宇宙(zhòu)是“人(rén)为制造”的？为何会存在科学无(wú)法解释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是什么？人类(lèi)为了寻找暗(àn)物质(zhì)存在的证据，科学家们在过去的几十年当中进行了超过50次的(de)长期实(shí)验，但是(shì)却没有发现任(rèn)何的有效证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年出版的自(zì)然(rán)哲(zhé)学数学(xué)原(yuán)理一(yī)书(shū)中，埃萨克牛顿发(fā)表了万有引力定律(lǜ)，它揭示(shì)了宇宙中天体运动的规(guī)律。往后的(de)几百年来(lái)，当天文学(xué)家们发现某(mǒu)些天体(tǐ)运行轨道(dào)出(chū)现异常，不符(fú)合(hé)万有引力(lì)定律的时候(hòu)，他们就会(huì)知道，周围一定有未知的天体通(tōng)过引力在摄动(dòng)它的轨道。比如在(zài)1846年(nián)，奥本勒维耶就(jiù)通过天(tiān)王星(xīng)运行轨道的(de)异(yì)常，推算并且发现(xiàn)了海王(wáng)星(xīng)的存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发现都(dōu)是应用万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律所取得重大天文成就的例(lì)子。但是这(zhè)些发现都是在恒星系统(tǒng)的尺(chǐ)度当中(zhōng)，可当我们上升到星系或者是(shì)星团的尺度(dù)，事情(qíng)就开始(shǐ)变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物理(lǐ)学家弗里茨兹(zī)威(wēi)基正在研究和测量后(hòu)发星(xīng)系团的质量。这是一个由数千个星系所组成的巨大星系团，这些星系被引力束缚(fù)在一(yī)起(qǐ)。测(cè)量星系团的质量一(yī)般(bān)会(huì)使(shǐ)用到两(liǎng)种方法(fǎ)，当(dāng)两(liǎng)种方(fāng)法(fǎ)结果一致，就(jiù)可以确定(dìng)其(qí)质量(liàng)的范围。

第一种是获得其(qí)"光(guāng)度学的质量"，需要的数据(jù)是测量各个星系(xì)的(de)光度(dù)。

第(dì)二种是动力学质量的计(jì)算(suàn)，是(shì)利用光谱红移测量星系团中的(de)各(gè)个星系相对于星(xīng)系团的运动速度。当(dāng)测量结(jié)果出来之后，兹威基彻底懵(měng)了，“动力学(xué)质量”竟然是(shì)“光(guāng)度学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团有(yǒu)99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以可(kě)见光的(de)形式(shì)所存在，我们(men)无法看到。最诡异的是(shì)，在测量(liàng)速度的过程中，兹威基(jī)发(fā)现星系团中很(hěn)多星系的速度比理论上要快(kuài)得多(duō)，按照(zhào)牛顿(dùn)的运动学定律，仅靠(kào)这些(xiē)可见星系的(de)质量所产生的引力(lì)是无法(fǎ)将它们束(shù)缚在星(xīng)系团(tuán)内的，它(tā)们早就应该被(bèi)抛出(chū)星(xīng)系团之(zhī)外了，除非有一种(zhǒng)神秘(mì)的(de)力量(liàng)在起作用一文钱等于多少人民币，一贯钱相当于现在多少钱，这种力量来源于某种隐形的物质。

据此(cǐ)，兹维(wéi)基提出(chū)了这样部(bù)分不(bù)可见的暗质，它不发散光、吸(xī)光、反射光，但是它们却占据着宇宙(zhòu)中绝大部分的质量(liàng)。只是当时的人们对这样的一种说法不屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗(àn)物(wù)质”这个(gè)词才再一次出(chū)现(xiàn)。天文学家维拉(lā)鲁宾和(hé)肯特(tè)福特在观测仙女座星(xīng)系中的恒(héng)星运动。理论(lùn)上来说，距离中(zhōng)心越远的恒星(xīng)在(zài)其轨道(dào)上的运行速度就会越慢。但是他们观测的结果却让人感(gǎn)到不可思议。

随着与中心距(jù)离(lí)的(de)增加，恒星的旋转速度(dù)几乎(hū)保持不变。可是根据牛顿的万有引(yǐn)力定律(lǜ)，在(zài)星系(xì)当中(zhōng)如果没有足够大的质量来吸引它们，这些外围(w一文钱等于多少人民币，一贯钱相当于现在多少钱éi)的恒(héng)星早就(jiù)被(bèi)甩到宇宙当中了。基(jī)于(yú)这(zhè)种现象，科学家们会使用一种相对标准(zhǔn)的方法来(lái)解释(shì)暗物(wù)质的存在，这种方法(fǎ)就是测(cè)量星(xīng)系(xì)当中气(qì)体在X轴上距离星系中心的距离，以及在(zài)Y轴(zhóu)上气体的旋转速度(dù)。如果出现异常的结果，就(jiù)认(rèn)为(wèi)是(shì)由(yóu)暗物质的力(lì)量进入其中。

