宇宙是“人为制造”的(de)？为何会存(cún)在科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是什么？人类为(wèi)了寻找(zhǎo)暗物质(zhì)存在的证据，科学家们在过去的(de)几十年当中进行了超过50次的(de)长期实验，但是却没有发现任何的有效证据。除了一个地方，在1687年出版的自然哲学数学原理一(yī)书中，埃(āi)萨克(kè)牛顿发表了万有引力(lì)定律，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动的规(guī)律。往后的(de)几(jǐ)百年来，当天(tiān)文学家们发(fā)现某些天体运行(xíng)轨道出现(xiàn)异(yì)常，不符合万有引(yǐn)力定律的时候，他们就会知道(dào)，周(zhōu)围一定有未知的天体通过引力在(zài)摄(shè)动它的轨道。比(bǐ)如在1846年(nián)，奥本勒维耶就通过(guò)天王星运行轨道(dào)的(de)异常，推算并且(qiě)发现了(le)海王星的存在。另外，哈(hā)雷(léi)彗星(xīng)、冥王星的(de)发现都是应用万(wàn)有引力定(dìng)律所取(qǔ)得重(zhòng)大天文成就的例子。但是这(zhè)些发现都是在恒星系统的(de)尺度当中，可(kě)当(dāng)我们上升到星系或者是星团的尺度，事情就(jiù)开始变得诡(guǐ)异了。

1933年(nián)，瑞士的物理学家(jiā)弗里茨(cí)兹(zī)威基正在研究(jiū)和(hé)测量后发星系团(tuán)的质量(liàng)。这是一个由数千个星(xīng)系所组成的巨大星系团(tuán)，这(zhè)些星(xīng)系被引力束缚在一起。测量星系团的质(zhì)量一(yī)般会使用到两(liǎng)种(zhǒng)方法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结(jié)果(guǒ)一致，就可(kě)以确定其质量的(de)范围。

第(dì)一种是获得其"光度学的质量"，需要的数据是(shì)测(cè)量各个(gè)星(xīng)系的光度。

第二种(zhǒng)是动力学质量的计算(suàn)，是利用光谱红(hóng)移测量星系团中(zhōng)的(de)各个(gè)星系相对于星系团的运(yùn)动(dòng)速(sù)度。当测量结果出(chū)来之后，兹威基彻(chè)底懵(měng)了，“动力学(xué)质量”竟然是“光度学(xué)质量”的(de)400倍。这意味着，后发座星系团有99%的质量消失了，或(huò)者说(shuō)这99%的质量并不以可见光的形式所存在，我们无法看(kàn)到。最诡异(yì)的是，在测(cè)量速度的(de)过程中，兹威基发(fā)现(xiàn)星系团(tuán)中很(hěn)多星系(xì)的速度(dù)比(bǐ)理论(lùn)上要快得多，按照牛(niú)顿的(de)运动(dòng)学(xué)定(dìng)律，仅靠这(zhè)些可(kě)见星(xīng)系的(de)质量(liàng)所产生的(de)引(yǐn)力是(shì)无法将它们束缚在星系团内(nèi)的(de)，它们早就应(yīng)该被抛出星系团之外了，除非有一种(zhǒng)神秘的力(lì)量在起(qǐ)作(zuò)用，这种(zhǒng)力量来源于某种隐(yǐn)形(xíng)的(de)物质。

据此(cǐ)，兹维(wéi)基提出了这(zhè)样部分(fēn)不可见的暗(àn)质，它不发(fā)散光、吸光、反射光，但是它们却占据(jù)着宇宙中绝大部分的质(zhì)量。只是当(dāng)时的人(rén)们(men)对这样的(de)一种说(shuō)法不屑一(yī)顾。

直(zhí)到40年之(zhī)后，“暗(àn)物质”这个(gè)词才(cái)再一次(cì)出现(xiàn)。天(tiān)文学家维拉鲁宾和肯特福特(tè)在观测仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理(lǐ)论上来说，距离(lí)中(zhōng)心越远的恒星在其轨道上(shàng)的(de)运行速度就会(huì)越慢。但(dàn)是他们观测的结果却让人感到不可思议。

随着(zhe)与中心距离的增加，恒星的旋转速度几乎保持不(bù)变。可是根据牛顿的万有引力定律，在(zài)星系当中(zhōng)如(rú)果没有足够大的(de)质量来(lái)吸引它们，这些(xiē)外围(wéi)的恒星早就被(bèi)甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这(zhè)种现象，科学家们会使用一种相对标准的方(fāng)法来解(jiě)释暗物质的存(cún)在(zài)，这种方(fāng)法就是测量星(xīng)系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系(xì)中心的距离(lí)，以(yǐ)及(jí)在(zài)Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现异常(cháng)的结果，就认(rèn)为是(shì)由暗物质(zhì)的力(lì)量进入其中。

