宇宙是“人为(wèi)制造”的？为何会(huì)存在(zài)科(kē)学无法解释(shì)的“暗物质(zhì)”？暗(àn)物(wù)质又究竟(jìng)是(shì)什么？人类为了寻找(zhǎo)暗物质存在的证据，科学家们在过去的几十年当(dāng)中进(jìn)行了超(chāo)过(guò)50次的长期(qī)实验，但是却没有发现(xiàn)任何的有效证据。除了一个地(dì)方，在1687年出版的自(zì)然(rán)哲(zhé)学数学原理一书中，埃萨克牛顿发(fā)表了万有(yǒu)引力定(dìng)律(lǜ)，它(tā)揭示了宇宙中天体(tǐ)运(yùn)动的(de)规(guī)律。往(wǎng)后的几百年(nián)来(lái)，当天(tiān)文学家们(men)发现某些(xiē)天体(tǐ)运行轨道出现异常，不符合万有(yǒu)引力(lì)定律的(de)时候，他们就会知道，周(zhōu)围一定有(yǒu)未知(zhī)的(de)天体(tǐ)通(tōng)过引(yǐn)力在(zài)摄动它的轨道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通(tōng)过(guò)天(tiān)王星(xīng)运行轨道(dào)的异常(cháng)，推算并且发现了海王星的存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发(fā)现都是(shì)应用万有引(yǐn)力定律所取(qǔ)得重大天文成(chéng)就的例子(zi)。但是(shì)这(zhè)些发现都是在(zài)恒星(xīng)系(xì)统(tǒng)的尺度当中(zhōng)，可当我们上升到星系或者(zhě)是(shì)星团的尺度(dù)，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗里茨兹威基正(zhèng)在(zài)研(yán)究和测(cè)量(liàng)后(hòu)发星(xīng)系团(tuán)的(de)质量。这是一个由数千个星系所组成的巨大星(xīng)系团，这些星(xīng)系被引力束缚(fù)在一起。测量星(xīng)系(xì)团(tuán)的(de)质(zhì)量一般会使用到两种(zhǒng)方法(fǎ)，当两种方法结果一(yī)致(zhì)，就(jiù)可以(yǐ)确定其质量的范围。

第一种是获(huò)得其"光度学的质量"，需要(yào)的数据是测量各个(gè)星系的(de)光(guāng)度。

第二种是动(dòng)力学(xué)质量(liàng)的计算，是利用光(guāng)谱红移测量星系(xì)团(tuán)中的(de)各个(gè)星(xīng)系相对于星(xīng)系团的运动(dòng)速(sù)度。当测量结(jié)果(guǒ)出来之后(hòu)，兹威基(jī)彻底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光(guāng)度学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以(yǐ)可见光的形式(shì)所(suǒ)存在(zài)，我们无法(fǎ)看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现星系团中很多(duō)星系(xì)的速度比理论上要快得多，按照牛顿的(de)运动学定(dìng)律，仅(jǐn)靠这些可见星系(xì)的质(zhì)量为什么球星都觉得梅西是最佳所(suǒ)产生的引力是无法将(jiāng)它们(men)束缚(fù)在星系团内的，它们(men)早(zǎo)就应(yīng)该被抛出星系团之(zhī)外了，除非有一种神秘(mì)的力量在起作用，这种力量来源于某种隐形的物质(zhì)。

据此，兹(zī)维基提出了(le)这样部分(fēn)不可见的暗(àn)质，它不(bù)发散光(guāng)、吸光(guāng)、反射光，但是它们却(què)占(zhàn)据着宇宙中绝大部(bù)分的质量(liàng)。只(zhǐ)是(shì)当时(shí)的(de)人们(men)对(duì)这样的一种(zhǒng)说(shuō)法不屑(xiè)一顾。

直到40年(nián)之后(hòu)，“暗物质”这个词(cí)才再一次出现。天文学家维拉鲁宾和(hé)肯特福特在(zài)观测仙(xiān)女(nǚ)座星系中的恒星运(yùn)动(dòng)。理论上来说，距离中(zhōng)心越远的恒(héng)星在其轨(guǐ)道上的(de)运(yùn)行(xíng)速度就会越慢。但是他们观测的(de)结(jié)果却让(ràng)人感到不可思议(yì)。

