宇宙是“人为制造”的(de)？为何(hé)会存在(zài)科(kē)学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么(me)？人类为了寻找暗物质(zhì)存在的证(zhèng)据，科学家(jiā)们(men)在过去的几十年当中进行了(le)超过50次的长期实验，但是(shì)却没有发现任何的有(yǒu)效证据。除(chú)了一个地方，在(zài)1687年出版的自然哲学数学(xué)原(yuán)理一(yī)书中，埃萨克牛顿发表了(le)万有引力(lì)定律，它揭(jiē)示了宇宙中(zhōng)天体运动的规律(lǜ)。往后的几百年来，当天(tiān)文学(xué)家们发(fā)现某些天体(tǐ)运(yùn)行轨道出现异常，不(bù)符合万(wàn)有引力定律的(de)时候，他们就会知道，周围(wéi)一定有(yǒu)未知的(de)天体通过引力在摄动它的(de)轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶(yé)就(jiù)通过(guò)天王星运行轨(guǐ)道的异常，推算并且发现了(le)海王星的存在。另(lìng)外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥王星的发现都是应用(yòng)万有(yǒu)引力定律所(suǒ)取得重大天文成就的例子(zi)。但是这些(xiē)发现(xiàn)都是在(zài)恒星系统的尺度(dù)当中，可当(dāng)我们上升到(dào)星系或者(zhě)是(shì)星团的尺度，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗(fú)里茨兹威基正在研究(jiū)和测量后发星系(xì)团的质(zhì)量。这是一个(gè)由数千(qiān)个星(xīng)系所组成的巨大星系团，这些(xiē)星系被引力束缚(fù)在(zài)一起。测量星(xīng)系团(tuán)的质量一般会使(shǐ)用到两种方法，当两种方法结(jié)果一致，就可以(yǐ)确定其(qí)质(zhì)量的范围。

第一种是获得其(qí)"光度学的质量"，需要的数(shù)据是测量各个星系的光(guāng)度。

第(dì)二种(zhǒng)是动力学质量的计算(suàn)，是利(lì)用光谱红移测量(liàng)星(xīng)系(xì)团(tuán)中的各个星系相对于星(xīng)系团的运动速度。当测量结果出(chū)来之后，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟(jìng)然是“光度学质量(liàng)”的400倍。这意味着，后发座星系团有99%的质(zhì)量消失了，或(huò)者说这99%的(de)质量并不(bù)以可见光的(de)形式所存在，我们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹威(wēi)基发现星系团中很多星系的速度比(bǐ)理论上要快得多，按照牛顿(dùn)的运动学定律，仅靠(kào)这些可见星(xīng)系(xì)的质量所产生(shēng)的引力(lì)是无法将它们(men)束缚在(zài)星系团内的，它们(men)早(zǎo)就(jiù)应(yīng)该被抛出(chū)星系团之外(wài)了，除非有一种神秘的力(lì)量在起作用，这种力量(liàng)来源(yuán)于某种隐形(xíng)的物质。

据此，兹维(wéi)基提出了这样(yàng)部分不(bù)可见的暗质，它(tā)不(bù)发散光、吸光、反射光，但是(shì)它们却(què)占据着宇宙中绝大部分(fēn)的质量。只是当时的人们对(duì)这样的一种说(shuō)法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物(wù)质”这个词才再(zài)一次出现。天文学(xué)家(jiā)维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测(cè)仙(xiān)女(nǚ)座星(xīng)系(xì)中的恒星运动。理论上来说，距离中(zhōng)心越远的恒星在其轨道上的运行速度就(jiù)会越慢(màn)。但(dàn)是他们观(guān)测(cè)的结果却让人感到不(bù)可思议。

随着与中(zhōng)心距离的增(zēng)加，恒星的旋转速(sù)度几(jǐ)乎保(bǎo)持(chí)不变。可是根据牛顿的万有引力定律(lǜ)，在星系当中如果没有足够大的质量来吸引(yǐn)它(tā)们，这些(xiē)外(wài)围的恒(héng)星早就被甩到宇宙(zhòu)当中了。基(jī)于(yú)这种现象，科学(xué)家们会(huì)使用一(yī)种(zhǒng)相(xiāng)对标准(zhǔn)的方法(fǎ)来解释暗(àn)物质的存在(zài)，这种(zhǒng)方法就是测量星系当中(zhōng)气体在(zài)X轴上距离星系中心的距离(lí)，以及在Y轴上气体的旋(xuán)转速度。如果出现异常的结果，就(jiù)认(rèn)为是由暗物质(zhì)的力量进入其中。

