宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为(wèi)何会存在(zài)科(kē)学无法(fǎ)解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究竟(jìng)是什么？人类为(wèi)了(le)寻找暗物质存在的证据，科学家们(men)在过去的几十年当中进行了超过50次的长期(qī)实验，但是(shì)却没有发现任(rèn)何(hé)的有(yǒu)效证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年出版的自然哲学数学(xué)原(yuán)理一书(shū)中(zhōng)，埃萨克(kè)牛顿发表了(le)万(wàn)有引力定律(lǜ)，它(tā)揭(jiē)示了宇宙(zhòu)中天体(tǐ)运动的规律。往后的几百年来，当天文学家们发现某些天体(tǐ)运行轨道出现异常，不符合万(wàn)有引力定律(lǜ)的时(shí)候，他们就会(huì)知道，周(zhōu)围一定有(yǒu)未(wèi)知的天体通过引力(lì)在摄动它的轨道。比如在1846年(nián)，奥本勒维(wéi)耶就(jiù)通(tōng)过天王星运行轨道的异常，推算并且发现(xiàn)了海王星的存(cún)在(zài)。另外，哈雷彗(huì)星、冥王星的发现都是应(yīng)用万有(yǒu)引力定(dìng)律(lǜ)所取(qǔ)得重大天文成就的(de)例(lì)子。但是这些发现(xiàn)都是在恒星系(xì)统的尺度当(dāng)中，可(kě)当我们上升(shēng)到星系或者是星团的尺度，事情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物理学(xué)家弗(fú)里茨兹(zī)威基(jī)正在研究和测量后发(fā)星系(xì)团的质量。这是一个由数(shù)千个(gè)星系(xì)所(suǒ)组成的(de)巨大星(xīng)系团，这些星系(xì)被引力(lì)束缚在一起(qǐ)。测(cè)量星系团的(de)质量一般会使用到两种方(fāng)法(fǎ)，当两种方法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第一种是获得其(qí)"光度(dù)学的(de)质量(liàng)"，需要的数据是(shì)测量各个星系(xì)的光度。

第二种是(shì)动(dòng)力学质量(liàng)的(de)计(jì)算(suàn)，是利用光谱红(hóng)移测(cè)量星(xīng)系团中(zhōng)的各个星系相对(duì)于星(xīng)系(xì)团的运(yùn)动速度。当测量结(jié)果(guǒ)出来(lái)之后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度(dù)学质量”的(de)400倍(bèi)。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(bù)以可见光(guāng)的形式(shì)所(suǒ)存在，我们(men)无法看到(dào)。最诡异的是，在(zài)测(cè)量(liàng)速(sù)度的过程(chéng)中，兹威基发现星系团中很(hěn)多星系的速度比理论上要快得多，按(àn)照牛顿的运动学定律(lǜ)，仅靠这些可见星系(xì)的(de)质量所(suǒ)产(chǎn)生的引力(lì)是无(wú)法将它们束缚在星系团(tuán)内的，它(tā)们早就(jiù)应该被抛(pāo)出星系(xì)团之(zhī)外(wài)了，除(chú)非有一种(zhǒng)神秘(mì)的力量在起作用，这(zhè)种力量来源于某(mǒu)种隐形的物质。

据此，兹维(wéi)基提出(chū)了这样部分不(bù)可见的暗质，它不发散光(guāng)、吸光、反(fǎn)射光，但(dàn)是它们却占据着宇(yǔ)宙中绝大部分的(de)质量。只是当时的人们(men)对这样的一(yī)种说(shuō)法(fǎ)不屑一(yī)顾。

直到40年之后(hòu)，“暗(àn)物质”这个词才(cái)再一(yī)次出现(xiàn)。天文学(xué)家维拉鲁(lǔ)宾和(hé)肯特(tè)福特在(zài)观测仙(xiān)女座星系中的恒星运(yùn)动。理论上来说，距离中心(xīn)越远的恒星在其轨道(dào)上的(de)运行速度(dù)就会(huì)越慢。但是他们观测的结(jié)果却让人感(gǎn)到(dào)不可思(sī)议(yì)。

随着与中(zhōng)心距离的增加，恒星的(de)旋转速度几(jǐ)乎保持不变。可是根(gēn)据牛顿(dùn)的(de)万有引力定(dìng)律，在星系当中如果没有足够大(dà)的质(zhì)量来(lái)吸(xī)引它们，这些外围的恒星早就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这种现象，科学(xué)家们会使用一种相(xiāng)对标准的方法来解(jiě)释暗(àn)物质的存在，这种方法就是测量(liàng)星(xīng)系当中气体在X轴上距离星系(xì)中(zhōng)字母圈什么意思 字母圈都是怎么找到的心的距离(lí)，以及(jí)在Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为(wèi)是由暗物(wù)质的力(lì)量进(jìn)入其中。

