宇宙是“人为(wèi)制造(zào)”的？为何会存在科(kē)学无(wú)法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究竟(jìng)是什(shén)么？人类(lèi)为了(le)寻找暗物质存(cún)在的证(zhèng)据，科学家们在过去的几十年当中进行了超(chāo)过50次的(de)长期实验，但(dàn)是却没有发现任(rèn)何的有效证据。除了一(yī)个地方，在1687年出版(bǎn)的自(zì)然哲学数(shù)学(xué)原理一(yī)书中，埃(āi)萨克(kè)牛顿发表了万有(yǒu)引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的(de)规律。往(wǎng)后的几(jǐ)百年来(lái)，当(dāng)天文学家们发现(xiàn)某些天(tiān)体(tǐ)运行轨道出现(xiàn)异常，不符合(hé)万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律的时(shí)候，他们(men)就会知道(dào)，周围一定(dìng)有未知(zhī)的(de)天体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比(bǐ)如(rú)在1846年，奥(ào)本勒维耶就通过天王星运行(xíng)轨道的异常(cháng)，推算并且发现了海王星的(de)存在。另(lìng)外，哈雷彗(huì)星(xīng)、冥王(wáng)星的发现都是应用万(wàn)有引力定律所取得重大天文成(chéng)就的例(lì)子(zi)。但(dàn)是这些发(fā)现都是在(zài)恒星系统的尺度当中，可(kě)当我们(men)上升到星系或者是(shì)星团的(de)尺度，事(shì)情就(jiù)开始变得诡(guǐ)异了(le)。

1933年(nián)，瑞士的物理学(xué)家弗里(lǐ)茨(cí)兹(zī)威基正在(zài)研究(jiū)和(hé)测量(liàng)后发星系团的质(zhì)量。这是一个由数千个星(xīng)系所组成的巨大星系团，这(zhè)些(xiē)星系被引力束缚(fù)在一(yī)起。测量(liàng)星系团的质量一般会使(shǐ)用到两种方(fāng)法，当(dāng)两种方法结果一致(zhì)，就可以确定其质量的范围(wéi)。

第(dì)一种是获得其"光度学的质(zhì)量(liàng)"，需要的数据是测量各个星系的(de)光(guāng)度。

第二种是(shì)动力(lì)学质(zhì)量的计算，是利(lì)用光谱红移测量星系团中的(de)各个星系相对于星系(xì)团的运动(dòng)速度。当测(cè)量结果出(chū)来之后(hòu)，兹威基彻底懵(měng)了，“动力学质量”竟(jìng)然(rán)是“光度(dù)学质量”的400倍。这意味(wèi)着，后发座星(xīng)系团(tuán)有99%的质量消失了，或者说这99%的质量(liàng)并不(bù)以可见光的形式所(suǒ)存在，我们无法看到(dào)。最诡异的是，在(zài)测量速度的过(guò)程中，兹(zī)威(wēi)基发现(xiàn)星系团中很多星系的速(sù)度比理(lǐ)论上要快(kuài)得多，按照(zhào)牛顿的运动学定律，仅靠这(zhè)些可(kě)见星系的质量所产生的引(yǐn)力是无法将它们束(shù)缚在(zài)星系团内的(de)，它们早就应该被抛出星系团之外了，除非有一种(zhǒng)神(shén)秘的力量在起作用，这种力量来源于某种隐形(xíng)的物(wù)质。

据(jù)此，兹维基提出(chū)了这样部分不可见的暗(àn)质，它(tā)不(bù)发(fā)散光、吸光、反射(shè)光，但是它们却占据(jù)着宇(yǔ)宙中绝大部分的(de)质量。只(zhǐ)是当时(shí)的人们对这样的(de)一种说法(fǎ)不屑(xiè)一顾(gù)。

直到(dào)40年(nián)之后，“暗物质”这个词才再一(yī)次出现。天文学家维(wéi)拉鲁宾(bīn)和肯特福特(tè)在观(guān)测仙(xiān)女座星系中的恒星运动。理论上来说，距离中心越(yuè)远的(de)恒星在其轨(guǐ)道(dào)上(shàng)的运行速度就(jiù)会越慢(màn)。但是他们观测的结果却让人感到不(bù)可思议。