于是科学家们(men)通过(guò)射电望远镜测量了距(jù)离星系中心更(gèng)远(yuǎn)距离的氢元素(sù)，发现它们的旋转(zhuǎn)速(sù)度并不符合牛顿的力学(xué)定(dìng)律。我们的太(tài)阳系也(yě)不例外，太(tài)阳系位于银(yín)河系的(de)第三悬(xuán)臂(bì)之上(shàng)，距离(lí)银河系中心(xīn)2.6万光年(nián)，根(gēn)据(jù)万有引力定(dìng)律进行(xíng)计算(suàn)，太阳(yáng)系的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳系正在(zài)以220千米(mǐ)/秒(miǎo)的速度围绕(rào)银河系旋转，这(zhè)个实际速度(dù)远远大(dà)于理论速(sù)度，那么产(chǎn)生(shēng)以上(shàng)这种向心(xīn)加速度的原因很可能就是存在着(zhe)一(yī)种(zhǒng)我们看不(bù)到的物(wù)质(zhì)，是这(zhè)些暗物(wù)质的引力效应将星系聚集在了一起。

也是从这(zhè)时(shí)开始，越来越多(duō)的研究人员开始相信暗物质的(de)存(cún)在。科(kē)学家(jiā)根(gēn)据星系外恒星(xīng)轨道的速度，估算在(zài)星系当中暗物质的(de)质量占整个星系质量的(de)85%。但是，暗(àn)物(wù)质并不是唯一可(kě)以解(jiě)释这(zhè)个(gè)现象的原因(yīn)。在一项新的研(yán)究当中，科学家们(men)发现，几乎没(méi)有引(yǐn)力效应的遥远(yuǎn)恒星之(zhī)间，也(yě)会出(chū)现速度上的(de)微小差异(yì)。另(lìng)外，天文学(xué)家还(hái)发现了(le)一个反常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系(xì)距离地(dì)球(qiú)大约2.5亿(yì)光年，大(dà)小和银河系不(bù)多，但是星(xīng)系(xì)当中存在的恒星数量却只有银(yín)河系的千分之(zhī)一。

所以在(zài)理(lǐ)论上，该(gāi)星系(xì)必须存(cún)在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家们使用最(zuì)先进(jìn)的望远镜对其进行了40个小时的详细测量(liàng)之后，发现(xiàn)星系(xì)中的(de)恒星(xīng)运动是(shì)可以用正常的物(wù)质和力(lì)学定律(lǜ)来(lái)解释的。那么又有(yǒu)人提出，也(yě)许该星(xīng)系的(de)暗物质，已经被附(fù)近的另一个大(dà)星系剥离了。奇怪的是，它(tā)的(de)附近没(méi)有任何(hé)星系存在。造成这些现(xiàn)象的除了(le)暗物质(zhì)的(de)假说(shuō)之(zhī)外(wài)，另一(yī)种可能(néng)就是人类(lèi)对(duì)引力的(de)理(lǐ)解还不(bù)够全面(miàn)，引力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工作(zuò)方(fāng)式(shì)是不同的，这意味着在行星(xīng)系尺度中(zhōng)的天体会(huì)沿着它们的轨(guǐ)道，按(àn)照我们所理(lǐ)解的方式运动(dòng)。但是上升到星系和星团的尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是(shì)不(身临其境是什么意思的临，身临其境是什么意思呢原意是什么bù)同的方式。对于(yú)在星(xīng)系团之间(jiān)的相互(hù)作用，科学家还引入(rù)了外部(bù)场效应的(de)概(gài)念，指的(de)是在数百万光年(nián)的规模上，巨大的(de)质(zhì)量(liàng)之间会产生(shēng)对彼此特殊(shū)的(de)效果(guǒ)，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着我们需要对(duì)现在的(de)物理定律进行修正，这些发(fā)现(xiàn)也让很多人认(rèn)为暗物(wù)质假说理论就此终(zhōng)结。但(dàn)是在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有关于暗物(wù)质(zhì)存在的其他的(de)理论(lùn)证(zhèng)据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释(shì)的“引力(lì)透(tòu)镜”。

