宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会存在科(kē)学无法(fǎ)解(jiě)释的“暗物质”？暗(àn)物质又究竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存在(zài)的证(zhèng)据，科学(xué)家们在(zài)过去的(de)几十年当中进(jìn)行(xíng)了超过50次的长(zhǎng)期实验，但是却(què)没有(yǒu)发现任何的有(yǒu)效证据(jù)。除(chú)了一个地方，在(zài)1687年出版的自(zì)然哲学数学原理一书中，埃萨克(kè)牛(niú)顿发表了万有引力定律，它揭示了宇(yǔ)宙中天体(tǐ)运动(dòng)的规律。往后的几百年来，当天文学(xué)家们发(fā)现(xiàn)某些天体运行轨道(dào)出(chū)现异常，不符合万有引力定律(lǜ)的(de)时候，他们就会(huì)知道，周围一定(dìng)有未知的(de)天体(tǐ)通过引力在摄动它的轨道(dào)。比如在1846年，奥本(běn)勒维(wéi)耶就通(tōng)过天王星运行轨道的(de)异常，推算并且发现了海王星的存(cún)在。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥王星的发(fā)现(xiàn)都是应用万有引(yǐn)力(lì)定律所取得重大天文成就的(de)例子。但是这(zhè)些发现都(dōu)是在恒星系统的尺度当中，可当我们上升(shēng)到星系或者(zhě)是星(xīng)团(tuán)的尺度，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士的物(wù)理学家弗里茨(cí)兹威基正在研(yán)究和(hé)测(cè)量(liàng)后发星系(xì)团的(de)质量。这是一个由数(shù)千个星(xīng)系所组成的巨大星系团，这些星系(xì)被引力束缚(fù)在一起。测(cè)量星系团的质(zhì)量一(yī)般会使(shǐ)用到两种方法，当(dāng)两(liǎng)种方(fāng)法结果一致(zhì)，就可以(yǐ)确定其质量的范(fàn)围。

第一种是获得其"光度学的质量(liàng)"，需要的数据(jù)是测(cè)量各个星(xīng)系的光度。

第二种是动力学(xué)质量的计算，是利用(yòng)光谱红移(yí)测(cè)量星系团中的各个星系相对于星(xīng)系团的运动速度。当测(cè)量结(jié)果出来之后，兹威基彻(chè)底懵了，“动力学(xué)质量”竟然是“光度学质量(liàng)”的(de)400倍。这意味着，后发座星系团有99%的质量消(xiāo)失(shī)了，或(huò)者说这99%的质(zhì)量(liàng)并不(bù)以可见光的形式所存在，我(wǒ)们无法(fǎ)看到(dào)。最诡(guǐ)异的(de)是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹威基发现(xiàn)星系团中很(hěn)多星系(xì)的速(sù)度比理论上要快(kuài)得多，按(àn)照牛顿(dùn)的运(yùn)动学定律(lǜ)，仅靠(kào)这些(xiē)可(kě)见星系的(de)质(zhì)量所产(chǎn)生(shēng)的引(yǐn)力(lì)是无(wú)法(fǎ)将(jiāng)它们束(shù)缚在星系团内的，它们早就应该被(bèi)抛出星(xīng)系团之外了，除非有(yǒu)一种神(shén)秘的力量在(zài)起作用(yòng)，这种力量来源于某种隐形的物质。

据(jù)此，兹维基(jī)提出了这样部(bù)分不可(kě)见的暗质，它不发散光、吸光、反(fǎn)射光(guāng)，但是它们却占据(jù)着宇宙中绝大部分(fēn)的质量。只是(shì)当时的人(rén)们对这样的一种说法(fǎ)不屑一顾。

直到(dào)40年之后，“暗物(wù)质”这个词才再一次出现。天(tiān)文(wén)学家维拉鲁(lǔ)宾和肯(kěn)特福特在观测仙女座星系中的恒星(xīng)运动(dòng)。理论上(shàng)来说(shuō)，距(jù)离中心(xīn)越远的恒星在其轨道上的运(yùn)行速度(dù)就(jiù)会越慢。但是他们观测(cè)的结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与中心距离的增加，恒星的旋转速度几乎保(bǎo)持不变。可是根(gēn)据(jù)牛顿的(de)万有(yǒu)引(yǐn)力定律，在星系当中如果没有足(zú)够大(dà)的质量来(lái)吸引(yǐn)它们，这(zhè)些外(wài)围的恒星(xīng)早就(jiù)被甩到宇宙当中了。基于这(zhè)种(zhǒng)现象，科学家们会使用一种相对标(biāo)准的方法来解释暗物质的存在(zài)，这种方(fāng)法就是(shì)测(cè)量星系(xì)当中气(qì)体(tǐ)在(zài)X轴上(shàng)距(jù)离星系(xì)中心的距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋转速度。如果出(chū)现异(yì)常的结果，就认为是由(yóu)暗物质的力量进(jìn)入(rù)其中(zhōng)。