随着与中心距离的增加，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿的万有引力定(dìng)律(lǜ)，在(zài)星系当中如果没有足够(gòu)大的(de)质量来(lái)吸引(yǐn)它们(men)，这些外围的恒星早就被(bèi)甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这(zhè)种现象(xiàng)，科(kē)学家们会使用一种相对标准的方法来解释(shì)暗物质的存在，这种(zhǒng)方法就是(shì)测量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星系(xì)中心的距(jù)离，以(yǐ)及在Y轴上气体的旋(xuán)转速(sù)度。如果出现(xiàn)异常的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于(yú)是(shì)科学家们(men)通过射电望远镜测量了距离星系中(zhōng)心更远距(jù)离的氢元素，发现它们的(de)旋转速(sù)度并不符(fú)合牛顿的(de)力(lì)学定律。我们(men)的太(tài)阳系也不例外(wài)，太阳系位于银河系(xì)的第(dì)三(sān)悬臂之(zhī)上，距离银河系中心(xīn)2.6万(wàn)光年，根据万有引力定律(lǜ)进行计算，太(tài)阳系的运行速度(dù)应该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太(tài)阳(yáng)系正在(zài)以220千米/秒的速(sù)度(dù)围(wéi)绕(rào)银河系旋转(zhuǎn)，这个(gè)实际速度远(yuǎn)远大于理论速度，那么(me)产生以上这(zhè)种向(xiàng)心加速(sù)度的原因很可能(néng)就是存在着一种我们看不(bù)到(dào)的物质，是这些(xiē)暗(àn)物质的引(yǐn)力效应将星系聚(jù)集在(zài)了一起。

也是从这(zhè)时开始，越来(lái)越(yuè)多的研究(jiū)人员开始相信暗物质的(de)存(cún)在。科(kē)学家根据星(xīng)系外恒星(xīng)轨道(dào)的速度(dù)，估算在星系(xì)当中暗物质的(de)质(zhì)量占整个(gè)星系质(zhì)量的85%。但是，暗物质(zhì)并不是(shì)唯一可以解释(shì)这个现象的原(yuán)因(yīn)。在一项新的研究当中，科学家们发现，几乎没有引力(lì)效应的遥远恒星之间，也(yě)会(huì)出现速度上(shàng)的微(wēi)小差(chà)异。另外，天文学家还发现了一个反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离地球大(dà)约(yuē)2.5亿(yì)光年，大小和银河系不多(duō)，但是星系当中存在的恒(héng)星数量却只(zhǐ)有(yǒu)银(yín)河(hé)系的千(qiān)分(fēn)之(zhī)一。

所以在理(lǐ)论上，该星系(xì)必(bì)须存(cún)在暗物质，否则就会(huì)分崩离析(xī)。但(dàn)是科(kē)学家(jiā)们(men)使用最先进的望远镜对其进行了40个(gè)小时的详细测量之(zhī)后，发现星系中的恒星运动是可(kě)以用正常的物(wù)质和力学定律来(lái)解释的。那么(me)又(yòu)有人(rén)提出，也许该星系的(de)暗物质，已经被附近的另一个大(dà)星(xīng)系剥离了(le)。奇怪的是，它(tā)的附近没有(yǒu)任(rèn)何(hé)星系(xì)存在。造成这些现象的除了暗物(wù)质的假说(shuō)之(zhī)外，另一种可(kě)能(néng)就(jiù)是人类(lèi)对引力的理解还不够全(quán)面(miàn)，引力很可能在不同(tóng)尺(chǐ)度空间中(zhōng)的工作方式是不同(tóng)的，这意(yì)味着(zhe)在行星系尺度(dù)中(zhōng)的天体(tǐ)会沿(yán)着(zhe)它(tā)们的轨道(dào)，按照我(wǒ)们(men)所理解的方式运(yùn)动。但是(shì)上(shàng)升到星系和星团的尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同的方式(shì)。对于在星系团之间的相互作用(yòng)，科学家还引(yǐn)入了外部场效应(yīng)的概(gài)念，指的(de)是(shì)在数百万光年的规模上(shàng)，巨大的质量之间(jiān)会产生(shēng)对彼此特殊的效(xiào)果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德(dé)理(lǐ)论成立，这意味着我们(men)需要对现在(zài)的物(wù)理定律进行修正，这些发现也(yě)让很多人认(rèn)为(wèi)暗物质假说理论就此终结。但是在宇宙当中还(hái)有关(guān)于(yú)暗(àn)物质存在(zài)的其他的理论(lùn)证据，这些理论证据是(shì)蒙德理论所没法解(jiě)释的(de)“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年的子弹星系团，由两个碰撞的(de)星系(xì)团所组成，类似这(zhè)样的星团，它(tā)们(men)大部分的普通质量都在星(xīng)系的(de)气体当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万(wàn)公里(lǐ)/小(xiǎo)时发生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会导(dǎo)致(zhì)温度的急剧升高(gāo)，速度大幅降低(dī)。所(suǒ)以(yǐ)在(zài)理论上(shàng)，在(zài)碰撞(zhuàng)之后，子弹星系团大部分的质量将位于所有这些气体(tǐ)所在的中(zhōng)间区域。那么我们通过(guò)什么(me)来验证它的质(zhì)量区域到(dào)底是不是集中在中间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空望(wàng)远(yuǎn)镜传(chuán)回了宇(yǔ)宙当中第一张全彩的(de)高清(qīng)照片，在照片(piàn)中我们可以(yǐ)明显地看到很多星系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨大(dà)的(de)形变。其实这(zhè)些星(xīng)系本身并(bìng)不是真的(de)被扭(niǔ)曲了，也不(bù)是韦伯望(wàng)远(yuǎn)镜出了(le)什么问题(tí)，而(ér)是这样极遥(yáo)远的天体和我们地球(qiú)上的观测者之间。被一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡，这(zhè)个(gè)超大质量的东西的引力，会使(shǐ)身(shēn)后更(gèng)遥远(yuǎn)星系的(de)光都发生(shēng)了扭曲。这个现象(xiàng)就是引力透镜效(xiào)应。这个巨大的(de)天无法企及是什么意思，不可企及是什么意思体可能是超大质(zhì)量的黑洞或者是暗(àn)物质(zhì)。