于是科学家们通过射电望远(yuǎn)镜测量了(le)距离星系中(zhōng)心更远距离的氢元素，发现它们的旋转速(sù)度并不符(fú)合牛顿的力学定律(lǜ)。我们的太(tài)阳系也(yě)不例外，太阳(yáng)系位于(yú)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(wàn)有引力定律进行(xíng)计算，太(tài)阳系的运行速度(dù)应该是160千(qiān)米/秒，但实际(jì)上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒(miǎo)的速度围绕银河系旋转，这个(gè)实(shí)际速(sù)度远(yuǎn)远大于理论速度(dù)，那么(me)产生以上这(zhè)种向心(xīn)加速度(dù)的原因很(hěn)可能就是存在着(zhe)一(yī)种(zhǒng)我们看不(bù)到的物质，是这些暗物质的(de)引(yǐn)力(lì)效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是从(cóng)这时开始，越来越多(duō)的研究(jiū)人员开始相信暗物质(zhì)的(de)存在。科(kē)学家根据(jù)星系外恒星轨道的速度，估算在星系当中暗物质(zhì)的质量(liàng)占整(zhěng)个星系(xì)质量(liàng)的85%。但是，暗(àn)物质并(bìng)不是唯一可以(yǐ)解释这个现象的原(yuán)因。在一项新的研究(jiū)当中，科学家们发现，几乎没有引(yǐn)力(lì)效应的遥远恒星之间，也会出现速度上(shàng)的(de)微小差异。另(lìng)外，天文学家还发现了一个反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是(shì)星(xīng)系当(dāng)中存在的恒星数量却只有银(yín)河系的千分之一。

所以在(zài)理(lǐ)论上，该星系必须存在(zài)暗物质，否则就会(huì)分崩离(lí)析。但是科学家们使用最先进的望远镜对其进行了40个(gè)小时(shí)的详细测量之后(hòu)，发(fā)现星系中的(de)恒星运动(dòng)是(shì)可以用正常的物质和力(lì)学定律(lǜ)来(lái)解释的。那么又(yòu)有人提出，也(yě)许该星系的暗物质，已(yǐ)经(jīng)被附近(jìn)的(de)另一(yī)个大星系剥离了。奇怪的是(shì)，它的附(fù)近(jìn)没有任何星系存在。造成这些现象的除了暗物(wù)质的假说之外，另一种可(kě)能就是人类对引(yǐn)力的理解还不够(gòu)全(quán)面(miàn)，引(yǐn)力很可能在(zài)不同尺度空间中的(de)工(gōng)作(zuò)方式是不同(tóng)的，这意(yì)味着在行星系尺度中的天体会沿着它们(men)的轨道，按(àn)照我们(men)所理解的方式(shì)运动。但是上升到星(xīng)系(xì)和星团(tuán)的尺(chǐ)度，引(yǐn)力之(zhī)间(jiān)的相互作用则是(shì)不同的方式。对于在星(xīng)系团之间的(de)相互作(zuò)用，科学家(jiā)还引入了外部(bù)场效应(yīng)的概念，指的(de)是(shì)在数百(bǎi)万光(guāng)年的(de)规模上，巨大的质量之间会产生对彼(bǐ)此(cǐ)特殊的效果(guǒ)，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立，这意味(wèi)着我(wǒ)们需(xū)要对(duì)现在(zài)的(de)物理定律进行修(xiū)正，这些发现也让很多(duō)人认(rèn)为暗(àn)物质假说理论(lùn)就此终结。但是(shì)在宇宙当中还有(yǒu)关于暗物质存(cún)在的其(qí)他的理(lǐ)论(lùn)证据，这些(xiē)理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为(wèi)37亿光(guāng)年(nián)的子弹(dàn)星系团，由两(liǎng)个(gè)碰(pèng)撞的星系团所组成，类(lèi)似这(zhè)样的星团，它们大部分的普通质量都(dōu)在星(xīng)系的(de)气体(tǐ)当中。当星团以1000万(wàn)公里/小(xiǎo)时(shí)发生碰撞(zhuàng)的时候，星际气(qì)体的相互作(zuò)用就(jiù)会(huì)导致(zhì)温(wēn)度(dù)的急剧升(shēng)高，速度(dù)大幅降(jiàng)低。所以(yǐ)在理(lǐ)论上(shàng)，在碰撞之后(hòu)，子弹星系团大部分(fēn)的质量将位于所(suǒ)有这些气体所在的中间区域(yù)。那么我们通过什么来验(yàn)证它的(de)质量区域到底是(shì)不是集中在(zài)中(zhōng)间呢？前(qián)不久，詹(zhān)姆(mǔ)斯(sī)韦(wéi)伯太(tài)空望远镜传回了(le)宇宙当中第(dì)一(yī)张全彩(cǎi)的高清照片，在照片中我(wǒ)们可以(yǐ)明显地(dì)看到很多(duō)星系(xì)似乎被(bèi)拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其实(shí)这些星(xīng)系本(běn)身并不是真(zhēn)的(de)被扭曲(qū)了，也一文钱等于多少人民币，一贯钱相当于现在多少钱不(bù)是韦伯望远镜出了什(shén)么问题，而是这(zhè)样极遥(yáo)远的天体和我们地球上的(de)观(guān)测者之间。被一个质量超级巨(jù)大的天体遮(zhē)挡，这个超(chāo)大(dà)质(zhì)量的东西(xī)的引力，会使身后更(gèng)遥远星系的光都(dōu)发生了扭曲。这个现象就(jiù)是引(yǐn)力透镜效应。这个巨大(dà)的天体可(kě)能是超大质量的黑洞或者是暗物(wù)质。