于(yú)是科学家们通过射电望远镜(jìng)测(cè)量了距离星系(xì)中(zhōng)心(xīn)更(gèng)远距(jù)离的氢元素(sù)，发现它们的旋转速度并不符合牛(niú)顿的力学定律(lǜ)。我(wǒ)们的太阳系也不例(lì)外，太阳系位于银河系的第(dì)三悬(xuán)臂之上，距离银河系中(zhōng)心(xīn)2.6万(wàn)光年，根据(jù)万有(yǒu)引力定律进(jìn)行计算，太阳系的运行速(sù)度应(yīng)该是160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳系正在以220千米/秒(miǎo)的(de)速度围绕银河(hé)系旋转，这个实际(jì)速度远(yuǎn)远大于理论速度，那么产生以(yǐ)上(shàng)这种向心加速度的原因很可(kě)能就是存在着一种我们看(kàn)不到的物(wù)质，是(shì)这(zhè)些暗物质的(de)引力效应将星系聚(jù)集在了一起。

也是从这(zhè)时开始，越来越多的(de)研究人(rén)员开始相信暗物(wù)质的存在。科学家根据星系外恒(héng)星轨(guǐ)道的速度，估算(suàn)在(zài)星系当(dāng)中暗物(wù)质(zhì)的质量占(zhàn)整个星系质量(liàng)的85%。但是，暗物质并不(bù)是唯(wéi)一可(kě)以解释(shì)这个现象(xiàng)的(de)原(yuán)因。在一项新的研(yán)究当中(zhōng)，科学(xué)家们发现，几乎没有引力效应(yīng)的遥远恒星之间，也会出现速(sù)度(dù)上的微(wēi)小差异(yì)。另外，天文学(xué)家(jiā)还发现(xiàn)了(le)一个(gè)反常(cháng)的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距(jù)离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小(xiǎo)和银河(hé)系不多，但是星系当(dāng)中存在的恒星(xīng)数量却只有银河系的千分之一。

所(suǒ)以在理论(lùn)上，该星(xīng)系必须存在暗物质，否则就会分崩离(lí)析(xī)。但是科学家(jiā)们使(shǐ)用最先进的望远(yuǎn)镜对其进行了40个小时的详细测量之后(hòu)，发现星系中的恒星运动是(shì)可以(yǐ)用(yòng)正常的(de)物质和力学(xué)定律来(lái)解释的。那么(me)又有人安定区属于哪个省哪个市的，安定区属于哪里提出，也许(xǔ)该星系的暗(àn)物质，已经被附近的另一个(gè)大星系剥(bō)离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有任何星系存在(zài)。造成这些现象的除(chú)了暗物质(zhì)的假说之外，另一种可能就是人类对(duì)引力的理解还不够全(quán)面(miàn)，引力很(hěn)可能在不(bù)同尺度空间(jiān)中的(de)工作方式(shì)是不同的，这意味着在行(xíng)星系尺度(dù)中(zhōng)的天体会沿(yán)着它们的轨道，按照我们所(suǒ)理解的方(fāng)式(shì)运(yùn)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(zé)是不(bù)同的方式。对于在星系团(tuán)之间的相(xiāng)互作用，科学家(jiā)还引入了外部场效(xiào)应的(de)概念，指的是在数百(bǎi)万光年的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此特(tè)殊的(de)效果(guǒ)，这个(gè)理论(lùn)叫(jiào)做MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)。如(rú)果MOND蒙(méng)德理论(lùn)成立，这意味(wèi)着我们需要对现(xiàn)在的物理定(dìng)律进(jìn)行修正，这些发(fā)现(xiàn)也让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论(lùn)就(jiù)此终(zhōng)结。但是(shì)在宇宙当(dāng)中(zhōng)还有关于暗物质存(cún)在(zài)的其他的理(lǐ)论证据，这些理论证据是(shì)蒙德理论所没(méi)法解(jiě)释的(de)“引(yǐn)力(lì)透镜”。