所以当人们对子弹(dàn)星(xīng)系(xì)团观测(cè)的时候，发现它的大质量区域(yù)并不是在中间，而(ér)是在两侧(cè)。所(suǒ)以最好的(de)解释方法就是当(dāng)星团发生(shēng)全部的(de)碰撞时，可被(bèi)观测到的质量气体(tǐ)被卡在了(le)中间(jiān)，暗物质(zhì)则直接通(tōng)过(guò)了这(zhè)个区域(yù)，并在两边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团(tuán)的引力(lì)透镜研究也被认为是暗物(wù)质存在的(de)迄今为止最好的(de)理论证据(jù)。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当中最古老的(de)光。从宇宙(zhòu)大(dà)爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以(yǐ)畅通(tōng)无阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经(jīng)过(guò)了130多亿年之(zhī)后，这(zhè)些光(guāng)在宇宙空(kōng)间背景上留下了各相同性的微(wēi)波辐射。其中红色的部分表示温度较高的(de)区域(yù)，蓝色则表示相(xiāng)对较冷的区域，但(dàn)实际上(shàng)它们之间的(de)温(wēn)差只有万分之一。

科(kē)学(xué)家们通过对(duì)前景背景分离后的二值图(tú)像(xiàng)进行连通域提(tí)取和标记(jì)之(zhī)后发(fā)现，如果(guǒ)宇(yǔ)宙当中没有暗物(wù)质，图形(xíng)看(kàn)起(qǐ)来不应(yīng)该是这(zhè)样(yàng)的，而随着暗物质的增加，一些峰(fēng)值的幅度(dù)会减小，才(cái)变(biàn)得(dé)看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景(jǐng)辐射的测量值，我们需要(yào)的(de)暗物质大约是(shì)普通物质的5倍。这个数字与解释(shì)星系当(dāng)中恒星运动所需(xū)要的(de)暗物质比例是一(yī)致的。这就意味着。

用了一个简(jiǎn)单(dān)的理论框(kuāng)架，就很好地解释了很多不同的观测结果。而暗物质的本质就是宇宙(zhòu)当中(zhōng)存(cún)在(zài)着某种类型的粒(lì)子，它们不(bù)参(cān)与任(rèn)何其(qí)他(tā)的(de)电磁作用，只(zhǐ)通(tōng)过(guò)引无法企及是什么意思，不可企及是什么意思力来相互(hù)作用(yòng)。所(suǒ)以如果能够找到这种(zhǒng)粒子的存在，就相当于(yú)找到了(le)暗物(wù)质存(cún)在的实际证据。这种粒子到底是什么？科学家们已经(jīng)提出了数十种的假想目标，而要寻找这些不同的目标粒子所需要的实验方式也不(bù)相(xiāng)同。在过去的(de)几十年当中(zhōng)，人类(lèi)为了寻找这些(xiē)看不见、摸(mō)不到，几乎(hū)不会与(yǔ)常(cháng)规物质相互作用的“暗物质”，科学家(jiā)们已(yǐ)经进行(xíng)了超过50次(cì)的实(shí)验，却没有任何实质性的发现，除了一个地方，意(yì)大利的格兰萨索山，隶属(shǔ)于阿(ā)尔(ěr)卑斯山脉(mài)。