15英寸等于多少厘米 15英寸等于多少寸lt="宇宙(zhòu)是(shì)“人为创造”的证(zhèng)据(jù)？颠覆科学认(rèn)知的暗物(wù)质！竟(jìng)是(shì)生命诞生的基础？_黑料正能量" decoding="async" data-ratio="0.46758039008961516" data-type="jpeg" data-w="1897" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/67429f249a21ea5.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

于是科学家们通过射电(diàn)望远镜测量了距离星系中心(xīn)更远距离的氢(qīng)元素，发现它们的旋转速(sù)度(dù)并不符(fú)合(hé)牛顿的力学(xué)定律。我们(men)的太(tài)阳系也不(bù)例(lì)外，太阳系位于银河系的第三(sān)悬(xuán)臂(bì)之上，距离(lí)银河系中心2.6万(wàn)光年，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳系的运(yùn)行速度应(yīng)该(gāi)是160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕银(yín)河系旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那么产(chǎn)生以上这种向心加速度(dù)的原因很可能就是存(cún)在着(zhe)一种(zhǒng)我(wǒ)们看(kàn)不(bù)到(dào)的物质，是这些暗物质(zhì)的引力效应(yīng)将星(xīng)系聚集在了一起(qǐ)。

也是从这(zhè)时(shí)开始，越(yuè)来越多的(de)研究人员开始相信暗物质的存在。科学家根据星(xīng)系(xì)外恒星轨(guǐ)道的速度，估(gū)算在星系当中暗物质(zhì)的质量(liàng)占整个星系质量的(de)85%。但是(shì)，暗(àn)物质并不(bù)是(shì)唯一可(kě)以解释这个现(xiàn)象(xiàng)的原因。在一项(xiàng)新的研(yán)究当中(zhōng)，科学(xué)家们发现(xiàn)，几乎没有引力效应(yīng)的遥远(yuǎn)恒星之间，也会出现速度上的微小(xiǎo)差(chà)异。另外(wài)，天文学家还发现(xiàn)了(le)一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离(lí)地(dì)球大约(yuē)2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不(bù)多，但是(shì)星系(xì)当(dāng)中存在的恒(héng)星数量却只(zhǐ)有银河系的(de)千分之一。

所以在理论上，该(gāi)星系必须存(cún)在暗物(wù)质，否则就会分崩离析。但是(shì)科(kē)学(xué)家们使用最先进的望远镜(jìng)对其进行了40个(gè)小时的详(xiáng)细(xì)测量之后，发现(xiàn)星系中(zhōng)的恒星(xīng)运动是可以用正常的物质(zhì)和力学定律来解释的。那么(me)又有人(rén)提出(chū)，也许该星系的暗物质，已经被附近的另(lìng)一个(gè)大星系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附近没有任何星系存在。造成这些(xiē)现(xiàn)象的除(chú)了暗(àn)物(wù)质的(de)假说之外，另一(yī)种可能就(jiù)是人(rén)类(lèi)对引(yǐn)力的理解(jiě)还不(bù)够全面，引力很(hěn)可(kě)能在不同尺度空间中的(de)工作方式是不(bù)同的，这意味着在行星系尺(chǐ)度中的天体会沿(yán)着它们(men)的轨道，按照我(wǒ)们所理(lǐ)解的方式运动。但是上(shàng)升到星系和星(xīng)团(tuán)的尺度，引力(lì)之间的相互作用则(zé)是(shì)不(bù)同的方式。对于在星系团之间的(de)相(xiāng)互作用，科学家(jiā)还引(yǐn)入(rù)了(le)外部场效应的概念，指的(de)是(shì)在数百万光年的规(guī)模上，巨大的质量之间会产(chǎn)生(shēng)对彼此特殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙(méng)德理论(lùn)成立，这(zhè)意味着(zhe)我们需要(yào)对现在(zài)的物理(lǐ)定律进行修正(zhèng)，这些发现也让很多人认为暗物质假说(shuō)理论就此(cǐ)终(zhōng)结(jié)。但是在宇宙当(dāng)中(zhōng)还有关于(yú)暗物质存在的其他的理论证据(jù)，这些理(lǐ)论证据是(shì)蒙德理论所没法解释的(de)“引力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距离为37亿光(guāng)年的子弹(dàn)星(xīng)系(xì)团，由两(liǎng)个(gè)碰撞的(de)星系团(tuán)所组成，类似(shì)这(zhè)样的星团，它们大(dà)部分(fēn)的普通质量都(dōu)在(zài)星系的气体(tǐ)当中。当星(xīng)团以1000万(wàn)公里/小(xiǎo)时发生碰撞的时候，星(xīng)际气体的相互作用就会导(dǎo)致温度的急剧升高(gāo)，速度大幅降低。所以15英寸等于多少厘米 15英寸等于多少寸(yǐ)在理论上，在碰撞之(zhī)后，子弹星系团(tuán)大部分的质量将位于所(suǒ)有这些气体所(suǒ)在(zài)的中间区域。那么我们通过什么来验证它(tā)的质量区(qū)域到底是不是集中在中(zhōng)间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当(dāng)中第(dì)一张全彩(cǎi)的高清照片(piàn)，在照片(piàn)中(zhōng)我(wǒ)们(men)可以明(míng)显(xiǎn)地(dì)看到很多星(xīng)系似(shì)乎被拉伸产生了(le)巨大的形变。其实这些星(xīng)系(xì)本(běn)身并不是真的被扭曲了(le)，也不是韦伯望远镜出(chū)了什么问题，而是这样(yàng)极遥远的天(tiān)体和我们地球(qiú)上的观测者之间(jiān)。被一个质量(liàng)超级巨大的(de)天体遮挡(dǎng)，这个超(chāo)大质量的东(dōng)西的引力(lì)，会(huì)使身后更遥远星(xīng)系的光都发(fā)生了扭(niǔ)曲(qū)。这个现象就(jiù)是引力透镜(jìng)效(xiào)应。这个巨大(dà)的天体可(kě)能是超大质(zhì)量的黑洞或者(zhě)是暗物质。

