宇(yǔ)宙是“人为制造”的？为何会存在(zài)科学无法解释的“暗(àn)物(wù)质”？暗(àn)物质又究(jiū)竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质(zhì)存在(zài)的证据，科学家们(men)在过去的几十年当(dāng)中进行了(le)超过50次的(de)长(zhǎng)期实验，但是却没有发现任何的有(yǒu)效(xiào)证据。除了一个地(dì)方，在1687年(nián)出(chū)版的自然哲学(xué)数学原理一书中，埃萨克(kè)牛顿发表了万(wàn)有引力定律，它揭示了宇(yǔ)宙中天(tiān)体(tǐ)运动的规律。往后的几百年(nián)来，当(dāng)天文学家们发现某些天体运行轨(guǐ)道出现异常，不符合(hé)万有引力定律的时候，他们就会(huì)知道，周围一定有未知的天体通过引力在(zài)摄动它(tā)的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶(yé)就通过天王星运行轨道的异常，推算并且发现了海王(wáng)星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是应(yīng)用万有(yǒu)引力定律所取得(dé)重大天文成就的例子。但是这(zhè)些发(fā)现(xiàn)都是在(zài)恒星系统的尺度当中，可(kě)当我们上(shàng)升到(dào)星系或者是星团的尺度，事情(qíng)就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年(nián)，瑞士的物理学家(jiā)弗(fú)里茨兹威基正(zhèng)在(zài)研究(jiū)和测(cè)量后发星系团的质(zhì)量(liàng)。这(zhè)是一(yī)个由数千个星系所组(zǔ)成的巨(jù)大星(xīng)系团，这些星系被引力束缚在一起(qǐ)。测量星系团的质(zhì)量一般会使用(yòng)到两种方法，当(dāng)两种方法结(jié)果一(yī)致，就可以(yǐ)确定其质量(liàng)的范(fàn)围(wéi)。

第一种是获得其"光(guāng)度学(xué)的质(zhì)量"，需要的(de)数据(jù)是测量各个星系的光度。

第二种(zhǒng)是动(dòng)力学质量的计(jì)算，是利用(yòng)光谱红(hóng)移测量(liàng)星(xīng)系(xì)团中的各个星(xīng)系相对于星系团的运动速度。当测量结果出(chū)来之后，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟然(rán)是“光度学质量(liàng)”的400倍。这意味着，后(hòu)发座星系团有99%的(de)质量消失了(le)，或者(zhě)说这(zhè)99%的质量并不以(yǐ)可见光的形式(shì)所存在，我们无(wú)法看到。最诡异(yì)的是，在测量速(sù)度的(de)过程中(zhōng)，兹威基发现星系团中很多(duō)星系的速度比理论上要快(kuài)得(dé)多，按照牛顿的运动学(xué)定律，仅靠这些可(kě)见星系的质量所产生的引力是无法将(jiāng)它们束缚在星系团内的，它们(men)早就应该被(bèi)抛(pāo)出星(xīng)系团之外了，除(chú)非有一种神秘的(de)力量在(zài)起(qǐ)作用(yòng)，这(zhè)种力量来源于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的物质。

据(jù)此，兹维(wéi)基提(tí)出了(le)这样部分不(bù)可见的暗(àn)质(zhì)，它不(bù)发散光、吸(xī)光、反射(shè)光，但是它们(men)却(què)占据着宇宙中(zhōng)绝大部分的(de)质量。只是当时(shí)的人们(men)对这(zhè)样的一种(zhǒng)说法(fǎ)不屑一顾。

直到40年(nián)之后(hòu)，“暗物质(zhì)”这(zhè)个词才再一次出现。天文学家维拉(lā)鲁宾和肯(kěn)特福特在观测仙女座星系(xì)中的恒星运动。理论上来说，距(jù)离中(zhōng)心越(yuè)远的恒(héng)星(xīng)在(zài)其轨道上的运行速(sù)度就会(huì)越慢(màn)。但是他们观(guān)测的结果(guǒ)却(què)让(ràng)人感(gǎn)到不可思议。

随着(zhe)与中心距离的增加，恒星的(de)旋转速度几乎保持(chí)不(bù)变。可是根据(jù)牛(niú)顿(dùn)的万有引力定律，在星系当(dāng)中如果没(méi)有(yǒu)足够(gòu)大(dà)的(de)质量来吸引它们(men)，这些外围的恒星早就被(bèi)甩到(dào)宇宙当中了。基于(yú)这种(zhǒng)现象，科学家们会使用一种(zhǒng)相对标(biāo)准的方法来解释暗物质的存在，这种方法就(jiù)是测量星(xīng)系当中(zhōng)气体在X轴(zhóu)上(shàng)距离星系(xì)中心的距离，以及在Y轴上气体的(de)旋转速(sù)度。如果出现(xiàn)异常(cháng)的(de)结果(guǒ)，就认为是由暗物质的(de)力量进入其(qí)中。

