宇(yǔ)宙是“人为(wèi)制(zhì)造”的(de)？为(wèi)何(hé)会(huì)存(cún)在科学无法(fǎ)解释的“暗(àn)物质(zhì)”？暗物质又究竟是什么？人类为了寻找暗物(wù)质(zhì)存(cún)在的证(zhèng)据，科学家(jiā)们(men)在(zài)过去的(de)几十年(nián)当中进(jìn)行了超(chāo)过(guò)50次(cì)的(de)长期实验，但是却没有发(fā)现任何的有效证据(jù)。除了一个地方(fāng)，在(zài)1687年出版的自然哲(zhé)学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表(biǎo)了万有(yǒu)引力定律，它揭(jiē)示(shì)了宇(yǔ)宙(zhòu)中天体运动的规律。往后(hòu)的几百年来，当天文(wén)学家们发(fā)现某些天体运行轨道出现异常，不符合万(wàn)有引力定律的时候，他们就(jiù)会知道，周围一定有未知的(de)天体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比(bǐ)如在1846年，奥(ào)本勒维(wéi)耶(yé)就通(tōng)过天王星运行轨道的异常(cháng)，推算(suàn)并(bìng)且发现了海王星的存在。另外，哈雷(léi)彗星、冥(míng)王星的发(fā)现都是(shì)应用万有引力定律所取得(dé)重(zhòng)大天(tiān)文成(chéng)就的(de)例(lì)子。但是这些(xiē)发现(xiàn)都是在恒(héng)星(xīng)系统(tǒng)的尺(chǐ)度当中(zhōng)，可(kě)当我们(men)上(shàng)升到星系(xì)或者是星团的(de)尺度，事情就开始变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞士的物理学(xué)家弗里茨兹威(wēi)基正在研究和(hé)测量后(hòu)发星系团的质量。这(zhè)是一个由数千个星系(xì)所(suǒ)组成的巨大星(xīng)系团，这些星(xīng)系被引力束缚在(zài)一起。测(cè)量(liàng)星(xīng)系(xì)团(tuán)的质量一般会使用(yòng)到两种方(fāng)法，当两种方法结(jié)果一致(zhì)，就可以确定(dìng)其质量的范围。

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

第二种(zhǒng)是(shì)动力学质量的(de)计算，是利用光(guāng)谱红移测量星系团(tuán)中的各个(gè)星系相对于星系(xì)团的运动速度。当测(cè)量结(jié)果出来之后，兹威基彻(chè)底懵了，“动力(lì)学质量(liàng)”竟然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这意味着，后(hòu)发座星(xīng)系团有99%的质量(liàng)消失了，或者说这99%的质量并(bìng)不(bù)以(yǐ)可见光的形(xíng)式所存在，我(wǒ)们无法看到。最诡异的是，在(zài)测(cè)量速度(dù)的过程中，兹威基发现星系团中很多星(xīng)系(xì)的速度(dù)比理(lǐ)论上(shàng)要快得多，按照牛(niú)顿的运动(dòng)学定律(lǜ)，仅靠这(zhè)些可见星系的质量(liàng)所产(chǎn)生的引力是无法将(jiāng)它们(men)束(shù)缚在星系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛出星(xīng)系团之外(wài)了，除非有一种神秘的力量在起(qǐ)作用(yòng)，这种(zhǒng)力(lì)量来(lái)源于某(mǒu)种隐形(xíng)的(de)物质。

据(jù)此，兹(zī)维基提出了(le)这样(yàng)部分不(bù)可见的(de)暗质，它不发(fā)散光、吸光、反射(shè)光，但(dàn)是它们却占据(jù)着宇(yǔ)宙中绝(jué)大(dà)部分的(de)质量。只是当(dāng)时的人(rén)们对(duì)这(zhè)样的一种说(shuō)法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个词才再一次出现。天文(wén)学(xué)家维拉鲁宾(bīn)和(hé)肯特福(fú)特在观测(cè)仙女座星系中的恒星运动。理论(lùn)上来说，距离中心越(yuè)远的恒星(xīng)在其轨道(dào)上的运行(xíng)速度就会越慢。但(dàn)是他们观测的(de)结果却让(ràng)人感(gǎn)到不可思(sī)议(yì)。