所(suǒ)以当人们对子弹星系(xì)团观测的(de)时候，发现它的大(dà)质量区(qū)域并(bìng)不(bù)是在中间，而是在两侧。所以最好的解释方法就是当星团发生全部的(de)碰撞时，可(kě)被观测到的质量气(qì)体被卡在了中间，暗物(wù)质则(zé)直接通过了这(zhè)个区域，并(bìng)在两边形成了引(yǐn)力(lì)透镜(jìng)。对子弹星(xīng)系(xì)团的引力透镜(jìng)研(yán)究也(yě)被认为是暗物质存(cún)在的迄今为止(zhǐ)最好的理论证据。

除此(cǐ)之外，还有来自宇宙(zhòu)当中最古老的光(guāng)。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年(nián)之后，可见光终于可以畅(chàng)通无阻(zǔ)地穿越在宇(yǔ)宙当中了。经(jīng)过了130多亿年(nián)之后，这(zhè)些(xiē)光(guāng)在宇宙空间背景上(shàng)留下了各相同性的(de)微波辐射。其(qí)中(zhōng)红(hóng)色的部分表示(shì)温度较高的区域，蓝色则表示相(xiāng)对较冷的(de)区域，但实际(jì)上(shàng)它们(men)之间(jiān)的(de)温差只有万分之一(yī)。

科学家(jiā)们通过对前景(jǐng)背景分离后(hòu)的二值图像进行连通域提取和(hé)标记之后发现，如果宇宙(zhòu)当中没有(yǒu)暗(àn)物(wù)质，图形看起来不应该是这样的，而随(suí)着暗物质(zhì)的增(zēng)加，一(yī)些(xiē)峰值的幅度会减小，才(cái)变得看起(qǐ)来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙微波背景(jǐng)辐(fú)射的测量值，我们需要的暗(àn)物质大(dà)约是(shì)普通物质的5倍。这个(gè)数字与解释星系(xì)当中恒星运(yùn)动所需要的暗(àn)物质(zhì)比例是一致的。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(de)观测(cè)结(jié)果。而暗物质的本质就(jiù)是宇宙(zhòu)当中(zhōng)存在(zài)着(zhe)某(mǒu)种类(lèi)型的粒子，它(tā)们不参与任何其他的电磁作用，只(zhǐ)通过引力来(lái)相互作(zuò)用。所(suǒ)以(yǐ)如果能够找到这(zhè)种(zhǒng)粒(lì)子的(de)存在，就相当于找到了(le)暗物(wù)质存在的实际证据。这(zhè)种粒(lì)子到底是(shì)什么(me)？科(kē)学(xué)家们已(yǐ)经(jīng)提出了数十种的假想目标(biāo)，而要(yào)寻找这些不同的目标粒子所需(xū)要的实验方式也(yě)不相同。在过去的几十年当(dāng)中(zhōng)，人(rén)类为(wèi)了寻找这些(xiē)看不见(jiàn)、摸(mō)不(bù)到，几乎不会与常规物质相互(hù)作(zuò)用(yòng)的“暗(àn)物(wù)质”，科学家们已经进行了超(chāo)过50次的实验，却没有任(rèn)何实质(zhì)性的发现，除了一个地方(fāng)，意大利(lì)的格(gé)兰萨(sà)索山，隶属于阿尔卑(bēi)斯(sī)山脉。

