从这时开始，越来越多的研究人员开始相信暗物质的存在。科(kē)学家(jiā)根据星(xīng)系外恒星(xīng)轨道的速度，估算在星系当中暗物质的(de)质量占(zhàn)整个星系(xì)质量的85%。但是，暗物(wù)质并(bìng)不是唯一可(kě)以解释(shì)这个现象的原因。在一项新的研究当中，科学(xué)家们发现(xiàn)，几乎没有引力效应的遥远(yuǎn)恒星之间，也(yě)会出现速(sù)度(dù)上的微(wēi)小(xiǎo)差(chà)异(yì)。另外，天(tiān)文学家还发(fā)现了一个反(fǎn)常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个(gè)星(xīng)系距(jù)离地球大约2.5亿光年，大(dà)小(xiǎo)和银河系不多，但是(shì)星系(xì)当中(zhōng)存在的(de)恒星数量却只有银河系的(de)千分之一(yī)。

所以在理论(lùn)上，该星系必(bì)须存在暗物质(zhì)，否则(zé)就会分崩(bēng)离析。但是科学家们使用(yòng)最先进的望远镜(jìng)对其(qí)进行了40个(gè)小时的详细测量之(zhī)后，发(fā)现星系中的(de)恒星运(yùn)动(dòng)是可以用(yòng)正常的物质和力学定律来(lái)解释的。那么又(yòu)有人(rén)提出，也许该星系的暗物质，已经被附近的另一(yī)个大星系剥离了。奇怪的是(shì)，它的附近没有任何星(xīng)系存在。造成这些现象的除了暗物质的假说(shuō)之外，另一(yī)种可能(néng)就是(shì)人类(lèi)对引力的理解还(hái)不(bù)够全面，引力很(hěn)可(kě)能在不同尺度(dù)空间(jiān)中的工作方式是不同(tóng)的，这意味着在行星系尺度中的天体(tǐ)会沿着它们的轨道，按(àn)照我们所理解的方式运(yùn)动。但(dàn)是上升到星系(xì)和星团的尺度，引(yǐn)力之间的(de)相互作用则是不同的(de)方式(shì)。对(duì)于在(zài)星系团之间(jiān)的相(xiāng)互作用，科学(xué)家还引入(rù)了外部场(chǎng)效应的概念(niàn)，指(zhǐ)的是在数百万光(guāng)年的规模上，巨大的质(zhì)量(liàng)之间会产生对彼此特殊的效果，这(zhè)个理(lǐ)论(lùn)叫做MOND蒙(méng)德理论(lùn)。如果MOND蒙德(dé)理论成立(lì)，这意(yì)味着我们需要对现在的物理(lǐ)定律(lǜ)进(jìn)行修正，这些发现也让很多人认为(wèi)暗物质假(jiǎ)说理(lǐ)论就此终结。但是在宇宙当中还有关于暗物质(zhì)存在(zài)的其他的理(lǐ)论证据，这(zhè)些理论证据是蒙德(dé)理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为(wèi)37亿(yì)光年的(de)子弹星系(xì)团(tuán)，由两(liǎng)个碰(pèng)撞的星(xīng)系团所组成(chéng)，类似这(zhè)样(yàng)的星团，它(tā)们(men)大部(bù)分的(de)普(pǔ)通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时(shí)发(fā)生碰撞(zhuàng)的时候，星际气体(tǐ)的相互作用就会导致温(wēn)度的急剧升高，速度大(dà)幅降(jiàng)低(dī)。所以(yǐ)在理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分的质量将位于所有这些气体所在的中间(jiān)区域。那(nà)么(me)我们通过(guò)什(shén)么来(lái)验(yàn)证它(tā)的质(zhì)量区域到底是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远镜传回了宇宙当中(zhōng)第(dì)一张全(quán)彩的高清照片，在(zài)照片中我(wǒ)们可以(yǐ)明显地看(kàn)到(dào)很多星(xīng)系似乎被拉(lā)伸产生了巨大的(de)形(xíng)变(biàn)。其实这(zhè)些星系(xì)本身(shēn)并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了(le)什(shén)么问题，而(ér)是这(zhè)样极遥远的天体和我(wǒ)们地(dì)球上的观(guān)测者(zhě)之(zhī)间。被一个质(zhì)量超级巨大(dà)的(de)天体遮挡，这(zhè)个(gè)超大质量的东西的引力，会使身(shēn)后更遥远星(xīng)系的光(guāng)都(dōu)发生了扭(niǔ)曲(qū)。这(zhè)个(gè)现象就是引力透镜效(xiào)应。这个巨大(dà)的(de)天体(tǐ)可能(néng)是(shì)超(chāo)大质量的黑洞(dòng)或者是暗(àn)物质。