于是科学(xué)家们通过射电望远镜测量了距离星系中心更远(yuǎn)距离的(de)氢元素，发现它们的旋(xuán)转速(sù)度(dù)并不符合牛顿的力学定律。我(wǒ)们的(de)太阳系(xì)也不例外，太阳系位(wèi)于银河系的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有(yǒu)引力定律进行计算，太阳(yáng)系的运行速度应(yīng)该是160千(qiān)米(mǐ)/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围(wéi)绕银河系旋转，这(zhè)个实际速度(dù)远(yuǎn)远(yuǎn)大(dà)于(yú)理论速度(dù)，那么产生以上这种向心加速(sù)度的原因很可能就是存(cún)在着(zhe)一(yī)种我们看不到的物质，是(shì)这些暗(àn)物质的引力效(xiào)应(yīng)将星(xīng)系聚集在了一起。

也是(shì)从这(zhè)时(shí)开始，越来越多的研究人(rén)员(yuán)开始相信暗物质(zhì)的(de)存在。科学家根据星系外恒星轨道的速度，估算在(zài)星系当(dāng)中(zhōng)暗物质(zhì)的质(zhì)量(liàng)占(zhàn)整个星系(xì)质量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可以解释这个(gè)现象的原(yuán)因。在(zài)一项新的(de)研(yán)究当中，科学(xué)家们发现，几乎没有引力效应的(de)遥远恒星之间，也会(huì)出现速度(dù)上(shàng)的(de)微小差(chà)异。另外，天文学家(jiā)还发现了一(yī)个反常的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球大约(yuē)2.5亿(yì)光年，大(dà)小和银河系不(bù)多(duō)，但(dàn)是星(xīng)系当(dāng)中(zhōng)存在(zài)的(de)恒星(xīng)数量(liàng)却只有银(yín)河(hé)系(xì)的千分之一。

所以在理论上，该星系(xì)必须存在暗物质，否(fǒu)则就会分(fēn)崩离(lí)析。但是(shì)科学(xué)家(jiā)们使用最先进的望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)对其进行了40个小时的详(xiáng)细测量之后(hòu)，发现星系中的(de)恒星运动是(shì)可以用正常的物(wù)质和力学定律(lǜ)来解释的。那(nà)么又(yòu)有人提出(chū)，也许该星系的暗(àn)物质，已经(jīng)被附(fù)近的另一个大星(xīng)系剥(bō)离了。奇(qí)怪的是，它的附(fù)近如来佛祖最怕的一个人，如来佛祖的克星是谁没(méi)有任何星(xīng)系存在(zài)。造成这些现象的(de)除(chú)了暗(àn)物质(zhì)的假说之外(wài)，另一种可能就是人类对引力的理解还(hái)不够全面，引(yǐn)力(lì)很可能在不同尺度空间中(zhōng)的工作方式(shì)是不同的，这意味着在(zài)行(xíng)星系尺度(dù)中的天体(tǐ)会沿着它们的轨道，按照(zhào)我(wǒ)们所理解的方(fāng)式运动。但是上升到星系和星团的尺度(dù)，引力之(zhī)间的相互作(zuò)用则是不同的方式。对于(yú)在星(xīng)系(xì)团(tuán)之间的相互作用，科学(xué)家还(hái)引入了外部场效应的概(gài)念(niàn)，指的是(shì)在数百万光年的规(guī)模上，巨大的质量之间会产生对彼(bǐ)此特殊的效(xiào)果，这个(gè)理论(lùn)叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论(lùn)成立(lì)，这意味着我们需要对现在的物理(lǐ)定律进行修(xiū)正(zhèng)，这些发(fā)现也让很多人(rén)认为暗(àn)物质假说理(lǐ)论就此终(zhōng)结。但是(shì)在(zài)宇宙当中还有关(guān)于暗(àn)物(wù)质存在的其他的理论证据(jù)，这(zhè)些(xiē)理论证(zhèng)据是(shì)蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距(jù)离(lí)为37亿光(guāng)年的(de)子弹(dàn)星系团，由(yóu)两(liǎng)个碰撞的星系团所组成，类似这样的星团，它们(men)大部(bù)分的普通质量都在(zài)星系的(de)气体当中(zhōng)。当星团(tuán)以1000万公里/小时发生碰撞(zhuàng)的时候，星际气体的相(xiāng)互(hù)作用就会导致(zhì)温(wēn)度的急剧升高，速度(dù)大幅(fú)降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之后，子弹星(xīng)系团大部分(fēn)的质量将位于所有这些(xiē)气体所在(zài)的中间(jiān)区域(yù)。那么(me)我们通过什么来验证(zhèng)它的质量(liàng)区域到底是不是集(jí)中在(zài)中(zhōng)间呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太(tài)空望远(yuǎn)镜传回了宇宙当中第一(yī)张全彩(cǎi)的高清(qīng)照片，在照片中我们可以明显地看到(dào)很多星(xīng)系似乎被拉伸产生了(le)巨大的(de)形变。其实这些(xiē)星系本身并(bìng)不(bù)是真的被扭(niǔ)曲了，也不(bù)是(shì)韦伯望远(yuǎn)镜出了什(shén)么问题(tí)，而是(shì)这样极遥远的天体(tǐ)和(hé)我们地(dì)球上的观测(cè)者之间。被一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡(dǎng)，这(zhè)个超大质量的(de)东西的(de)引力(lì)，会使身后更遥远星系的光都发生了扭曲(qū)。这个现象就是引力透镜效应。这个(gè)巨(jù)大的天体可能是超大质(zhì)量的黑(hēi)洞或者(zhě)是暗物(wù)质。