径向距离为37亿光(guāng)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(yàng)的星(xīng)团，它(tā)们大部分的普通质量(liàng)都在星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时(shí)发生(shēng)碰撞的时候(hòu)，星际气体的相互作用就会导致温度(dù)的(de)急剧升高(gāo)，速度大(dà)幅(fú)降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之(zhī)后(hòu)，子弹星(xīng)系团大(dà)部分的质量将位于所有这些(xiē)气体所(suǒ)在的(de)中间区域。那么我(wǒ)们通过什么(me)来验证它的质量区域(yù)到底是不(bù)是(shì)集中在中间呢？前不(bù)久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空(kōng)望远镜传回了宇宙当中第一张全彩(cǎi)的(de)高清照片，在照片中我们可以明显地看到很多星系似(shì)乎(hū)被拉伸(shēn)产(chǎn)生了(le)巨大的形(xíng)变。其实这些星系本身并不是真(zhēn)的被扭曲了，也不是(shì)韦伯望远镜出了什(shén)么问题，而是(shì)这样极遥远的天体和我(wǒ)们地球(qiú)上的观测者之(zhī)间。被一个质(zhì)量(liàng)超级巨(jù)大的天体(tǐ)遮挡，这个超(chāo)大质量的东西的(de)引力，会使(shǐ)身后更(gèng)遥(yáo)远星(xīng)系的光都发生(shēng)了扭曲。这(zhè)个现象就是引(yǐn)力透(tòu)镜效应。这个(gè)巨大(dà)的天体可能是超大质量的(de)黑洞或者是暗(àn)物(wù)质。

所以当人们(men)对子弹星(xīng)系团观测(cè)的时候，发(fā)现它的(de)大质量(liàng)区域并不是在中间，而是在(zài)两侧。所以最好的解(jiě)释(shì)方法就(jiù)是当星团发(fā)生全部的碰撞时，可被观(guān)测(cè)到的质量气体被卡在了中(zhōng)间(jiān)，暗物质则直接通(tōng)过了这个区域，并在两(liǎng)边形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系(xì)团的引(yǐn)力透镜研究也被认为是暗物质存(cún)在的迄今(jīn)为止(zhǐ)最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还有来(lái)自(zì)宇宙(zhòu)当中最(zuì)古老的(de)光(guāng)。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万(wàn)年之后，可见光终(zhōng)于可以畅通无阻地穿越(yuè)在宇宙当中了(le)。经(jīng)过了130多亿年之后，这些光(guāng)在宇宙(zhòu)空间(jiān)背景上留(liú)下了各相同性(xìng)的微波辐射。其中(zhōng)红(hóng)色的部分表示温度较高(gāo)的区(qū)域(yù)，蓝(lán)色则表示相对较(jiào)冷的(de)区(qū)域，但实(shí)际上它(tā)们之间的温差只(zhǐ)有万分之一(yī)。

科学家(jiā)们(men)通过(guò)对前景背景(jǐng)分离(lí)后的二值(zhí)图像进行连通域提取和标记之(zhī)后发(fā)现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗物质，图形看(kàn)起来不应该是这样(yàng)的，而(ér)随着暗物质(zhì)的增加，一些峰值的(de)幅度(dù)会减小(xiǎo)，才变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙(zhòu)微(wēi)波背景辐射的(de)测(cè)量(liàng)值，我们需要的暗物质(zhì)大约是普通物质的5倍(bèi)。这个数字与(yǔ)解释星系当中恒星运动所需(xū)要的(de)暗物质比例是(shì)一致的(de)。这就意味(wèi)着。

用了一个(gè)简单的理(lǐ)论框架，就很好地解(jiě)释了很多不同(tóng)的观测结果。而暗物(wù)质的本质就是宇(yǔ)宙当中存在着某种类型的粒子，它们(men)不参与任何其(qí)他的(de)电磁作用，只通(tōng)过引力来相(xiāng)互(hù)作(zuò)用。所以如果能够找到这种(zhǒng)粒子的存在，就相当(dāng)于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到底是什么？科学家们已经提(tí)出了(le)数十种(zhǒng)的假(jiǎ)想目标，而(ér)要寻(xún)找这些不同(tóng)的目标粒(lì)子所需(xū)要的(de)实(shí)验方式也不相(xiāng)同。在过去的几十年当中(zhōng)，人类为了寻(xún)找这些看不见(jiàn)、摸(mō)不到，几乎不会与常规物质相互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科(kē)学家(jiā)们已经(jīng)进行了超过50次的实验，却(què)没有(yǒu)任何实质性(xìng)的发现，除了一个(gè)地方，意大利的格兰萨索山，隶(lì)属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当中，藏着地球(qiú)上最大(dà)的地学实验室(shì)，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一(yī)个三(sān)层(céng)楼高的探测器(qì)，一(yī)直(zhí)致力于寻(xún)找暗物(wù)质(zhì)粒子的周期性(xìng)震荡。