随(suí)着与(yǔ)中心距离的(de)增加，恒(héng)星(xīng)的旋转速度几乎(hū)保持不变。可是根据(jù)牛顿的万有(yǒu)引(yǐn)力定律(lǜ)，在星系当中如果没有足够大的质量来吸(xī)引(yǐn)它们，这些外(wài)围的恒(héng)星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现(xiàn)象(xiàng)，科(kē)学家们(men)会使用一(yī)种相对标准(zhǔn)的方(fāng)法来(lái)解释暗物质的存在，这种(zhǒng)方(fāng)法就(jiù)是测(cè)量星系当中气体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如(rú)果出现异(yì)常的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于是科学(xué)家们通过射电(diàn)望远镜测量了距(jù)离星系中心更远距离的氢(qīng)元素，发现(xiàn)它们的旋转速度(dù)并不符合牛顿(dùn)的力学(xué)定律(lǜ)。我们的(de)太(tài)阳系也不例(lì)外，太(tài)阳系位(wèi)于银河系的(de)第三悬臂之上，距离(lí)银河系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定(dìng)律进(jìn)行计算，太阳系(xì)的运行(xíng)速度应该是160千(qiān)米/秒，但实际(jì)上，太阳系正在以220千米/秒的速(sù)度围绕(rào)银河系旋(xuán)转，这(zhè)个实际(jì)速(sù)度远远大于理论速度，那么产生以(yǐ)上(shàng)这(zhè)种向心加速度的原(yuán)因很可能就是存在(zài)着一种(zhǒng)我(wǒ)们看不到(dào)的物(wù)质(zhì)，是(shì)这些暗物(wù)质的引力(lì)效应将星系聚(jù)集在了一起。

也(yě)是从这时(shí)开始，越来越多的(de)研究人(rén)员开始相信(xìn)暗(àn)物质的(de)存在。科学家根据星系外恒星(xīng)轨道的速度(dù)，估算在星系当(dāng)中暗物(wù)质的质量(liàng)占整个(gè)星系质量的85%。但是，暗物(wù)质并不是唯一可以解释这个(gè)现象的(de)原因。在(zài)一项(xiàng)新的研(yán)究当中，科学家们(men)发现，几(jǐ)乎没有引力效应(yīng)的遥远恒星之间，也(yě)会出(chū)现速(sù)度上的微(wēi)小差异。另(lìng)外，天文学家还发现(xiàn)了一个反常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星(xīng)系(xì)距离地球大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多，但(dàn)是(shì)星系当中(zhōng)存在的恒星数量却只有(yǒu)银河系的千分之一。

所以(yǐ)在(zài)理(lǐ)论(lùn)上，该星系必须存在暗物质，否则就会分(fēn)崩离析。但是科学家们使用最先进的望(wàng)远镜对(duì)其进行了(le)40个小时的(de)详细测(cè)量(liàng)之(zhī)后，发现星系(xì)中(zhōng)的(de)恒(héng)星运(yùn)动(dòng)是可以用(yòng)正(zhèng)常的物质(zhì)和力学定律来解释的。那么又有(yǒu)人提(tí)出，也(yě)许该星(xīng)系的暗物质(zhì)，已经被附近的另一个大星系剥离了(le)。奇怪的是，它的附(fù)近(jìn)没有任何星系存在。造成这(zhè)些现象的(de)除了(le)暗物(wù)质的假说(shuō)之外(wài)，另一种可(kě)能就是人类对引力的理解还不够全(quán)面，引力很可(kě)能在不同尺度空间中(zhōng)的工作方式是不同的(de)，这意味着(zhe)在行星(xīng)系尺度中的天体会沿着(zhe)它们的轨道，按照我们所理解(jiě)的方式运动。但(dàn)是上升到星(xīng)系和星团(tuán)的尺度，引力之间的相互(hù)作用则是不同的方式。对于在星(xīng)系团之(zhī)间的相互作用，科学家(jiā)还(hái)引入(rù)了外部场效(xiào)应的(de)概念(niàn)，指(zhǐ)的是(shì)在数(shù)百万光(guāng)年(nián)的规模上，巨大的(de)质(zhì)量之间会(huì)产生对彼此特殊的效(xiào)果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙(méng)德理论成(chéng)立，这意(yì)味(wèi)着我们需要对现(xiàn)在的物理定律进行修正，这(zhè)些发现也让很多人认为暗物(wù)质假说理论(lùn)就此终(zhōng)结。但是在(zài)宇宙当中还有关于暗物(wù)质存在(zài)的(de)其他的理(lǐ)论(lùn)证据，这些(xiē)理论(lùn)证据是蒙德(dé)理(lǐ)论所没(méi)法解(jiě)释的“引力透镜(jìng)”。