所(suǒ)以当人们(men)对子弹星系团观测的时候，发现它(tā)的大质(zhì)量区域并不是在中间，而是在两侧(cè)。所以最好的解释方法就是当星团发(fā)生全部(bù)的(de)碰撞时，可(kě)被观(guān)测(cè)到的质量气体(tǐ)被卡在了中间，暗物质则(zé)直接通过了这(zhè)个区域(yù)，并在(zài)两边(biān)形成了引力透镜(jìng)。对子弹(dàn)星系(xì)团的引力透(tòu)镜(jìng)研究也被认为是暗物质存在的迄今(jīn)为止最好的理论证据。

如来佛祖最怕的一个人，如来佛祖的克星是谁data-type="jpeg" data-w="1484" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/3b484d043bd3430.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

除此之(zhī)外(wài)，还有来自(zì)宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之(zhī)后，可见(jiàn)光终(zhōng)于(yú)可以畅通(tōng)无阻(zǔ)地穿(chuān)越在(zài)宇(yǔ)宙当(dāng)中了。经过了130多亿年之后，这些光(guāng)在宇宙空(kōng)间背(bèi)景上留下了各相(xiāng)同(tóng)性的微波辐射。其中红色的部分表(biǎo)示温度(dù)较高的区域(yù)，蓝色(sè)则表示相对较冷(lěng)的区域，但实际上它们之间的温差(chà)只有万分之一。

科学家们通(tōng)过(guò)对(duì)前景背景分离后的二(èr)值(zhí)图(tú)像(xiàng)进(jìn)行连通(tōng)域提取和标记之后(hòu)发现，如果宇(yǔ)宙当中没(méi)有暗物质，图形看起来不应该是这样的，而(ér)随(suí)着暗(àn)物(wù)质的增加，一些峰(fēng)值的幅(fú)度会减小，才变得看起来“和(hé)谐(xié)”。为(wèi)了匹配宇宙(zhòu)微波背景辐射的测量(liàng)值，我们需要的暗物质大约是普(pǔ)通物质的5倍(bèi)。这个数字与解释星系当(dāng)中恒星(xīng)运(yùn)动(dòng)所(suǒ)需要的暗物质比例(lì)是一(yī)致的。这(zhè)就意味着。

用(yòng)了一(yī)个简单(dān)的理(lǐ)论(lùn)框架，就(jiù)很好地解释了(le)很(hěn)多不同的观测结果。而暗(àn)物(wù)质的本质就是宇宙(zhòu)当中存(cún)在(zài)着某种类型的(de)粒子，它们不参(cān)与任何其(qí)他的电磁作用，只(zhǐ)通过引力来相互作用。所以如果能(néng)够找(zhǎo)到这种粒子的存(cún)在，就相当(dāng)于(yú)找到了暗物(wù)质(zhì)存在的实际证(zhèng)据(jù)。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学家们已经(jīng)提(tí)出了数十种的假(jiǎ)想目标(biāo)，而要寻(xún)找这些不同的目(mù)标(biāo)粒(lì)子所(suǒ)需要的实验(yàn)方(fāng)式也不相同。在过去的几(jǐ)十年当中，人类为了寻找这些看不见、摸不到，几乎不(bù)会与常规物质相互作用的“暗物质”，科学家们已经进行(xíng)了超(chāo)过50次的实验，却没有任何实质性的(de)发现，除了一个地方，意(yì)大利的(de)格兰萨索山，隶属于阿尔卑(bēi)斯(sī)山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的地(dì)下矿井当中，藏着地球上最大的地学实验(yàn)室(shì)，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼高的(de)探测器(qì)，一直致力于寻(xún)找(zhǎo)暗物质粒子的(de)周期性震荡。