所以当(dāng)人们对子弹星(xīng)系团(tuán)观(guān)测的时(shí)候，发现它的(de)大质量区(qū)域并不是在中间，而是在两(liǎng)侧。所以最好的解释方法就是当(dāng)星团发(fā)生全部(bù)的(de)碰撞时，可被观测到的质(zhì)量气体被卡在(zài)了中间，暗物质则直接通(tōng)过了这个区域，并在两边形成(chéng)了(le)引力透镜。对子弹(dàn)星(xīng)系团的引力透(tòu)镜研究(三大球和三小球分别是什么 三大球的起源jiū)也被(bèi)认为是暗(àn)物质存在的迄(qì)今为止最好(hǎo)的理(lǐ)论证(zhèng)据(jù)。

除此之外，还有来自宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸(zhà)开始，38万年(nián)之后，可(kě)见光终于可以畅通无阻地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些(xiē)光在(zài)宇宙(zhòu)空间背景上留下了各(gè)相同性的(de)微波(bō)辐(fú)射。其中红色的部分表示(shì)温(wēn)度较高的区域，蓝色则表示(shì)相对较冷的区域，但实际(jì)上它们之间的(de)温(wēn)差只有万分之一。

科(kē)学家们通过对前景(jǐng)背景分离后的二值图像(xiàng)进行连通(tōng)域提取和标记之后发现，如果(guǒ)宇(yǔ)宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看起来不应该是这(zhè)样(yàng)的(de)，而随着暗物质的增加，一些(xiē)峰值的幅度(dù)会减(jiǎn)小，才变得看(kàn)起来(lái)“和谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波(bō)背景辐射的(三大球和三小球分别是什么 三大球的起源de)测(cè)量值，我们需要(yào)的暗物(wù)质大约是普通(tōng)物质的5倍。这个数字与解(jiě)释星系当(dāng)中(zhōng)恒(héng)星运动所需要的(de)暗物质比(bǐ)例是一致的。这就意味着。

用了(le)一个简单的理论框架，就很好地解释了很多不同(tóng)的观测结果。而暗(àn)物质的(de)本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒子(zi)，它们不参(cān)与任何其他的电磁作用，只通过引力(lì)来相互作用。所(suǒ)以如果能够找到这种粒(lì)子的存在，就相当于找(zhǎo)到了暗物质(zhì)存在的实际证据。这(zhè)种粒(lì)子到底是什么？科学(xué)家们(men)已经提出了数(shù)十种的假想目标，而要(yào)寻找(zhǎo)这些不同(tóng)的目标粒子所需要的(de)实验方式也不相同。在过(guò)去的几(jǐ)十年当中，人类为了(le)寻找这些(xiē)看(kàn)不见、摸不(bù)到(dào)，几(jǐ)乎不会与常规物质(zhì)相互作(zuò)用的“暗(àn)物质”，科学家们已经(jīng)进行(xíng)了(le)超过50次的(de)实验，却没有任(rèn)何(hé)实质性的发现，除(chú)了一个地方(fāng)，意大利(lì)的格兰(lán)萨索山，隶(lì)属于阿(ā)尔卑斯山(shān)脉(mài)。

在(zài)山(shān)下(xià)1400米处的地下矿井当(dāng)中，藏着地(dì)球上最大的地学实验(yàn)室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼高的(de)探测器，一直致(zhì)力于(yú)寻找(zhǎo)暗物质粒子(zi)的周期性震(zhèn)荡。

自1997年以(yǐ)来(lái)，这里(lǐ)的科(kē)学家声(shēng)称观测到(dào)了某种信号。经过了20多年的数据收集，人们(men)发现了一(yī)个有趣的事情(qíng)。探测率会在(zài)每年的6月(yuè)份达到峰值，然后在11月降到(dào)最(zuì)低，而(ér)且在20年(nián)当中每(měi)年都是一样。一些科学家认为这可(kě)能(néng)是人类发现暗物(wù)质的第一个(gè)直(zhí)接证据(jù)。