径向距离为(wèi)37亿光(guāng)年(nián)的子弹星系团，由两个碰(pèng)撞的星系团(tuán)所(suǒ)组(zǔ)成，类似这样的(de)星团(tuán)，它们大(dà)部(bù)分的普通质(zhì)量都在星系的(de)气体(tǐ)当中。当(dāng)星团以(yǐ)1000万公里(lǐ)/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的急剧升高，速度(dù)大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分的(de)质量(liàng)将位(wèi)于所有这(zhè)些(xiē)气体(tǐ)所在的(de)中间区域。那么我们通过什么来验(yàn)证(zhèng)它的质量(liàng)区域(yù)到底是不(bù)是集中在中间呢？前不(bù)久，詹(zhān)姆(mǔ)斯韦伯(bó)太空望远(yuǎn)镜(jìng)传回了宇宙当中第一张全(quán)彩的高清(qīng)照片，在照(zhào)片中(zhōng)我们可以明显地看到很多星系似(shì)乎被拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其(qí)实这(zhè)些(xiē)星(xīng)系(xì)本身并不是真的(de)被扭曲了，也不是韦伯望远(yuǎn)镜(jìng)出(chū)了什(shén)么问题，而(ér)是这样极遥远的(de)天体和我们地球(qiú)上的观测者之间。被一个质量(liàng)超级巨大的天(tiān)体遮(zhē)挡(dǎng)，这个超大质(zhì)量(liàng)的东西的引力，会使身后(hòu)更(gèng)遥远星系的光都(dōu)发生了(le)扭曲。这个现象(xiàng)就是引力透镜效应。这个巨(jù)大的(de)天体可能是超大质量(liàng)的黑洞或者是暗(àn)物质。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团观测的(de)时候，发现它的大质量区域并不是(shì)在中间，而是在两侧。所(suǒ)以最(zuì)好的(de)解释方法就是当星团(tuán)发生(shēng)全部的碰(pèng)撞时，可被观测到的(de)质量气体被(bèi)卡在了(le)中(zhōng)间，暗物质则直接通过了这个区域，并在两边形(xíng)成了引力透(tòu)镜。对子(zi)弹星(xīng)系团的(de)引力透镜(jìng)研究也被认为是暗(àn)物质存在的迄今为止最好的理论证据(jù)。

除此之外，还有来自宇(yǔ)宙当中最古老的光。从(cóng)宇宙大爆(bào)炸(zhà)开始，38万年之后，可见光终于可以畅(chàng)通无(wú)阻(zǔ)地穿越在(zài)宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之后，这(zhè)些(xiē)光在宇宙(zhòu)空间背(bèi)景上留下(xià)了各相(xiāng)同(tóng)性的微波辐射。其中红色的(de)部分(fēn)表示(shì)温度较高(gāo)的区域，蓝色则表示(shì)相对(duì)较(jiào)冷的区域，但实(shí)际上它们(men)之间的温差只有(yǒu)万分(fēn)之一为什么球星都觉得梅西是最佳。

科学家(jiā)们通过对前景背(bèi)景(jǐng)分离后的(de)二值(zhí)图像进行连通域提取(qǔ)和标(biāo)记之后(hòu)发现，如果宇宙当中(zhōng)没(méi)有暗物质，图形看起来不应该是(shì)这样的，而随着暗物质的(de)增加，一些峰值的幅(fú)度会减(jiǎn)小，才变(biàn)得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微波(bō)背(bèi)景辐射(shè)的(de)测量值，我们(men)需要(yào)的暗物质大(dà)约是(shì)普通物质(zhì)的5倍。这个数(shù)字与解释星系当中(zhōng)恒星运(yùn)动所需要(yào)的暗(àn)物(wù)质(zhì)比例是(shì)一致(zhì)的。这就意(yì)味着。

用了一个简单的理论框架，就很好地解释了很多不同的观(guān)测结果(guǒ)。而暗(àn)物质的本质(zhì)就是宇(yǔ)宙当中存在(zài)着(zhe)某种类型(xíng)的粒子，它们不参与任(rèn)何其他的电(diàn)磁作用(yòng)，只通过引力(lì)来相互作用。所以(yǐ)如果能(néng)够(gòu)找到(dào)这种(zhǒng)粒子的存在，就相当(dāng)于找到了暗物(wù)质存(cún)在的实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们已经提出了数(shù)十(shí)种的假(jiǎ)想目(mù)标，而要寻找这些不同的目标粒子所(suǒ)需要的(de)实验方式也不相同。在过去(qù)的几十年当中，人类(lèi)为了寻找这些看不(bù)见(jiàn)、摸(mō)不到，几乎不会与常(cháng)规物质相互作(zuò)用的“暗物质(zhì)”，科学(xué)家(jiā)们已经进行了超(chāo)过50次的实(shí)验，却(què)没有(yǒu)任何实质(zhì)性的发(fā)现，除了一个地方(fāng)，意(yì)大(dà)利的(de)格兰萨(sà)索山(shān)，隶属于(yú)阿尔卑斯山(shān)脉。