随着与中心距离的增加，恒(héng)星的旋(xuán)转速度几(jǐ)乎保持不变。可是根据牛顿的万有引力定律，在星系当中如(rú)果没(méi)有足够大的质量来吸(xī)引它(tā)们，这些外(wài)围(wéi)的恒星早就被甩到宇宙当(dāng)中了。基于(yú)这种现象，科学家们会使用一种相对标准的(de)方法来解释暗物质的存在，这种方法(fǎ)就是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星系中心(xīn)的距(jù)离(lí)，以(yǐ)及在Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于是(shì)科学家(jiā)们通(tōng)过(guò)射电望远镜测(cè)量了距离星(xīng)系中心更(gèng)远(yuǎn)距离的(de)氢元素，发现(xiàn)它们(men)的(de)旋转速度并不符合(hé)牛顿的力(lì)学(xué)定律。我们(men)的太阳系也不例外，太(tài)阳系位(wèi)于银河(hé)系的第三悬臂之(zhī)上(shàng)，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定律进行计算(suàn)，太阳系的(de)运(yùn)行速(sù)度应该(gāi)是160千(qiān)米(mǐ)/秒，但实际上，太(tài)阳系(xì)正在以220千米(mǐ)/秒的速度围(wéi)绕(rào)银河系旋(xuán)转，这(zhè)个实际速度远远大于理论速度，那么(me)产生以上这种(zhǒng)向心加速度(dù)的原(yuán)因(yīn)很可能就是存(cún)在着一(yī)种(zhǒng)我们看不到的物质，是这些暗物质的引力效应将星系聚集在(zài)了一起。

也(yě)是从(cóng)这时(shí)开始，越来越多的研究人员开始相信(xìn)暗物(wù)质的(de)存在(zài)。科学家根据星系外恒星轨道的速度，估算(suàn)在星(xīng)系当(dāng)中暗(àn)物质的质量(liàng)占整个星系(xì)质量的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯一可以(yǐ)解释这(zhè)个(gè)现象(xiàng)的原因。在一项新的研究(jiū)当中，科学家(jiā)们发(fā)现(xiàn)，几乎没有引力效应(yīng)的遥远恒星之(zhī)间，也(yě)会出现速度上的微(wēi)小(xiǎo)差异。另外(wài)，天文学家还发现(xiàn)了一个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个(gè)星系(xì)距离(lí)地球(qiú)大约2.5亿光年，大小和银河系(xì)不多，但(dàn)是星系(xì)当中存在的(de)恒(héng)星数量却只有银(yín)河(hé)系的千分之一(yī)。

所以在理论上，该星系必须(xū)存在暗物质，否则就会(huì)分崩(bēng)离析。但是科学家们使用(yòng)最先进的(de)望远镜对其进行了40个小时的(de)详细测量(liàng)之后，发(fā)现星系中的恒(héng)星运动是可以用(yòng)正常的物质和力学定律来解释的。那么又有人提出，也许该(gāi)星(xīng)系的暗(àn)物质，已(yǐ)经(jīng)被附近(jìn)的(de)另(lìng)一个大星系剥离了。奇(qí)怪的是(shì)，它的附近没有(yǒu)任何星系存在。造成这些现(xiàn)象(xiàng)的(de)除了暗物质的假(jiǎ)说之(zhī)外，另一(yī)种可(kě)能(néng)就是人类(lèi)对引力的理(lǐ)解(jiě)还不够全面，引(yǐn)力很可(kě)能在不同尺(chǐ)度空间中的工作(zuò)方式(shì)是(shì)不(bù)同的(de)，这意(yì)味着在行星系尺度中的天体会沿着它们的轨道，按照我(wǒ)们(men)所理解的方(fāng)式(shì)运动。但是上升到星系和(hé)星(xīng)团的尺度，引力之间的相互作用则是不同的方式。对于在(zài)星系团之(zhī)间的相互(hù)作用(yòng)，科学(xué)家(jiā)还(hái)引入了外部场效应的(de)概念，指的是在数百万光年(nián)的规模(mó)上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼此特殊的效果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意味(wèi)着我们(men)需要对现(xiàn)在的物理定律进行(xíng)修正，这些发(fā)现也让很(hěn)多人认为暗物质假说理论就此终结。但是在宇宙当(dāng)中还(hái)有(yǒu)关于暗物质(zhì)存(cún)在的其他的理论(lùn)证(zhèng)据，这(zhè)些理论证据是蒙德理论所没法解释的(de)“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

