宇(yǔ)宙是“人(rén)为(wèi)制造(zào)”的？为何会存在(zài)科学无法解释(shì)的“暗(àn)物质”？暗(àn)物质又究(jiū)竟是什么(me)？人类为了寻找暗物(wù)质存(cún)在的证据，科学家们(men)在过去的几十年当(dāng)中(zhōng)进行(xíng)了超过50次(cì)的长期实验(yàn)，但(dàn)是却没有发现任何(hé)的有效证(zhèng)据(jù)。除了一个(gè)地方(fāng)，在1687年出(chū)版的自然哲(zhé)学(xué)数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万(wàn)有引力定律，它(tā)揭示了(le)宇宙中天体运动的规律。往后的几(jǐ)百年来(lái)，当(dāng)天文学家们(men)发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万有引力定律的时候，他(tā)们就(jiù)会知道，周(zhōu)围一定有未知的天体(tǐ)通(tōng)过引力在摄动(dòng)它的(de)轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天(tiān)王星运行轨道的(de)异常(cháng)，推算并(bìng)且发(fā)现了海王星(xīng)的存(cún)在。另(lìng)外，哈雷彗星(xīng)、冥王星的发现都是应用万有引(yǐn)力(lì)定律所取得重大(dà)天文成就的(de)例子。但是这些(xiē)发现都(dōu)是在恒星(xīng)系统的尺度(dù)当中，可当我们上(shàng)升到星系或者是(shì)星(xīng)团的(de)尺度，事情(qíng)就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基(jī)正(zhèng)在研究(jiū)和测量后(hòu)发星系(xì)团的质量。这是一个由(yóu)数千个星系(xì)所组成的巨大星系(xì)团，这些星系被(bèi)引力束缚(fù)结婚时还是处的多吗，结婚还是处的有多少在一起。测量(liàng)星系团(tuán)的(de)质量一般(bān)会使用到两种(zhǒng)方法，当两种方(fāng)法(fǎ)结果一(yī)致，就可以确定其质量的范(fàn)围。

第一种是获得(dé)其(qí)"光度学的(de)质量"，需要(yào)的数据(jù)是测量各个(gè)星(xīng)系(xì)的光度。

第二种是动力(lì)学质(zhì)量的计算，是利用光(guāng)谱(pǔ)红移测量(liàng)星(xīng)系(xì)团中(zhōng)的各个(gè)星系相对于星系团的运动(dòng)速度(dù)。当(dāng)测(cè)量(liàng)结果出(chū)来之后，兹威基(jī)彻底懵了，“动力(lì)学质(zhì)量(liàng)”竟然是“光度学(xué)质(zhì)量”的400倍。这意味着，后(hòu)发座(zuò)星系(xì)团有(yǒu)99%的质(zhì)量消失了，或者说这99%的(de)质(zhì)量(liàng)并不以可见光的形式所存在，我们无(wú)法看到。最诡异(yì)的是，在测(cè)量速度的过(guò)程中，兹威(wēi)基发现星系团中很(hěn)多星系的速度比理论(lùn)上要快得多，按照牛顿(dùn)的运动学定(dìng)律，仅靠(kào)这(zhè)些可见星系的质量所产生(shēng)的引力是无法将它们束(shù)缚(fù)在星系(xì)团内的，它们早(zǎo)就应该被抛出星系(xì)团之外(wài)了，除非有一种(zhǒng)神秘的力量在起(qǐ)作(zuò)用，这种力量来(lái)源(yuán)于某(mǒu)种隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基(jī)提出了这样(yàng)部分不(bù)可见的(de)暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反射光，但是它们(men)却占(zhàn)据(jù)着宇宙中绝大部分的质量。只是(shì)当时(shí)的人们(men)对这样的(de)一种说(shuō)法不屑一(yī)顾(gù)。