在(zài)山下1400米(mǐ)处的(de)地(dì)下矿井当中，藏着地球(qiú)上(shàng)最大(dà)的地学实验室，这个实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一(yī)个三(sān)层楼(lóu)高的(de)探测(cè)器，一直致力于寻找暗物(wù)质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年以来，这(zhè)里的科学(xué)家声称观(guān)测到了某种信号(hào)。经过(guò)了(le)20多年的(de)数据收集，人(rén)们(men)发现了一个(gè)有趣的事(shì)情。探(tàn)测率会(huì)在每年的(de)6月份(fèn)达到峰值，然后在11月降到最低，而且在20年(nián)当中每年都是一样。一些科学(xué)家认为这可能(néng)是(shì)人类发现暗(àn)物质(zhì)的第一个直接证据。

但是为(wèi)什么暗物质会产生周期性的年(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(zhe)银河系进(jìn)行移(yí)动，那么如果暗物质存在宇(yǔ)宙当中，这意(yì)味着我们也在(zài)以这样的速(sù)度在(zài)穿越(yuè)着暗物质流，这个过程中会产(chǎn)生相应的振荡(dàng)，同(tóng)时(shí)地球又以30公里(lǐ)/秒的速(sù)度(dù)围绕太阳进行(xíng)旋(xuán)转。所以有半年(nián)的时(shí)间，地球围(wéi)绕太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河(hé)系的方向是一致(zhì)的(de)，而另外半(bàn)年则与(yǔ)之相反。

而在6月份的时候，地球与太阳的(de)方向正好达到完全(quán)一致，这是理论(lùn)上地(dì)球穿(chuān)越暗物质流最快(kuài)的时段。而在11月(yuè)份(fèn)，又恰好达到了(le)最慢值。尽(jǐn)管(guǎn)在实际的(de)情况中，太(tài)阳系相对(duì)银(yín)河系的平面呈现了60度的倾(qīng)斜，但(dàn)是这并(bìng)不影(yǐng)响(xiǎng)这(zhè)个理论的有效性(xìng)。

因此科学家认为这可以用来(lái)解(jiě)释，研究人员们所(suǒ)观测(cè)到(dào)的周期性信号。当然也可(kě)能有其(qí)他的情况，造成这(zhè)种(zhǒng)年度周期(qī)信(xìn)号的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土壤(rǎng)中的(de)水分、高(gāo)山上的积雪(xuě)，甚至连(lián)意(yì)大(dà)利(lì)游(yóu)客的数(shù)量也符合(hé)这个周期的规(guī)律。

所以，科学家(jiā)们又在南半(bàn)球建立了一个几乎相同的(de)实(shí)验室，这里的季(jì)节与(yǔ)之前的实验室正好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过暗物质(zhì)流的运动特征和第一个实验(yàn)室是(shì)一(yī)样(yàng)的。

因此，如果在(zài)这里可以得到(dào)相同的信号，就可(kě)以成为暗物(wù)质所存在(zài)的(de)非常有力的证据了。但是由于这个实验(yàn)室刚刚建(jiàn)成(chéng)不久(jiǔ)，所以截至目前(qián)还无(wú)法(fǎ)提供相(xiāng)应(yīng)的数据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发射一(yī)台新的望远镜，这台太(tài)空(kōng)望(wàng)远镜(jìng)叫(jiào)做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽(kuān)视(shì)场仪器提供(gōng)的(de)视野是哈勃红外仪(yí)器的100倍(bèi)。南希格雷(léi)斯(sī)罗(luó)曼太空望远镜其中一个关(guān)键(jiàn)的用途就(jiù)是(shì)探索暗物质背后的奥(ào)秘(mì)，对于(yú)探测的(de)结(jié)果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天体物理中(zhōng)心的科学(xué)家丹琥珀和贾森斯特芬研究发(fā)现，如果暗物质(zhì)存在(zài)，它们极有可能拥有(yǒu)另一种神秘的效应，这(zhè)种暗物质(zhì)效应，会支(zhī)持宇宙当中(zhōng)生命(mìng)的诞生(shēng)，或者说是生(shēng)命进化(huà)的一个重要因素。

如果这一(yī)理论(lùn)得到进一(yī)步的证实，那(nà)么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质会不会意味(wèi)着(zhe)人类并不(bù)孤单呢？或许在宇宙当中(zhōng)某(mǒu)个角落的行星(xīng)上，暗物质(zhì)正(zhèng)在通(tōng)过这样的效(xiào)应创(chuàng)造(zào)生(shēng)命。当然，这些推(tuī)论的大前(qián)提是要先找到暗物质(zhì)存在的(de)实(shí)际证据。那么(me)小伙(huǒ)伴们，你们觉得(dé)暗物(wù)质到底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你(nǐ)的支持是我更新的动力！

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 无法企及是什么意思，不可企及是什么意思