于是科(kē)学家们通过射电望远镜测量了距离星(xīng)系中心更远距(jù)离的氢元素，发现它们(men)的旋转速度(dù)并不符(fú)合(hé)牛顿的力(lì)学定律。我们的太(tài)阳系也不例外，太(tài)阳系位于银河系的第三悬臂之(zhī)上，距离银河系中(zhōng)心2.6万(wàn)光年，根(gēn)据万有引力定律进行计算(suàn)，太阳系的运行速度应(yīng)该是160千米/秒，但实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的(de)速(sù)度围绕(rào)银(yín)河系(xì)旋转，这个实(shí)际(jì)速(sù)度远(yuǎn)远大于理论速度(dù)，那么产生以上(shàng)这种(zhǒng)向心加速(sù)度的原因很可能就是(shì)存在着一种我们(men)看不到(dào)的物质，是这些暗物质的(de)引力效应将星系聚集(jí)在了一起。

也(yě)是从这时开始，越(yuè)来越(yuè)多的(de)研究人员开始相信(xìn)暗物质的存在(zài)。科学家根据星系外(wài)恒星轨道的速(sù)度(dù)，估算(suàn)在星系当中暗(àn)物质的质(zhì)量占整个星系(xì)质量的85%。但是(shì)，暗物质并不是唯一(yī)可以解释(shì)这个现象(xiàng)的原(yuán)因(yīn)。在一项新的研究(jiū)当(dāng)中，科学(xué)家们(men)发现，几乎(hū)没有引力效应的遥远恒星之(zhī)间，也会出(chū)现速度上(shàng)的(de)微小差(chà)异。另外，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了一个反常的星系(xì)，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约2.5亿光年，大小和(hé)银(yín)河(hé)系不多，但(dàn)是星系当中存(cún)在的恒星数(shù)量(liàng)却(què)只有银河(hé)系的千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星(xīng)系必须存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析(xī)。但是科(kē)学家(jiā)们使(shǐ)用最先进的望远(yuǎn)镜对其进行了40个小(xiǎo)时(shí)的(de)详细测量之后，发现(xiàn)星系中的(de)恒(héng)星(xīng)运动是(shì)可以用正常(cháng)的物质(zhì)和(hé)力学定律来解释的。那么又有(yǒu)人提出，也许该星(xīng)系的暗(àn)物(wù)质，已(yǐ)经被附近的另一个大星系剥离了。奇怪的是，它(tā)的(de)附近(jìn)没有任何星(xīng)系存在。造成(chéng)这些现(xiàn)象的除(chú)了暗物质(zhì)的假说(shuō)之外，另一种可能就是人类对引力的理(lǐ)解(jiě)还(hái)不够全面，引力很可能在(zài)不同尺度(dù)空间(jiān)中的(de)工(gōng)作(zuò)方式是不同的(de)，这意味着(zhe)在行星系尺度中的天体会沿着(zhe)它们的(de)轨道，按照我们所理(lǐ)解(jiě)的方式运动(dòng)。但是上升到星系和星(xīng)团的尺度，引力之间的相互作用则是(shì)不同的方(fāng)式。对(duì)于(yú)在星系团之间的(de)相互作用，科学家(jiā)还(hái)引入了外部(bù)场效(xiào)应的概念，指的是在数百万光年的规模上，巨(jù)大的质(zhì)量之间(jiān)会产生(shēng)对彼此特殊(shū)的效果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立，这意味着我们需要对(duì)现在(zài)的物(wù)理(lǐ)定律进行修(xiū)正，这些(xiē)发现也让很多(duō)人(rén)认为暗物质假说理(lǐ)论就(jiù)此终结。但(dàn)是(shì)在宇宙当中还(hái)有关于暗(àn)物质存在的其他的(de)理论(lùn)证据，这些理(lǐ)论证(zhèng)据是蒙德理论所(suǒ)没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光(guāng)年(nián)的子弹星系团(tuán)，由两个碰(pèng)撞(zhuàng)的(de)星系团所组成，类(lèi)似这样的星团，它们(men)大部分(fēn)的普通(tōng)质量都在星(xīng)系的气体当中。当星团(tuán)以(yǐ)1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞(zhuàng)的时(shí)候，星际气体的相(xiāng)互作用就会(huì)导致温度(dù)的急剧升高，速度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部(bù)分的质量将(jiāng)位(wèi)于所(suǒ)有这些气(qì)体所在的中间区(qū)域。那么(me)我(wǒ)们通过什么来验证它(tā)的质量区域到底是不是集中在(zài)中间(jiān)呢？前(qián)不(bù)久，詹姆斯韦伯太空(kōng)望远镜传回了宇宙当(dāng)中第一张全彩的高清(qīng)照片，在照(zhào)片中我(wǒ)们可(kě)以明显地看到很多星系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨(jù)大的形变(biàn)。其实(shí)这些星系本身并不是真的被扭曲(qū)了，也(yě)不是韦伯望远(yuǎn)镜出了什么问题，而是这样极遥远(yuǎn)的天(tiān)体和我(wǒ)们地球上的观测者之(zhī)间(jiān)。被一个(gè)质量超级巨大的天(tiān)体遮挡，这个超大质(zhì)量的东西的(de)引力，会(huì)使身后(hòu)更遥远星系的(de)光都发(fā)生了扭曲。这个(gè)现(xiàn)象就是引力(lì)透镜效应。这个巨大的天体可能是超大(dà)质量的黑洞(dòng)或者是暗物质(zhì)。

