宇(yǔ)宙是“人为(wèi)制造”的？为何会存在科学无法解释的“暗物(wù)质”？暗物质(zhì)又究竟是(shì)什么？人类为(wèi)了寻(xún)找暗物质存(cún)在的证(zhèng)据，科(kē)学(xué)家们在过去(qù)的几(jǐ)十年当中(zhōng)进行了超过50次的长期实(shí)验，但是却没有发现任(rèn)何的(de)有效证据(jù)。除了(le)一个(gè)地方，在(zài)1687年出版(bǎn)的自然哲(zhé)学数学原(yuán)理一书中，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(de)规律(lǜ)。往后的几(jǐ)百年来，当天(tiān)文学家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万(wàn)有(yǒu)引力定律(lǜ)的时(shí)候，他们就会知道，周围一定有未知的天体通过(guò)引力在摄动它的(de)轨道。比如在1846年，奥本勒(lēi)维耶就(jiù)通过(guò)天王星运行(xíng)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(míng)王(wáng)星的(de)发现(xiàn)都是应用(yòng)万有引(yǐn)力定律(lǜ)所(suǒ)取得重大天(tiān)文成就(jiù)的例子。但(dàn)是这些发现都是在恒(héng)星(xīng)系统(tǒng)的尺度当(dāng)中，可(kě)当我们上升到(dào)星系或者是星(xīng)团(tuán)的尺度，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨(cí)兹(zī)威(wēi)基正在研究(jiū)和测量后发星系团的质量。这是一个由数千个(gè)星系所组(zǔ)成(chéng)的巨(jù)大星系(xì)团，这些星系被(bèi)引(yǐn)力束(shù)缚在(zài)一起。测(cè)量星(xīng)系团(tuán)的质量(liàng)一般会(huì)使用到两种(zhǒng)方法，当(dāng)两种方法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第一(yī)种是获(huò)得其"光(guāng)度学的质量"，需(xū)要的数据是测量各个星系的光度。

第二种是动(dòng)力学(xué)质(zhì)量的(de)计算，是(shì)利(lì)用(yòng)光谱红移测量星系团中的各个(gè)星系相对(duì)于(yú)星(xīng)系团(tuán)的(de)运动速度(dù)。当测量(liàng)结果出来之后，兹威(wēi)基(jī)彻(chè)底懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的(de)400倍。这意味着，后发(fā)座星(xīng)系(xì)团(tuán)有99%的质量消失(shī)了(le)，或者说这99%的质量并不以(yǐ)可见光的形(xíng)式(shì)所(suǒ)存在，我(wǒ)们无法看到。最诡(guǐ)异(yì)的是，在测量速(sù)度的过程中，兹威基(jī)发现(xiàn)星系团中很多星(xīng)系的速(sù)度比理(lǐ)论(lùn)上要快得多，按(àn)照(zhào)牛(niú)顿的运动学定律(lǜ)，仅(jǐn)靠这些可(kě)见星系的质量(liàng)所产生的引力是无法将它们束缚在星系团内的(de)，它们早(zǎo)就应该被抛出星系团之外了，除(chú)非有一种(zhǒng)神秘的力量在起作用，这种力量来(lái)源于某种(zhǒng)隐形的物质(zhì)。

据此，兹(zī)维基提出了这样部分不可见的(de)暗质，它不发散光(guāng)、吸光、反射光，但(dàn)是它们却占据着宇宙中绝大部分的质(zhì)量。只是当时的人(rén)们对这(zhè)样的一种说法(fǎ)不屑(xiè)一(yī)顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词(cí)才再一(yī)次出现。天文(wén)学家维拉(lā)鲁宾(bīn)和肯特福特在观测仙女座星系中的恒星(xīng)运动。理论上来说，距(jù)离(lí)中(zhōng)心越远的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢(màn)。但是他们观(guān)测的结果(guǒ)却让(ràng)人感(gǎn)到不(bù)可思议。

随着与中心距离的增(zēng)加，恒(héng)星(xīng)的旋(xuán)转(zhuǎn)速(sù)度几乎保持不变。可是根据(jù)牛顿的万有(yǒu)引力定(dìng)律，在星系当中如果(guǒ)没有足够大(dà)的质量来吸引它们，这些外围的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基于这种现(xiàn)象，科学家们会使用一(yī)种相对(duì)标准的方法(fǎ)来解释暗物(wù)质的(de)存在，这种方(fāng)法就是测量星系当中气体在X轴上距离星系中心(xīn)的距离，以及在Y轴上气体(tǐ)的旋(xuán)转速度。如果出现异常的结果，就认为(wèi)是由暗(àn)物质的力量(liàng)进入其中。