径(jìng)向(xiàng)距离为37亿光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰(pèng)撞的星(xīng)系团所组成，类似这样的星团，它们大部分的(de)普通质(zhì)量(liàng)都在星系的气体当中。当星团以1000万(wàn)公里/小时发生碰(pèng)撞的(de)时候，星际气体的相互作用就会导致温度(dù)的急(jí)剧升高，速度大幅降低。所以在理论上，在碰撞(zhuàng)之后，子弹星系团大部分的质(zhì)量将位于所有这些气体所在的中间区域。那么我们通过(guò)什(shén)么来验证它的质量区(qū)域(yù)到底是不是集中在中间呢(ne)？前不(bù)久，詹姆斯韦伯(bó)太空望远镜传回了(le)宇(yǔ)宙当中第一张身临其境是什么意思的临，身临其境是什么意思呢原意是什么全彩的(de)高清照(zhào)片，在照片中我们可以明显地看到(dào)很多星系似乎被拉伸(shēn)产生(shēng)了巨大(dà)的形变。其实这些星系本身(shēn)并不是真的被扭曲(qū)了，也不是韦伯望远(yuǎn)镜出(chū)了什么(me)问(wèn)题，而是这样极遥远的天体和我们地球上的观测者之(zhī)间。被一个质量超级巨大的(de)天体遮挡，这个(gè)超大质量的东(dōng)西的引力，会使身后(hòu)更遥(yáo)远星系的(de)光都发(fā)生(shēng)了扭(niǔ)曲。这(zhè)个(gè)现象就是(shì)引力(lì)透镜效应(yīng)。这个(gè)巨大的天体可能是超大(dà)质(zhì)量的(de)黑洞或者是暗物质(zhì)。

所以当人们对子弹星系团(tuán)观测的时候，发现它的(de)大(dà)质量区(qū)域并不是在中间，而是在两侧(cè)。所(suǒ)以最好的解(jiě)释方法就是当星团发生全部的碰(pèng)撞时，可被观(guān)测到的质(zhì)量气体被(bèi)卡(kǎ)在(zài)了中(zhōng)间(jiān)，暗物质则直接(jiē)通过了这个区域，并在两边形(xíng)成了引力(lì)透(tòu)镜。对子弹(dàn)星系(xì)团的(de)引力透镜研究也(yě)被(bèi)认为是暗物质存在的迄今为止最好的理(lǐ)论(lùn)证据。

除(chú)此(cǐ)之外(wài)，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇(yǔ)宙大(dà)爆(bào)炸开始，38万年之后，可见光终于可以畅(chàng)通无阻地(dì)穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些光在宇宙空间背景上留下(xià)了各(gè)相同(tóng)性的微波(bō)辐射。其中红色(sè)的(de)部分(fēn)表示温度较高的区域，蓝色(sè)则表示相对较冷的区域，但实际(jì)上它们之间的温差只(zhǐ)有万分之一(yī)。

科学家们(men)通过(guò)对(duì)前景背(bèi)景分离后的二值图像进(jìn)行连通(tōng)域(yù)提(tí)取和标记之(zhī)后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗物质，图形(xíng)看起来不应该是这(zhè)样的，而随(suí)着暗物质的增(zēng)加，一(yī)些(xiē)峰值的(de)幅度会减小，才变得(dé)看起来(lái)“和(hé)谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值，我们需(xū)要的暗物质大约是普通物质的5倍(bèi)。这个(gè)数字与解(jiě)释星系当中恒(héng)星运动所需要的暗物(wù)质比例是一致的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架(jià)，就(jiù)很好(hǎo)地解(jiě)释了很(hěn)多不同的观测结(jié)果。而暗(àn)物质的(de)本质就是宇宙当中存在(zài)着某种类型的粒子，它们不参与(yǔ)任何其(qí)他的电磁作(zuò)用(yòng)，只通(tōng)过(guò)引力来相互(hù)作用。所以(yǐ)如果能够(gòu)找到这种粒(lì)子的存在，就相当于找到了(le)暗物质存在(zài)的(de)实际证据。这种粒子到(dào)底是(shì)什(shén)么？科学家们已经提出了数十种的假想(xiǎng)目标(biāo)，而要寻找(zhǎo)这(zhè)些不(bù)同的目标粒子所需要的实验(yàn)方(fāng)式也不(bù)相同。在过去(qù)的几(jǐ)十年(nián)当中(zhōng)，人类为(wèi)了寻找这些看不见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规(guī)物质(zhì)相互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科(kē)学家们已经(jīng)进(jìn)行了超过50次的(de)实验(yàn)，却没有(yǒu)任何实(shí)质性(xìng)的发(fā)现，除了一个地(dì)方(fāng)，意(yì)大(dà)利(lì)的格兰萨(sà)索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地(dì)下(xià)矿(kuàng)井当中，藏(cáng)着地球上(shàng)最大(dà)的地(dì)学(xué)实(shí)验室(shì)，这个实验(yàn)室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层楼高的(de)探测(cè)器，一(yī)直致(zhì)力(lì)于寻找暗(àn)物质粒子(zi)的周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来，这里的科(kē)学家声称观测到了某种(zhǒng)信号。经过了20多年的数(shù)据收集，人们发现了一个有趣的事情。探测率会在每年的6月份达(dá)到峰值(zhí)，然后在11月降到最低，而且(qiě)在(zài)20年当中(zhōng)每年都是一(yī)样。一些科学家认(rèn)为这可(kě)能(néng)是人类(lèi)发(fā)现(xiàn)暗(àn)物质(zhì)的第一个直接证(zhèng)据。