所以当(dāng)人(rén)们对(duì)子(zi)弹星系团观测的时候，发现(xiàn)它的大(dà)质量区域并不是在中(zhōng)间，而(ér)是在两(liǎng)侧。所以最好(hǎo)的解释(shì)方(fāng)法就是(shì)当星团发生全部的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的质量气体被卡在了中间(jiān)，暗物质(zhì)则直接通过了这个区域，并在两边(biān)形成了(le)引字母圈什么意思 字母圈都是怎么找到的力(lì)透镜。对(duì)子弹星(xīng)系团的引力透镜研究(jiū)也被(bèi)认为(wèi)是(shì)暗物(wù)质存在的(de)迄(qì)今为止最(zuì)好的(de)理论(lùn)证据。

除此之外，还有来自宇宙(zhòu)当中(zhōng)最(zuì)古老的(de)光。从宇宙大爆炸(zhà)开(kāi)始，38万(wàn)年之后，可见光(guāng)终于可(kě)以畅通无(wú)阻(zǔ)地(dì)穿越(yuè)在宇(yǔ)宙当中了。经过(guò)了130多亿年之后，这些光在宇(yǔ)宙空间背景上留下了各相同性的微波辐射。其中红(hóng)色的部(bù)分表示温度较高的区域(yù)，蓝色则表示相对较(jiào)冷的区域，但(dàn)实际上它们之间的温差只有(yǒu)万分之一。

科学家们通过对前(qián)景背景(jǐng)分(fēn)离后(hòu)的二值图像(xiàng)进(jìn)行(xíng)连通域提取和(hé)标记之后发现，如(rú)果宇(yǔ)宙当中没有暗物质(zhì)，图形看起来不应该(gāi)是(shì)这样的，而随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起(qǐ)来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙微波背(bèi)景辐射(shè)的(de)测量值，我们(men)需要(yào)的暗(àn)物(wù)质大约是普通物(wù)质的(de)5倍。这个(gè)数字与解(jiě)释星(xīng)系当中恒星(xīng)运动(dòng)所需要的暗物质比(bǐ)例是一致(zhì)的。这就意(yì)味着(zhe)。

用了一个(gè)简单的理论框架，就(jiù)很好(hǎo)地解释了很多不同的(de)观测结果。而暗(àn)物质的本质(zhì)就(jiù)是宇宙当(dāng)中(zhōng)存在着某(mǒu)种类型的粒(lì)子，它们不参(cān)与(yǔ)任何其(qí)他的电磁作用，只通过引力来相互(hù)作用。所以如果(guǒ)能够找到这种粒子的存在，就相当于找到了暗(àn)物质存在的(de)实际证据(jù)。这种粒子到底是什么？科(kē)学家们已经提出(chū)了数十(shí)种的假(jiǎ)想目标，而要寻找这些不同的目标粒(lì)子所(suǒ)需要(yào)的实验方式也(yě)不相同。在过去的几十年当中，人类(lèi)为了寻(xún)找这些看(kàn)不(bù)见(jiàn)、摸不(bù)到，几乎不会与常规(guī)物质相互作(zuò)用的“暗物质”，科学(xué)家们已经进行了超过50次的(de)实验，却没(méi)有任何实质性(xìng)的发现，除了一个地(dì)方，意大利的格兰萨索山，隶属(shǔ)于阿(ā)尔卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的(de)地(dì)下矿井当中，藏(cáng)着地球上最(zuì)大的(de)地学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗(àn)物质(zhì)粒子的(de)周期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里的科学家(jiā)声称观测到了某种(zhǒng)信(xìn)号。经(jīng)过了20多年的(de)数据收集，人们发现了一个有趣的事(shì)情。探(tàn)测率(lǜ)会在每年的6月(yuè)份达到(dào)峰值，然后在(zài)11月(yuè)降到(dào)最(zuì)低，而且在20年当中(zhōng)每年(nián)都是一样。一(yī)些(xiē)科学家(jiā)认(rèn)为(wèi)这可能是人类发现暗物质(zhì)的第一(yī)个(gè)直接(jiē)证据(jù)。