自1997年以来，这里的科(kē)学(xué)家(jiā)声称(chēng)观测到(dào)了某种信号。经过(guò)了20多年的数据收集(jí)，人们(men)发(fā)现了一个有趣(qù)的事情。探测率会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最(zuì)低(dī)，而(ér)且在20年当中(zhōng)每年都是一样。一些科学家认(rèn)为这可(kě)能(néng)是人(rén)类发(fā)现暗物(wù)质的(de)第一个直接(jiē)证(zhèng)据。

但是(shì)为什(shén)么暗(àn)物质会产生(shēng)周期(qī)性(xìng)的年度(dù)信号呢？刚才我(wǒ)们讲(jiǎng)了太(tài)阳系(xì)正在以220公(gōng)里(lǐ)/秒的速度围绕着(zhe)银河系进行移动(dòng)，那么如(rú)果暗物质(zhì)存在(zài)宇宙当中(zhōng)，这意味着我们也在以这样的(de)速度(dù)在(zài)穿越着暗物(wù)质流(liú)，这个过程中会产生(shēng)相应的振荡，同时地球又以30公里/秒的速(sù)度围绕太阳进行(xíng)旋(xuán)转(zhuǎn)。所以有半年的时间，地球围绕太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一(yī)致的，而(ér)另外(wài)半年则与之相反。

而在6月(yuè)份(fèn)的(de)时候，地(dì)球与太阳的方向(xiàng)正好(hǎo)达到完全一(yī)致，这是理论上地球穿越暗物质流最快的时段。而在11月份(fèn)，又恰好(hǎo)达(dá)到了(le)最慢值。尽管在实(shí)际的情况中(zhōng)，太阳系(xì)相(xiāng)对(duì)银(yín)河系的平面(miàn)呈现(xiàn)了60度的倾斜，但(dàn)是这并不影响这个理论的(de)有效性。

因此科学家认为这可以用来(lái)解释，研究人(rén)员们所观测(cè)到的周期性信号。当然也可能有其他的(de)情况，造成这(zhè)种年(nián)度(dù)周期信号的差(chà)异也可能是温度、湿(shī)度(dù)、土壤中的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客的数(shù)量也(yě)符合这个周期的规律。

所以，科(kē)学家们又在南(nán)半球建立了一个几乎相同(tóng)的实验室，这里的季节与之(zhī)前的实验室正(zhèng)好相反，而在这里(lǐ)，地(dì)球穿过暗物(wù)质流(liú)的(de)运动(dòng)特征和第一个(gè)实验室(shì)是一样的。

因此，如果在这里可以得(dé)到相同的信号(hào)，就可(kě)以成为暗物质所存在的非常有力的证据了(le)。但是(shì)由于这个实验(yàn)室刚刚建成不久，所以截至(zhì)目前还无法(fǎ)提供相应的数据支(zhī)持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射一台新的(de)望远镜，这台太空望(wàng)远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯(sī)罗曼(màn)”，它的(de)主(zhǔ)镜大小跟哈勃望远(yuǎn)镜相(xiāng)同，但它的宽视场(chǎng)仪器(qì)提供的视野是哈勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一(yī)个(gè)关键的用途就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测(cè)的(de)结果，我(wǒ)们只能拭目以(yǐ)待(dài)了。费米实验室粒子天(tiān)体物(wù)理中心的科学家丹琥珀和贾森斯特芬(fēn)研究发现，如果暗(àn)物质存(cún)在(zài)，它们极(jí)有(yǒu)可能拥有(yǒu)另一种(zhǒng)神秘(mì)的效应，这种暗物质效应，会支持(chí)宇宙当中生命的诞(dàn)生，或者(zhě)说是生(shēng)命(mìng)进化的(de)一个重(zhòng)要因(yīn)素。

如果这一理(lǐ)论(lùn)得到进一步的证实，那么遍布宇宙当中(zhōng)的(de)暗(àn)物质会(huì)不会(huì)意味着人(rén)类并不孤(gū)单呢？或许在(zài)宇宙(zhòu)当中某个角落的行星上，暗物质(zhì)正在通过这样的(de)效应创造(zào)生命(mìng)。当然，这些推论(lùn)的大(dà)前(qián)提(tí)是要先找到暗物质存在(zài)的实际证据。那么小(xiǎo)伙伴们，你们觉得暗(àn)物(wù)质到底(dǐ)存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的(de)支(zhī)持(chí)是我更新的动力！

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