但是(shì)为什(shén)么(me)暗物质(zhì)会产生周期性的年度信号呢？刚才我们(men)讲(jiǎng)了太阳系正(zhèng)在以220公里/秒的速度围绕(rào)着(zhe)银河系进行移(yí)动，那(nà)么如果暗物质(zhì)存在宇宙(zhòu)当中，这意味着(zhe)我们(men)也在以(yǐ)这样(yàng)的速度(dù)在穿(chuān)越着暗物质流，这个过程(chéng)中会产生(shēng)相应的振荡，同时地球又以30公(gōng)里/秒的速度围(wéi)绕太(tài)阳进(jìn)行旋转。所以有半年的时间，地球围绕太(tài)阳(yáng)的方向(xiàng)与太阳环绕银(yín)河系的方向是一致的，而另外半年则(zé)与之相反(fǎn)。

而在6月份的时(shí)候(hòu)，地(dì)球与(yǔ)太阳的方向正(zhèng)好达到完全一(yī)致，这是理(lǐ)论上地球穿越暗物质流最快的时段。而(ér)在(zài)11月份(fèn)，又恰好达到了最慢值(zhí)。尽管在实(shí)际(jì)的情况中，太阳系相对(duì)银河系的平面呈现了60度的(de)倾斜，但是这(zhè)并不影响这个理论的(de)有(yǒu)效(xiào)性(xìng)。

因此科学家(jiā)认为这可(kě)以(yǐ)用来解释，研究(jiū)人员们所观测到(dào)的周期性(xìng)信号。当然也可(kě)能有(yǒu)其他的(de)情况，造(zào)成这种年度周期信(xìn)号(hào)的差异也可能(néng)是温度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚(shèn)至连意大利游客的数量也符合这个周期的规律(lǜ)。

所以，科(kē)学家们又在南(nán)半球建(jiàn)立了一个几(jǐ)乎相(xiāng)同的(de)实验(yàn)室，这(zhè)里的季节与之前的实(shí)验室(shì)正(zhèng)好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗物(wù)质流的(de)运动特(tè)征和第(dì)一个实验室(shì)是一样的。

因此，如(rú)果在这(zhè)里可以得到(dào)相(xiāng)同(tóng)的信号(hào)，就可以成为(wèi)暗物质所存在的非常有力的证据了。但是由于这个实验室刚刚建成(chéng)不(bù)久，所以身临其境是什么意思的临，身临其境是什么意思呢原意是什么(yǐ)截(jié)至目(mù)前还无法提供相应(yīng)的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射(shè)一台新的望远(yuǎn)镜，这(zhè)台太空望远镜叫做(zuò)“南(nán)希格雷斯罗(luó)曼(màn)”，它的(de)主镜(jìng)大(dà)小跟哈勃(bó)望(wàng)远镜相(xiāng)同，但它(tā)的(de)宽视场仪器提供的(de)视野是哈勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空(kōng)望远镜(jìng)其中一个关键的用途就是探索暗物质背(bèi)后的奥(ào)秘，对于探测的结果(guǒ)，我们只能(néng)拭目(mù)以待了。费米实验室粒子天(tiān)体物理(lǐ)中心的科学家丹(dān)琥珀和贾森斯(sī)特芬研(yán)究发现，如果暗物(wù)质(zhì)存在，它们(men)极有(yǒu)可(kě)能(néng)拥有(yǒu)另(lìng)一种神秘的效应，这种暗物质效应，会(huì)支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生(shēng)，或者说是生命(mìng)进化的一个重要(yào)因素。

如果这一理论得到进一步的证实，那么遍布(bù)宇宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)的(de)暗物(wù)质会不会意味(wèi)着人类并不孤单(dān)呢？或许在宇宙(zhòu)当中某(mǒu)个(gè)角落的行星上，暗物质正在通过这样的效应创(chuàng)造(zào)生命。当然，这些推论的大前(qián)提是要先找到暗(àn)物质存在的实际证据。那么(me)小伙(huǒ)伴们，你们觉得暗物(wù)质到底存(cún)不(bù)存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持是(shì)我更新的动(dòng)力！

未经允许不得转载：成都工装公司_工装装修效果图_专注公装设计装修 - 无同之家装饰 身临其境是什么意思的临，身临其境是什么意思呢原意是什么