所以(yǐ)当人们对子弹(dàn)星系团(tuán)观测的时候，发现(xiàn)它的大质量区域并不是在中间，而是在两侧。所以最好的(de)解释方法就(jiù)是当(dāng)星团发生(shēng)全部的碰撞时，可被(bèi)观测到的质量气体被卡在了中间，暗物质则直(zhí)接通(tōng)过了这(zhè)个区(qū)域，并(bìng)在(zài)两(liǎng)边形成了(le)引(yǐn)力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认为(wèi)是暗物质(zhì)存在的(de)迄今为止(zhǐ)最好的理论证(zhèng)据。

除此(cǐ)之(zhī)外，还有来(lái)自宇宙当中最古老的光(guāng)。从(cóng)宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可(kě)见光终于(yú)可以畅通(tōng)无(wú)阻地穿(chuān)越(yuè)在(zài)宇宙当中了。经过(guò)了130多(duō)亿(yì)年(nián)之后，这(zhè)些(xiē)光(guāng)在宇宙空间背景上留(liú)下(xià)了各相(xiāng)同性的微波辐射(shè)。其中红色的部分表示温度较(jiào)高(gāo)的区域(yù)，蓝色则(zé)表示相对较冷(lěng)的区域，但实际上它们(men)之(zhī)间的温差只有(yǒu)万分之一(yī)。

科(kē)学家(jiā)们通过对前景背景分离后的二值图(tú)像进行连通域提取(qǔ)和标记之后发现(xiàn)，如果宇宙(zhòu)当中(zhōng)没有暗(àn)物(wù)质(zhì)，图形看起来不应该是这样的，而随着暗物质的增(zēng)加，一些峰值(zhí)的幅度会减小(xiǎo)，才变得(dé)看起来“和(hé)谐”。为了匹配(pèi)宇宙微波(bō)背景辐(fú)射的测量值(zhí)，我们(men)需要的暗物质大约(yuē)是普(pǔ)通物质(zhì)的(de)5倍(bèi)。这个数(shù)字与解(jiě)释星系当中恒星运动所需要的暗(àn)物质比例是一致的。这就意味着(zhe)。

用了一个简单的理论框架，就很好地解(jiě)释了很多不同的观测(cè)结果。而暗物(wù)质的(de)本质就是宇宙当(dāng)中存在着某种类(lèi)型的粒子，它们不(bù)参与任何其他的电磁(cí)作(zuò)用(yòng)，只(zhǐ)通过引力来(lái)相互(hù)作用。所以如果能够找到这(zhè)种粒子的存(cún)在，就相当于(yú)找到(dào)了暗(àn)物质存(cún)在的实际证(zhèng)据。这(zhè)种粒子(zi)到底是什(shén)么？科学(xué)家们已经提出(chū)了数十种的假想目(mù)标，而要寻找这些(xiē)不同的目标(biāo)粒子所需要的实(shí)验方式也不相同。在过(guò)去的(de)几十年当中(zhōng)，人类为(wèi)了寻找这些(xiē)看不见、摸(mō)不到，几(jǐ)乎不会与常规物质相互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行(xíng)了超过50次的实验，却没(méi)有任何(hé)实质性的发现，除了一个地方，意大利的格兰萨索(suǒ)山，隶属(shǔ)于阿尔卑(bēi)斯(sī)山脉。