自(zì)1997年(nián)以来，这(zhè)里(lǐ)的(de)科(kē)学家(jiā)声(shēng)称观(guān)测(cè)到了某种信号。经(jīng)过了20多年(nián)的(de)数据收集，人们发现了(le)一个有趣(qù)的事(shì)情。探测率会在每年的6月(yuè)份达到(dào)峰(fēng)值(zhí)，然后在11月降到(dào)最低(dī)，而且(qiě)在20年(nián)当中(zhōng)每年(nián)都(dōu)是(shì)一样。一些科学家认为这可能是(shì)人类发现(xiàn)暗物质的第(dì)一个直接证(zhèng)据。

但是(shì)为(wèi)什(shén)么暗物质(zhì)会产生周(zhōu)期性的年(nián)度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银河(hé)系进(jìn)行移动(dòng)，那(安定区属于哪个省哪个市的，安定区属于哪里nà)么如果暗物质存(cún)在宇宙当中(zhōng)，这意味着我们也(yě)在(zài)以(yǐ)这样的速(sù)度在穿越(yuè)着暗物质流(liú)，这个过程中会产生(shēng)相应的(de)振荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕太阳(yáng)进行旋(xuán)转。所以有半年的(de)时间(jiān)，地球(qiú)围绕(rào)太阳的(de)方向与(yǔ)太阳环绕银河系的(de)方向(xiàng)是一(yī)致(zhì)的，而另外半年(nián)则与之相反。

而在(zài)6月份(fèn)的时候，地球与太阳的方向正好(hǎo)达到完(wán)全(quán)一致，这是(shì)理论(lùn)上地(dì)球(qiú)穿(chuān)越暗物质流最快(kuài)的(de)时段。而在11月(yuè)份，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实际的情况中，太(tài)阳系相(xiāng)对银(yín)河系的(de)平面(miàn)呈现了60度的(de)倾斜，但是这并(bìng)不影响这个(gè)理(lǐ)论的(de)有效性(xìng)。

因此科学家认(rèn)为这(zhè)可以用来解释，研(yán)究人员们所观(guān)测到的周期性信号。当然也可能有其他的情(qíng)况，造(zào)成这(zhè)种年度周期信(xìn)号的差异也可能是温度、湿度、土壤(rǎng)中的水(shuǐ)分(fēn)、高山(shān)上的积(jī)雪(xuě)，甚(shèn)至连(lián)意大利游客的(de)数量(liàng)也符合这(zhè)个周期的(de)规律。

所以，科学家们又在(zài)南半球建立了一(yī)个几乎相同(tóng)的实验室，这里的季(jì)节与(yǔ)之前的实验(yàn)室(shì)正好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过暗物质(zhì)流的运动特征(zhēng)和第(dì)一(yī)个实验室是一样的。

因(yīn)此，如果在这里(lǐ)可以(yǐ)得到(dào)相(xiāng)同的(de)信号，就(jiù)可以成为(wèi)暗物质所存在的(de)非常有力的证据了。但(dàn)是由于(yú)这个实验室刚(gāng)刚(gāng)建成不久，所以截至目前还无(wú)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(tái)太空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主(zhǔ)镜大小跟哈勃望远镜相同，但(dàn)它的宽视场(chǎng)仪器提供(gōng)的视野是哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太空望远镜(jìng)其中一(yī)个关键的用(yòng)途(tú)就(jiù)是(shì)探索暗物(wù)质背后的奥秘(mì)，对于(yú)探测的(de)结果(guǒ)，我们只能(néng)拭目以待了。费米实验室粒(lì)子天体物理中心的(de)科学家丹琥(hǔ)珀和(hé)贾森斯特芬研究(jiū)发现(xiàn)，如果暗(àn)物质存在，它们极有可能(néng)拥有另一种(zhǒng)神秘的效应，这(zhè)种暗物质效应，会支持宇(yǔ)宙当中生命的诞生(shēng)，或者说是(shì)生命进化的一(yī)个重(zhòng)要因素。

如果这一理论得(dé)到进一步的证实，那(nà)么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质会(huì)不会(huì)意味着人类并不孤单呢？或许在宇(yǔ)宙当中某个(gè)角(jiǎo)落的行(xíng)星上，暗(àn)物质正在通过(guò)这(zhè)样的效应创造(zào)生命。当然，这(zhè)些推(tuī)论(lùn)的大前(qián)提是要先找到暗物质存在的实际证(zhèng)据(jù)。那(nà)么小伙伴们，你们(men)觉得暗(àn)物质到(dào)底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更新的动力！

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 安定区属于哪个省哪个市的，安定区属于哪里