但是为什么暗(àn)物质会产(chǎn)生(shēng)周期性(xìng)的年度信(xìn)号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太(tài)阳(yáng)系正(zhèng)在(zài)以220公里/秒的速(sù)度围绕着银河系进(jìn)行移动，那(nà)么如果暗(àn)物质存在宇宙(zhòu)当中，这意味着我们也(yě)在以这样的速度在穿越着(zhe)暗物质流(liú)，这(zhè)个过(guò)程(chéng)中会产生相应的振荡，同时(shí)地球又以(yǐ)30公(gōng)里/秒(miǎo)的速(sù)度(dù)围绕太阳进行旋(xuán)转。所以有半年的时间，地球围绕太(tài)阳(yáng)的方向(xiàng)与太阳环绕(rào)银河系的方向是一致的，而另外半年则(zé)与(yǔ)之相(xiāng)反。

而在6月份的时候，地球(qiú)与太阳的方向(xiàng)正好达到完全一致，这是(shì)理论上地球穿越暗物(wù)质(zhì)流(liú)最(zuì)快(kuài)的时段(duàn)。而在11月(yuè)份，又恰好达到了最(zuì)慢值(zhí)。尽(jǐn)管在(zài)实际的情(qíng)况中，太阳(yáng)系相(xiāng)对银河系的平(píng)面呈(chéng)现(xiàn)了60度的倾斜，但是这并不影响这个理论的有效性。

因此科学(xué)家(jiā)认为这(zhè)可(kě)以用来解释，研(yán)究人(rén)员们(men)所(suǒ)观测到的(de)周(zhōu)期性信号。当然也可能有其他的(de)情况，造成这种年度周期信号的差异也可能(néng)是(shì)温度、湿度、土(tǔ)壤中的(de)水分、高(gāo)山上(shàng)的积(jī)雪，甚至连意(yì)大利游客的数量也符合这个周期的规律。

所以，科学家(jiā)们(men)又在南半球建立了一(yī)个(gè)几(jǐ)乎相同的实验室，这(zhè)里的季(jì)节与(yǔ)之前的(de)实验室正好相反，而(ér)在(zài)这里，地球穿过暗(àn)物质流(liú)的运动特征和(hé)第一(yī)个实验室(shì)是一样的。

因此，如(rú)果(guǒ)在(zài)这里(lǐ)可以得到(dào)相同的信号，就可以成(chéng)为(wèi)暗(àn)物质所存(cún)在的(de)非常有力的证(zhèng)据(jù)了。但是(shì)由于这个实验室刚刚(gāng)建成不(bù)久，所(suǒ)以(yǐ)截至目(mù)前还无法提供相(xiāng)应的数据支(zhī)持。另外(wài)，在2025年，NASA将会(huì)发射一台(tái)新的(de)望远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃望(wàng)远镜相同，但它的宽视场仪器(qì)提供的视野(yě)是(shì)哈勃红外仪器的(de)100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太(tài)空望(wàng)远镜其(qí)中(zhōng)一个关(guān)键的用途就是(shì)探索暗物质背后的奥秘，对(duì)于探测的结(jié)果(guǒ)，我们只能拭目以待了(le)。费米实(shí)验室粒子天体(tǐ)物理中(zhōng)心的科学(xué)家丹琥珀和贾森斯(sī)特芬研究发(fā)现(xiàn)，如果暗物质存(cún)在(zài)，它(tā)们极有可能拥有另(lìng)一(yī)种神秘的效应，这种暗物质效(xiào)应，会支(zhī)持宇(yǔ)宙(zhòu)当中(zhōng)生命的诞生，或者说是(shì)生命(mìng)进化的一个重(zhòng)要(yào)因(yīn)素。

如果这一(yī)理(lǐ)论得到进一步(bù)的(de)证实，那(nà)么遍布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不会意味着人(rén)类并(bìng)不(bù)孤单(dān)呢？或许在宇宙(zhòu)当中某个角落(luò)的行星上，暗物(wù)质正在(zài)通过这样(yàng)的效应创(chuàng)造生命。当(dāng)然(rán)，这些推(tuī)论的大(dà)前提(tí)是要(yào)先(xiān)找到(dào)暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得(dé)暗物质到底存(cún)不存(cún)在(zài)呢？喜欢请点赞，你的(de)支持是我(wǒ)更(gèng)新(xīn)的动力！

未经允许不得转载：美阿密—女性私护高端品牌|女性生殖保养|女性私密健康养护|女性私护微商代理产品|美阿密官网 三大球和三小球分别是什么 三大球的起源