在山下(xià)1400米处的地下(xià)矿(kuàng)井当中，藏着地(dì)球上(shàng)最大的地学实验(yàn)室(shì)，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层(céng)楼(lóu)高的探测器，一直致力于寻找暗物质(zhì)粒子的周期性震荡。

自(zì)1997年以来，这里的科学家声(shēng)称观测到了某种信(xìn)号。经过了20多年的数(shù)据收集(jí)，人(rén)们发现了(le)一个有趣的事情(qíng)。探测率会在每(měi)年(nián)的6月(yuè)份达到峰值，然(rán)后在11月降到最低(dī)，而且在20年当中(zhōng)每(měi)年都是一(yī)样。一些(xiē)科学家认(rèn)为这可能是人类发现(xiàn)暗(àn)物质的第一个直接证据。

但是为什(shén)么暗物质会产生(shēng)周期(qī)性的年(nián)度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒(miǎo)的速度(dù)围(wéi)绕着银河系进行(xíng)移动，那(nà)么如果暗物质存在宇宙当中，这意味着我们也在以这样的速度在穿(chuān)越着暗物质流(liú)，这个过程中会产生相(xiāng)应的振荡，同时地球又以30公里/秒的速(sù)度围绕太(tài)阳进行(xíng)旋转(zhuǎn)。所以有半年的时间，地球围(wéi)绕(rào)太阳的方(fāng)向与(yǔ)太阳环(huán)绕银河(hé)系(xì)的方向(xiàng)是一致的(de)，而另外半(bàn)年则与之(zhī)相(xiāng)反。

而在6月份的时候，地球(qiú)与太阳的方(fāng)向(xiàng)正(zhèng)好(hǎo)达到完全一致(zhì)，这是理论(lùn)上(shàng)地球穿越暗物质流最快的时段。而在11月份(fèn)，又(yòu)恰好达到(dào)了(le)最慢值(zhí)。尽管在实(shí)际的情况中，太阳系(xì)相对银河系的平面呈现了(le)60度的倾斜，但是这并不影响这个(gè)理(lǐ)论的有效性。

因此科学家认为这可以用来解释，研究人员们所观测到(dào)的(de)周期(qī)性(xìng)信号。当然(rán)也可能有其他的情况(kuàng)，造成这种年度(dù)周期信号(hào)的差(chà)异(yì)也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水(shuǐ)分(fēn)、高山(shān)上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客(kè)的数量也符合这(zhè)个周(zhōu)期的(de)规律。

所(suǒ)以，科(kē)学家们又在南(nán)半球(qiú)建立了一个几乎相同的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的实验(yàn)室正好相反(fǎn)，而在这里(lǐ)，地球穿过暗物质流的运(yùn)动(dòng)特征和(hé)第(dì)一个实验室是一样的。

因此，如果在这里可(kě)以得到相同的信(xìn)号，就可以(yǐ)成为暗物质所存在的非常有力的证据(jù)了。但是由于这个实(shí)验室刚刚建成(chéng)不久，所(suǒ)以截至目前还无(wú)法提供(gōng)相应的数据支持。另外，在(zài)2025年，NASA将会发射(shè)一台(tái)新的望远镜，这台太空望(wàng)远镜叫(jiào)做“南(nán)希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈(hā)勃望远镜相同，但它的宽视场仪器提供(gōng)的视(shì)野(yě)是哈勃红外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太空(kōng)望远镜其中(zhōng)一个(gè)关键的用(yòng)途就是探(tàn)索暗物质(zhì)背(bèi)后的奥秘，对于探测(cè)的结(jié)果，我们(men)只能拭目(mù)以待了。费米实验室粒子天体物理中心的科学家丹(dān)琥珀(pò)和(hé)贾森斯(sī)特芬研究发现，如果暗(àn)物(wù)质存在(zài)，它们极有可能拥有另一种神(shén)秘的效应(yīng)，这种暗(àn)物质效应，会支持宇(yǔ)宙(zhòu)当中生(shēng)命(mìng)的诞生，或者说是生命进化(huà)的(de)一(yī)个重要因素。

如果这一理论(lùn)得到进一步的(de)证实，那么遍布(bù)宇(yǔ)宙当中的(de)暗物质会不会意味着人(rén)类并不孤单呢(ne)？或许(xǔ)在宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)某个角落(luò)的行星(xīng)上(shàng)，暗物质(zhì)正在通过这(zhè)样(yàng)的效应创造生命(mìng)。当(dāng)然(rán)，这些推论的大前提(tí)是要先找到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们(men)，你们觉(jué)得暗物质到(dào)底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是(shì)我更新的动力！

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 一文钱等于多少人民币，一贯钱相当于现在多少钱