但(dàn)是为什(shén)么暗(àn)物质会产生周(zhōu)期(qī)性的(de)年(nián)度信号呢？刚(gāng)才我(wǒ)们讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒的速度围绕着(zhe)银河系进行移动，那么如果暗物质存(cún)在宇宙当中，这意味着我们也在以这(zhè)样的速(sù)度在穿越着(zhe)暗物(wù)质流，这个(gè)过程中(zhōng)会产生相应的(de)振荡，同(tóng)时地(dì)球又以(yǐ)30公(gōng)里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进(jìn)行(xíng)旋转。所以(yǐ)有半年的时间(jiān)，地球围绕太阳的方向与太(tài)阳环绕银河(hé)系的(de)方向是一致的(de)，而另外半(bàn)年则(zé)与之(zhī)相反。

而在(zài)6月份的时候，地(dì)球与太阳的方向正(zhèng)好达(dá)到完全一致，这是理论上地球穿越暗物(wù)质流最快的时段(duàn)。而在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽(jǐn)管在实际的情况中，太阳系(xì)相对银河系的平面呈(chéng)现了60度的(de)倾(qīng)斜，但是(shì)这并不影响这(zhè)个理论的(de)有(yǒu)效(xiào)性。

因此(cǐ)科学家认为(wèi)这可以用(yòng)来解释，研究(jiū)人员们所观测到的周期性(xìng)信号(hào)。当(dāng)然也可能(néng)有(yǒu)其他的情(qíng)况，造成这种年度周期(qī)信号的差异也可(kě)能是温度、湿度、土壤中的水分、高(gāo)山上的(de)积雪，甚至连意大利游客的数量(liàng)也符合这个周期的(de)规律。

所(suǒ)以，科学(xué)家们(men)又在南半球建(jiàn)立了一个几乎相同的实验(yàn)室，这(zhè)里的(de)季(jì)节与之前的实(shí)验室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿(chuān)过暗物质流(liú)的(de)运动特(tè)征(zhēng)和第一个(gè)实验室是一样的。

因此，如果在这里可以得(dé)到(dào)相同的信号，就可以成为(wèi)暗物质所存在的非常(cháng)有力(lì)的证据了(le)。但(dàn)是由于这个实(shí)验室刚刚(gāng)建成不久，所以(yǐ)截至目(mù)前(qián)还无法(fǎ)提供相(xiāng)应的数(shù)据支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射一台(tái)新的望远镜，这台太(tài)空望远镜叫(jiào)做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但(dàn)它的宽(kuān)视(shì)场仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪(yí)器的100倍。南(nán)希格雷斯罗(luó)曼(màn)太空(kōng)望远(yuǎn)镜其中一个(gè)关键的用(yòng)途(tú)就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的(de)结果，我们只能拭目以待了。费(fèi)米实验室粒(lì)子天体物(wù)理中(zhōng)心的科学家丹(dān)琥珀和贾森斯特(tè)芬研究发现(xiàn)，如果暗物质(zhì)存在，它们极有可能(néng)拥有另一种神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会(huì)支持宇宙当中生命(mìng)的诞(dàn)生，或者(zhě)说是(shì)生命(mìng)进化的一个重要因(yīn)素。

如果(guǒ)这(zhè)一(yī)理论得到进一(yī)步的证(zhèng)实，那么遍布宇(yǔ)宙(zhòu)当中的(de)暗物(wù)质会不会意味着(zhe)人类并不(bù)孤单呢？或许在(zài)宇宙当中某(mǒu)个角落的行星上，暗物(wù)质正在通过这(zhè)样的(de)效应创造生命。当然，这(zhè)些推论的大(dà)前提是要先(xiān)找(zhǎo)到(dào)暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得(dé)暗物质到底存(cún)不(bù)存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动力(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 字母圈什么意思 字母圈都是怎么找到的