在山下1400米处的(de)地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最大的(de)地学(xué)实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个三层楼高的探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物(wù)质(zhì)粒子的周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来，这里的(de)科学家声称观测到了某种信(xìn)号。经过了20多年(nián)的数据收集，人们发(fā)现(xiàn)了一个有趣的事情。探(tàn)测(cè)率会在每年(nián)的6月份(fèn)达到(dào)峰值，然后在11月降到最低，而且在20年(nián)当中每年都(dōu)是一样。一些(xiē)科学家认为这可(kě)能是人类发现暗物质的第一个(gè)直接证据(jù)。

但是为(wèi)什么暗物(wù)质会产生(shēng)周(zhōu)期性(xìng)的年度(dù)信号呢？刚(gāng)才(cái)我们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒(miǎo)的速度围绕着银河(hé)系进行移动，那么(me)如果暗物质存在宇宙当中(zhōng)，这(zhè)意味着我(wǒ)们也在以(yǐ)这样的(de)速度(dù)在穿越着暗(àn)物(wù)质流，这个过程中会(huì)产生相应的振荡(dàng)，同时地球又以30公里/秒的速度围绕太阳进(jìn)行(xíng)旋转(zhuǎn)。所以有半年的(de)时间，地球围(wéi)绕太阳的方(fāng)向与太(tài)阳(yáng)环绕(rào)银河系的方向(xiàng)是一致(zhì)的，而(ér)另外(wài)半年则与之相反。

而在(zài)6月份的时候(hòu)，地球与太阳的方向正好达到(dào)完(wán)全一致，这是理论(lùn)上地球穿越暗物质流最快的时段。而(ér)在11月份，又(yòu)恰好达到了(le)最慢值。尽管(guǎn)在实际的情(qíng)况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不(bù)影响这个理论的有效性。

因此科(kē)学(xué)家认为这可以用来(lái)解释，研(yán)究(jiū)人员(yuán)们所观测到的周期(qī)性信(xìn)号。当然(rán)也(yě)可能有(yǒu)其他的(de)情况(kuàng)，造成这种(zhǒng)年度周期(qī)信(xìn)号的差(chà)异(yì)也(yě)可能(néng)是温度、湿度、土壤(rǎng)中(zhōng)的(de)水分、高山上的(de)积雪，甚至连意大利游客的(de)数量也符合这个(gè)周期的规(guī)律。

所以，科(kē)学家(jiā)们又在南半球建(jiàn)立了一(yī)个几(jǐ)乎相同的实验室，这里的(de)季节与(yǔ)之前的(de)实(shí)验室正好相反，而(ér)在这里，地球穿过(guò)暗(àn)物质(zhì)流的运(yùn)动特征和第一个实验室是(shì)一样的。

因此，如果在这里(lǐ)可以得(dé)到相同的(de)信(xìn)号，就可以成(chéng)为暗物(wù)质所存(cún)在(zài)的非常有力的证据了。但是由于这个实(shí)验室刚刚建成不久，所以截(jié)至目前还无法提供相应的数据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发射一台新的望(wàng)远镜，这台太空望远镜叫做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈(hā)勃望远镜相同(tóng)，但它的宽(kuān)视场(chǎng)仪器提(tí)供的视野(yě)是哈勃(bó)红外仪器的100倍。南希格雷斯罗(luó)曼太空望(wàng)远镜其中一个关键的用途就是探索暗物(wù)质背(bèi)后的(de)奥秘(mì)，对于(yú)探测的结果(guǒ)，我们只能拭(shì)目以待(dài)了。费米实验(yàn)室粒子(zi)天体物理中心的科学家丹(dān)琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质存在，它们(men)极有可能拥有(yǒu)另(lìng)一种(zhǒng)神秘的效应，这种(zhǒng)暗物质效应，会支持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者(zhě)说是生命进化的一个重要因素。

如果这一(yī)理论得(dé)到(dào)进一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不会意味着人(rén)类并(bìng)不孤单呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个角落的(de)行星上，暗物(wù)质正在通过这样的效应创造生命。当(dāng)然(rán)，这些(xiē)推论(lùn)的大前提(tí)是要先找到暗物质(zhì)存在(zài)的实际证据。那么(me)小(xiǎo)伙(huǒ)伴(bàn)们，你们觉得暗(àn)物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的(de)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 为什么球星都觉得梅西是最佳