于(yú)是科学家们(men)通过射电(diàn)望远镜测量了距(jù)离星(xīng)系中心(xīn)更(gèng)远距离的氢元(yuán)素，发现它们(men)的旋转(zhuǎn)速度并不符合牛顿的力学(xué)定律(lǜ)。我们的(de)太阳系也不(bù)例(lì)外，太阳系位于银河系的第三(sān)悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引(yǐn)力定律进行计算，太(tài)阳系的运行速度应该是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳系正在以220千米/秒(miǎo)的速(sù)度(dù)围绕银河(hé)系旋转，这个实际速度远远大于理(lǐ)论速度，那么产生(shēng)以上这种向心加速度的原因很可能就(jiù)是(shì)存在着(zhe)一种(zhǒng)我们看不到的物质(zhì)，是这些暗(àn)物质(zhì)的引(yǐn)力效应将星系聚集在了一起(qǐ)。

也是从这(zhè)时(shí)开始，越来越(yuè)多(duō)的研究人员开(kāi)始(shǐ)相信暗物质的存在。科(kē)学家根据星系外(wài)恒(héng)星轨道的速(sù)度，估算(suàn)在星系当中暗物质的质量占整(zhěng)个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯一(yī)可(kě)以解(jiě)释这个现象的(de)原因。在一项(xiàng)新的研究当中(zhōng)，科学家们发现，几乎没有(yǒu)引力效应(yīng)的遥远(yuǎn)恒星之间，也会(huì)出(chū)现速(sù)度(dù)上的微(wēi)小差异。另外，天(tiān)文学家还发(fā)现了一个(gè)反常的(de)星(xīng)系，叫做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系(xì)距(jù)离(lí)地(dì)球大(dà)约2.5亿(yì)光年，大(dà)小和银河(hé)系不多，但是星系当中存在的恒星数量却只有银(yín)河系的千分之(zhī)一。

所以在理(lǐ)论上，该星(xīng)系必(bì)须存在(zài)暗(àn)物质，否则就会分崩(bēng)离(lí)析。但(dàn)是科学(xué)家们使(shǐ)用最先进的望(wàng)远镜对其进(jìn)行了40个小时的详细测量(liàng)之后，发(fā)现星(xīng)系(xì)中的恒(héng)星运动(dòng)是(shì)可以用正(zhèng)常(cháng)的物质和力(lì)学定律来解释的。那么又有人提出，也许(xǔ)该星系的暗(àn)物质，已经被附近的另一个大星系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附近没有任何星系存在(zài)。造成这(zhè)些现(xiàn)象的除了暗物质的假说(shuō)之外，另一种(zhǒng)可能就是人(rén)类对(duì)引力的(de)理解还不够(gòu)全面(miàn)，引力很可能在不同尺度(dù)空间中的工作方式是不同的，这(zhè)意味着在行星系尺度中的天体会沿着(zhe)它们(men)的轨道，按照我们所理解的方式(shì)运动(dòng)。但是上升到星系和星团的尺度，引力之间的相(xiāng)互作用(yòng)则是不同的方式。对于在星系团(tuán)之间(jiān)的相互作(zuò)用，科学(xué)家还引入了外部场效(xiào)应的(de)概念(niàn)，指(zhǐ)的是(shì)在数(shù)百万光年的(de)规模(mó)上，巨(jù)大的质量之间会产(chǎn)生对彼此特殊的效果，这(zhè)个理(lǐ)论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着我们需要对现在的物理(lǐ)定律进(jìn)行修正，这些发现也(yě)让(ràng)很多(duō)人认(rèn)为(wèi)暗物质假说(shuō)理论就此终结。但是(shì)在宇宙(zhòu)当中还有关于暗(àn)物质(zhì)存在的其他的理论证(zhèng)据，这(zhè)些理论证据是(shì)蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光(guāng)年的子弹星系(xì)团，由两个(gè)碰撞的星系团所组成，类似这(zhè)样(yàng)的(de)星团，它们大部(bù)分的普通质量都(dōu)在星系(xì)的气体当中。当星(威尔士首都是哪个城市 威尔士是哪个国家xīng)团以1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的时候，星际气体的相互作用(yòng)就会导致温度的(de)急剧升高，速度(dù)大幅降低。所(suǒ)以在理论上(shàng)，在碰撞之(zhī)后，子弹(dàn)星系(xì)团(tuán)大部分(fēn)的质量将位(wèi)于所(suǒ)有这(zhè)些气体所在(zài)的中间区域(yù)。那(nà)么我们通过什么来验证它的质量(liàng)区(qū)域(yù)到底是不(bù)是集中在中(zhōng)间呢？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空(kōng)望远镜传(chuán)回了宇宙(zhòu)当中第一张(zhāng)全彩的高清照片，在照片中我们可以明显地看到很(hěn)多星系(xì)似乎被(bèi)拉伸产生了巨(jù)大的形变。其实(shí)这些星系(xì)本身(shēn)并不(bù)是真(zhēn)的被扭曲了，也不(bù)是韦伯望远(yuǎn)镜(jìng)出了什么问(wèn)题，而是这样极遥远的天体和我们(men)地(dì)球(qiú)上(shàng)的观测者之(zhī)间。被一(yī)个质量超级巨大的(de)天体(tǐ)遮挡(dǎng)，这个超大质量的东(dōng)西的引力，会使身后更(gèng)遥(yáo)远星系的光都(dōu)发(fā)生(shēng)了扭(niǔ)曲(qū)。这个现象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨大的天体(tǐ)可能是(shì)超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当人们对子弹星(xīng)系团观测(cè)的时候，发现它(tā)的大质(zhì)量(liàng)区域并不是在中间，而是在(zài)两(liǎng)侧。所以最好的解释方法就是(shì)当星团发(fā)生全(quán)部的(de)碰撞时，可被观测到的质量气(qì)体被卡在了中间(jiān)，暗物质则直接通过了这个(gè)区域，并(bìng)在两边形成了(le)引力透镜。对(duì)子(zi)弹星系团的引(yǐn)力透(tòu)镜(jìng)研(yán)究也(yě)被认(rèn)为是暗物质(zhì)存在的迄今为止最好的理论证据。