径向距离为37亿光年的子弹星(xīng)系(xì)团，由两个碰撞(zhuàng)的星系(xì)团所组成，类似这样的星(xīng)团，它们大部分(fēn)的普通质量都(dōu)在星系的气体当中。当星团以1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时发生碰撞的(de)时候，星际气体的相互作用就会导致(zhì)温度的(de)急剧升高(gāo)，速度(dù)大幅降(jiàng)低。所以在理论上，在碰撞之后(hòu)，子弹(dàn)星系团大(dà)部分的质(zhì)量将位于所有这些(xiē)气(qì)体所在的中(zhōng)间区域。那么我们通过什么来验(yàn)证它的(de)质量(liàng)区域到(dào)底是不是(shì)集中在中间呢？前不(bù)久，詹姆斯韦伯太空(kōng)望远镜(jìng)传回了宇宙当中第一(yī)张全(quán)彩的高清(qīng)照(zhào)片，在(zài)照(zhào)片中我们可以(yǐ)明显地看到很多星系似(shì)乎被拉伸(shēn)产生了巨大的(de)形(xíng)变。其实这些星系本身并不是(shì)真的(de)被扭曲(qū)了，也不是(shì)韦伯望远镜出了什么问题，而(ér)是(shì)这样(yàng)极(jí)遥(yáo)远的天(tiān)体和我们地球上的观(guān)测者(zhě)之间(jiān)。被(bèi)一个(gè)质量超级巨(jù)大的(de)天体(tǐ)遮挡，这(zhè)个超大(dà)质量的(de)东(dōng)西的引(yǐn)力，会使(shǐ)身后更遥远星系的光(guāng)都发生了扭曲。这(zhè)个现象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨大的天体可(kě)能是超大质量的黑(hēi)洞或(huò)者(zhě)是暗(àn)物质。

所(suǒ)以当(dāng)人(rén)们对子弹星(xīng)系(xì)团(tuán)观测的时(shí)候，发现它(tā)的大质量区域并不(bù)是(shì)在中间(jiān)，而是在两侧(cè)。所以最好(hǎo)的解释(shì)方法就是当星团(tuán)发生全部的碰(pèng)撞(zhuàng)时，可被观测到的质(zhì)量气(qì)体被(bèi)卡(kǎ)在了中间(jiān)，暗物质则(zé)直接(jiē)通(tōng)过了这个区域，并(bìng)在(zài)两边形(xíng)成(chéng)了引力透镜。对子弹星系团(tuán)的引力透镜研究也被(bèi)认(rèn)为是暗物质存在的(de)迄今为止最好的理论证据。

除此之外(wài)，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年之(zhī)后，可见光终于可以畅通无阻地穿(chuān)越在宇宙当(dāng)中了。经过了130多亿年之后(hòu)，这些光在宇(yǔ)宙空(kōng)间背景上(shàng)留下了各相同性的微波辐射(shè)。其(qí)中(zhōng)红色的部分(fēn)表(biǎo)示温度较(jiào)高的区域，蓝(lán)色(sè)则表示相对较(jiào)冷(lěng)的区域(yù)，但实际(jì)上它们之间的温差只(zhǐ)有万(wàn)分之一。

科(kē)学(xué)家们(men)通(tōng)过对前景(jǐng)背景分离后的二值图像(xiàng)进(jìn)行(xíng)连通域(yù)提取和标记之后发现，如果宇宙当中没有暗物质，图(tú)形看起来不应(yīng)该是(shì)这样的，而随着暗(àn)物质的(de)增加(jiā)，一些峰值的幅度会减(jiǎn)小，才(cái)变得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值，我们需要的(de)龙湖陈序平出生日期 龙湖是国企还是民营企业暗(àn)物质大约是普通物质(zhì)的5倍。这个数(shù)字与解释星系当中恒星(xīng)运动所需要的暗(àn)物质比例(lì)是一致的。这就(jiù)意味着。

用了一个简(jiǎn)单的(de)理论(lùn)框架，就很(hěn)好地(dì)解(jiě)释了很(hěn)多不同(tóng)的观测结果(guǒ)。而暗物质的本质就是宇(yǔ)宙(zhòu)当中(zhōng)存(cún)在(zài)着某种类型的(de)粒子，它(tā)们不参与(yǔ)任何其他的电磁作用，只通过引力来相互作用(yòng)。所(suǒ)以如果(guǒ)能够(gòu)找到(dào)这种粒子的(de)存在，就相当于找到(dào)了暗(àn)物质(zhì)存在的实(shí)际证据。这种粒子到底是什么？科(kē)学(xué)家们已(yǐ)经(jīng)提出了数(shù)十种的假想(xiǎng)目(mù)标，而要寻(xún)找这些(xiē)不同(tóng)的目标粒子所需要的实验(yàn)方式也(yě)不相同。在过去的(de)几十年当中，人(rén)类为了寻找(zhǎo)这些看不(bù)见(jiàn)、摸不(bù)到，几乎不(bù)会与常规(guī)物质相互(hù)作(zuò)用的“暗(àn)物质(zhì)”，科学家们已经(jīng)进行(xíng)了超过50次的实验，却没有任何(hé)实(shí)质性的(de)发现，除了(le)一(yī)个地方，意大利的格兰萨索山，隶属于(yú)阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿井当中，藏着(zhe)地球上最大的地学实验室，这个(gè)实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个(gè)三层楼高的探(tàn)测器(qì)，一直致力于寻找暗物质粒子(zi)的周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到了某种信(xìn)号(hào)。经(jīng)过了20多年(nián)的数据(jù)收集，人们发现了一个有趣的事情。探测(cè)率会在每(měi)年的(de)6月份达(dá)到峰值，然后在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中每年都是一(yī)样(yàng)。一些科(kē)学(xué)家认为这可能是(shì)人类发(fā)现暗物质(zhì)的(de)第一个(gè)直接(jiē)证据。