在山下1400米处的地下(xià)矿井当(dāng)中，藏着地球上(shàng)最大的地学实验(yàn)室，这个实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个(gè)三层楼(lóu)高(gāo)的探测器，一直(zhí)致力于(yú)寻找暗物质粒子(zi)的周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科学(xué)家声称观测到了(le)某种信号。经过了(le)20多年的数(shù)据收集，人们发(fā)现(xiàn)了一个有趣的事情。探测率(lǜ)会在(zài)每年(nián)的6月(yuè)份达到峰值，然(rán)后(hòu)在11月(yuè)降到最低(dī)，而且在20年当中每年都是一样。一些科学家认(rèn)为这可能(néng)是人(rén)类发现暗物质的第一个(gè)直接证据。

但是为什么暗物质(zhì)会产生周期性的(de)年度信号呢(ne)？刚才(cái)我(wǒ)们讲了太(tài)阳系正在以(yǐ)220公(gōng)里/秒的速(sù)度围绕着银河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中(zhōng)，这意(yì)味着(zhe)我们也(yě)在以这样的速(sù)度在穿越着暗物(wù)质流，这个过程(chéng)中会(huì)产生相应的振荡，同时地球又以30公里/秒的(de)速度围(wéi)绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围(wéi)绕太阳(yáng)的方向与太阳环绕(rào)银河系的方向是一致的，而另外(wài)半年则与之相反(fǎn)。

而在(zài)6月份(fèn)的时候(hòu)，地球与太阳的方向正(zhèng)好达到完(wán)全(quán)一致，这是理论上地球(qiú)穿越暗(àn)物(wù)质流最快的(de)时段。而在11月(yuè)份，又恰(qià)好(hǎo)达(dá)到(dào)了最慢值。尽(jǐn)管在实际的情况中(zhōng)，太(tài)阳系相对(duì)银河(hé)系的平(píng)面呈现(xiàn)了60度的倾斜(xié)，但是这并不影(yǐng)响(xiǎng)这个理(lǐ)论的有(yǒu)效性。

因此科学家(jiā)认为这可以(yǐ)用(yòng)来解释，研究人员们(men)所观测到的周期性信号(hào)。当然(rán)也可能有其他的(de)情况(kuàng)，造成这种(zhǒng)年度周期信号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高山上(shàng)的积雪，甚至连意大利游客的数量(liàng)也符(fú)合(hé)这个周期的规律。

所以，科(kē)学家(jiā)们又在南半球(qiú)建立了一个(gè)几乎相同的实(shí)验(yàn)室，这里的季(jì)节与之前的实验室正好(hǎo)相(xiāng)反(fǎn)，而(ér)在这里，地球穿(chuān)过暗(àn)物质流的运动特征和第(dì)一个实验(yàn)室是一样(yàng)的。

因此，如果在这里可(kě)以得到相同(tóng)的信(xìn)号，就可以成(chéng)为暗(àn)物(wù)质所存在的非常有力的证(zhèng)据了。但是由于这个实验(yàn)室刚刚(gāng)建成不久(jiǔ)，所以截至目(mù)前还无法提供(gōng)相(xiāng)应的数据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发(fā)射一台(tái)新的望远镜(jìng)，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南(nán)希格雷斯罗(luó)曼(màn)”，它的(de)主镜大小(xiǎo)跟哈勃望(wàng)远镜相同(tóng)，但它的(de)宽视场仪(yí)器提供(gōng)的视野是哈勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗(luó)曼(màn)太空望远镜其中一个(gè)关(guān)键的用途就是探(tàn)索暗物质背后的奥秘，对于探测的结果，我们只(zhǐ)能拭目以待了。费(fèi)米实验(yàn)室粒子天体物理(lǐ)中心的科学(xué)家丹琥珀和(hé)贾森斯(sī)特(tè)芬研究(jiū)发现(xiàn)，如果暗(àn)物质存在，它们(men)极有(yǒu)可能拥有另(lìng)一种神秘的效应，这种暗(àn)物质(zhì)效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说是生命进化的一个重要因素。

如果这一理(lǐ)论得(dé)到进一步的证实(shí)，那么遍布宇(yǔ)宙当中(zhōng)的暗(àn)物(wù)质会不会(huì)意味着人(rén)类并(bìng)不孤单呢？或许在宇宙(zhòu)当中某个角(jiǎo)落的行(xíng)星(xīng)上，暗物质正在通过这样的效(xiào)应(yīng)创造生命。当然(rán)，这些推(tuī)论(lùn)的大(dà)前提(tí)是要(yào)先(xiān)找到暗物质存(cún)在的实际证据(jù)。那么小(xiǎo)伙伴(bàn)们，你们觉得暗物(wù)质到底存(cún)不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更(gèng)新的动力！

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