除此之外，还(hái)有(yǒu)来(lái)自宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇宙大(dà)爆炸开始(shǐ)，38万年(nián)之后，可(kě)见(jiàn)光终于可以畅通无阻地穿越在宇(yǔ)宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间(jiān)背景上留(liú)下了各相同性的微波辐射。其中红色的部分(fēn)表示温度较高的区域，蓝色(sè)则表示(shì)相(xiāng)对(duì)较冷的区(qū)域，但实际(jì)上它们(men)之间(jiān)的温差只(zhǐ)有万分之一。

科学家们通过(guò)对前景背(bèi)景分离后的二(èr)值图像进行连(lián)通域(yù)提(tí)取(qǔ)和标记(jì)之(zhī)后发现，如(rú)果(guǒ)宇(yǔ)宙当中没有暗(àn)物质，图形(xíng威尔士首都是哪个城市 威尔士是哪个国家)看起来不应(yīng)该是这样(yàng)的，而随着暗物质的增加，一些峰值的幅度(dù)会减小，才变得看(kàn)起来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微(wēi)波(bō)背景辐射的测量值，我(wǒ)们(men)需要的(de)暗(àn)物质(zhì)大约是(shì)普通(tōng)物质的5倍。这个数字与解释星系当(dāng)中(zhōng)恒星(xīng)运(yùn)动所需要(yào)的暗物质比例是一(yī)致的(de)。这就意(yì)味(wèi)着。

用了一(yī)个(gè)简单的理论框架(jià)，就很好地解释了(le)很多不同的观测结果。而(ér)暗物质的本质就是宇宙当(dāng)中存(cún)在着某种类型的粒子，它们(men)不参(cān)与任何其他的电磁作用(yòng)，只通(tōng)过(guò)引力来相互作用(yòng)。所以如果能够找到(dào)这种粒子的存在(zài)，就(jiù)相当于(yú)找到了暗物质存在的实际证据(jù)。这(zhè)种粒(lì)子(zi)到底是(shì)什么(me)？科(kē)学家们已经提出(chū)了数十种(zhǒng)的(de)假想目标(biāo)，而(ér)要(yào)寻(xún)找这(zhè)些不同(tóng)的目(mù)标粒(lì)子(zi)所需要的实(shí)验方式也不相同。在(zài)过(guò)去的几十年当中，人类为了寻找这些看不见、摸不到，几乎不会与常(cháng)规物质相互作用的“暗物质(zhì)”，科学家(jiā)们(men)已经进行了(le)超(chāo)过50次的实验，却没有任何(hé)实质性的发(fā)现，除了一个地(dì)方，意大利的格兰萨(sà)索山(shān)，隶(lì)属于阿尔(ěr)卑斯山(shān)脉。