但是为什么暗物质会产(chǎn)生周(zhōu)期(qī)性的年度信号呢？刚才我们讲了(le)太(tài)阳系正在以(yǐ)220公(gōng)里/秒的速度围绕着银(yín)河系(xì)进(jìn)行(xíng)移动，那么(me)如果暗物质存(cún)在宇宙当中，这(zhè)意味着我们也(yě)在以(yǐ)这样的速度在(zài)穿越着暗物质流，这(zhè)个(gè)过程中会产生(shēng)相(xiāng)应(yīng)的(de)振荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕太阳进(jìn)行(xíng)旋转(zhuǎn)。所以(yǐ)有(yǒu)半(bàn)年的(de)时(shí)间，地球(qiú)围绕太(tài)阳的(de)方向(xiàng)与太阳环绕银河(hé)系的方向是一致(zhì)的，而另外(wài)半年则(zé)与之相反(fǎn)。

而在6月份的(de)时候，地球与太阳的方向正好达到完(wán)全一致，这是理论上(shàng)地球穿越暗物(wù)质流最快的时段(duàn)。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽(jǐn)管(guǎn)在实际的情况中(zhōng)，太阳系相(xiāng)对银河系的平(píng)面呈现了60度的倾斜(xié)，但(dàn)是这(zhè)并不影响这个理论的有效性。

因(yīn)此(cǐ)科学家认(rèn)为(wèi)这可(kě)以用来解(jiě)释，研究人员(yuán)们(men)所观测到(dào)的(de)周(zhōu)期性(xìng)信号。当然也(yě)可能(néng)有其(qí)他的情况，造(zào)成这种年度周期信号的差异也可能是(shì)温度、湿度、土壤(rǎng)中(zhōng)的水(shuǐ)分(fēn)、高山上(shàng)的积雪，甚至连意大利游客的数量也(yě)符(fú)合这个周期的规律(lǜ)。

所以，科学家们(men)又在南半球建立(lì)了一个几(jǐ)乎相同(tóng)的实验室，这里的(de)季节(jié)与(yǔ)之前的实验(yàn)室正好相反，而在这里，地球穿过(guò)暗物质流的运动特征和第一个实验室是一样的。

因(yīn)此，如(rú)果在这里可以(yǐ)得到相同的信号(hào)，就(jiù)可以成为暗物(wù)质所存(cún)在的非常有力的证据了。但是由(yóu)于(yú)这个实验室刚刚(gāng)建成不(bù)久，所以(yǐ)截至(zhì)目前还无法(fǎ)提供相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太(tài)空望远(yuǎn)镜叫(jiào)做“南希格雷斯罗(luó)曼”，它(tā)的(de)主镜大小跟哈勃望远镜(jìng)相同，但它的宽视场仪器(qì)提(tí)供的视野是哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太空望(wàng)远镜其中(zhōng)一个(gè)关键的用途就是探索暗物质背后的(de)奥秘，对于(yú)探(tàn)测的结果(guǒ)，我们只(zhǐ)能拭目以待了。费米实(shí)验(yàn)室粒(lì)子天体(tǐ)物理中心的(de)科学(xué)家丹琥珀和贾森斯(sī)特(tè)芬研究发(fā)现，如果(guǒ)暗物质(zhì)存(cún)在(zài)，它(tā)们(men)极(jí)有可能(néng)拥有另(lìng)一种神秘(mì)的效应，这(zhè)种暗物质(zhì)效(xiào)应(yīng)，会支持宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中生命(mìng)的诞生(shēng)，或者说是生命进化的一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得到进一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不会意(yì)味着人类并不孤(gū)单呢(ne)？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通过这样的效应创造(zào)生命。龙湖陈序平出生日期 龙湖是国企还是民营企业当然，这些推论的大前提是要先(xiān)找到暗物质存在的实(shí)际证据。那么小伙伴们(men)，你们觉得暗物质到(dào)底存不存(cún)在呢？喜(xǐ)欢请点赞，你的支持是我更新的动力！

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