在(zài)山下1400米处的(de)地下矿井当(dāng)中，藏着(zhe)地球上最大的(de)地(dì)学实验(yàn)室，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个(gè)三层楼(lóu)高(gāo)的探测器，一(yī)直致力于寻(xún)找暗物质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年(nián)以来，这里的(de)科学家声称观测到了某种信号。经过了20多年(nián)的数据收(shōu)集，人(rén)们(men)发现了一(yī)个有趣的事情。探(tàn)测率会在每(měi)年的6月份达到峰值，然后在11月降到(dào)最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是(shì)一样。一些科学(xué)家认为这可能(néng)是人类(lèi)发现(xiàn)暗物(wù)质的第(dì)一(yī)个直接(jiē)证据(jù)。

但是为什么暗(àn)物质会(huì)产(chǎn)生周期性的年度信号呢？刚才(cái)我们讲(jiǎng)了(le)太阳系正在以(yǐ)220公里/秒的速度围绕着银河系进行移动，那(nà)么如果暗物质存在(zài)宇宙当中，这意味着我们也(yě)在以这(zhè)样(yàng)的速度在穿越着暗(àn)物(wù)质流(liú)，这(zhè)个过程中(zhōng)会产生相应的振荡，同时地球又以(yǐ)30公里/秒的速度围(wéi)绕太阳进行旋(xuán)转(zhuǎn)。所(suǒ)以有(yǒu)半年(nián)的(de)时间，地球围绕(rào)太阳的方向与太(tài)阳环绕银河系的方向是一致的，而另外半年(nián)则(zé)与(yǔ)之相反。

而在(zài)6月份的时候，地(dì)球与太阳(yáng)的方向(xiàng)正好达到(dào)完全一(yī)致(zhì)，这是理论上(shàng)地球(qiú)穿越暗物质流最快的(de)时段。而在11月份(fèn)，又(yòu)恰好达到(dào)了最(zuì)慢值。尽(jǐn)管(guǎn)在实际(jì)的情况中，太(tài)阳系相对银河系的平面呈(chéng)现(xiàn)了60度的倾斜，但是这并不影(yǐng)响这个理论(lùn)的(de)有效(xiào)性。

因此科学家认(rèn)为这可以(yǐ)用来(lái)解(jiě)释，研究人员们所观测到的周(zhōu)期(qī)性信号。当然也可(kě)能有其他的情况(kuàng)，造(zào)成这(zhè)种年度周期信(xìn)号的差异也(yě)可能(néng)是温(wēn)度、湿度、土壤中的(de)水分、高山上(shàng)的积雪，甚至连意大利游客的数量也符合(hé)这个周期(qī)的规律。

所以(yǐ)，科(kē)学(xué)家(jiā)们又在(zài)南半球(qiú)建立(lì)了一(yī)个(gè)几(jǐ)乎(hū)相同的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的实验室正(zhèng)好相反，而在(zài)这里，地球穿过暗物质流的运(yùn)动(dòng)特征和第一(yī)个实(shí)验(yàn)室是一(yī)样的。

因此，如(rú)果在(zài)这(zhè)里可(kě)以得到相(xiāng)同的信号，就(jiù)可以(yǐ)成为暗物质所存在的非常有力(lì)的证据了。但是(shì)由于这个实验室刚刚建成(chéng)不久，所以截至目前还(hái)无法提(tí)供相应的数(shù)据支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新的望远镜，这台太空(kōng)望远镜叫(jiào)做“南希格雷斯罗曼”，它的主(zhǔ)镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪(yí)器(qì)提供的视(shì)野是哈勃红(hóng)外仪(yí)器的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太(tài)空望(wàng)远镜其中一个关键(jiàn)的用途(tú)就是探索暗物质背后(hòu)的奥秘(mì)，对于探测的结(jié)果(guǒ)，我们只(zhǐ)能拭目以(yǐ)待了。费米(mǐ)实验室粒子天体物理中心(xīn)的科学(xué)家丹琥珀(pò)和(hé)贾森斯特芬研究发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一种神(shén)秘的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生，或者说是生(shēng)命进化(huà)的一个重要(yào)因素。

如(rú)果这(zhè)一理论得到进一步(bù)的证实(shí)，那么遍布宇(yǔ)宙当中的(de)暗(àn)物质会不会意味(wèi)着人类并(bìng)不孤单呢？或许在宇宙当中某(mǒu)个角落的行(xíng)星(xīng)上，暗物(wù)质正(zhèng)在(zài)通过这样的效应创(chuàng)造生(shēng)命(mìng)。当然(rán)，这些推论(lùn)的(de)大前提是要先找到暗物质存在的(de)实际证(zhèng)据。那么(me)小(xiǎo)伙伴(bàn)们(men)，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢(huān)请点赞，你(nǐ)的支(zhī)持(chí)是我更新的动力(lì)！

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 威尔士首都是哪个城市 威尔士是哪个国家