直到(dào)40年之后，“暗物质”这个词(cí)才(cái)再一次出现。天文(wén)学家维(wéi)拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在观测仙女座星系中的恒星运动。理(lǐ)论上(shàng)来说，距离中心越远的恒星在其(qí)轨(guǐ)道上的运行速度就会越(yuè)慢。但是他们观测的结(jié)果(guǒ)却让人感到(dào)不可思议。

随(suí)着与中心距(jù)离(lí)的增加(jiā)，恒(héng)星的旋转速度(dù)几乎(hū)保持不(bù)变。可是(shì)根据(jù)牛顿的万(wàn)有引力定律，在星系当中(zhōng)如果没有足够(gòu)大的质量来(lái)吸(xī)引它们，这些外围的(de)恒星早就被甩到宇宙(zhòu)当(dāng)中了(le)。基于这种现象(xiàng)，科(kē)学(xué)家们会使用一种(zhǒng)相(xiāng)对标准的方法来解释暗(àn)物质的存在，这种方法就是(shì)测量星系(xì)当中气体在X轴上(shàng)距(jù)离星(xīng)系中心的(de)距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如(rú)果出现异常的(de)结果(guǒ)，就认为(wèi)是由暗物质(zhì)的力量进(jìn)入其中。

于(yú)是科学家们通过射电望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)测量了距离星系中(zhōng)心更远距(jù)离的(de)氢(qīng)元素，发现它们的旋转速度并不符合牛顿(dùn)的力学(xué)定(dìng)律。我(wǒ)们的(de)太阳(yáng)系也不例外，太阳系(xì)位于银河系的第三悬臂(bì)之上，距离银河系中心2.6万光年，根(gēn)据万有引力定律进(jìn)行计算(suàn)，太阳系的(de)运行速(sù)度(dù)应该是160千米/秒，但实际上(shàng)，太阳系正在以220千米/秒的速度围(wéi)绕银(yín)河系旋转(zhuǎn)，这个实际速(sù)度远(yuǎn)远(yuǎn)大于(yú)理论速度，那么产(chǎn)生以上这(zhè)种向心加(jiā)速度(dù)的原因很可能(néng)就是(shì)存在着(zhe)一种(zhǒng)我们看不到(dào)的物质，是这(zhè)些暗(àn)物质的引力效应将星系聚(jù)集(jí)在了一起(qǐ)。

也是(shì)从这(zhè)时开(kāi)始，越来越多的(de)研(yán)结婚时还是处的多吗，结婚还是处的有多少究人员(yuán)开始相信(xìn)暗(àn)物(wù)质的存在。科学家根据星系外(wài)恒星轨道的(de)速度，估算在星系(xì)当中暗物质的质量占整个(gè)星系质量的85%。但是，暗物质并不(bù)是唯一可(kě)以解释这个(gè)现象(xiàng)的原因(yīn)。在(zài)一项新(xīn)的研究当中，科学家们发现，几乎没有引力(lì)效应的遥(yáo)远恒星之间，也会出现速度(dù)上的微(wēi)小差(chà)异。另外，天文学家还发现了一个反常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这(zhè)个星系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是(shì)星系当中存在的恒星数量(liàng)却只(zhǐ)有银河系的千分(fēn)之一。

所以(yǐ)在理论上，该星(xīng)系(xì)必须存在(zài)暗物质，否(fǒu)则就(jiù)会分(fēn)崩离析。但是科学家们使(shǐ)用(yòng)最(zuì)先进(jìn)的望远镜对其进行了40个小(xiǎo)时的详细(xì)测量之后，发现星(xīng)系中(zhōng)的恒星(xīng)运(yùn)动是可以用正常的(de)物(wù)质(zhì)和力学(xué)定律(lǜ)来解释的。那么又有人提出，也许(xǔ)该(gāi)星系的暗物质，已经(jīng)被附近的另一(yī)个(gè)大星系(xì)剥离了。奇怪的是(shì)，它的(de)附近没有任何(hé)星(xīng)系存在。造成(chéng)这些现象的除了暗物质的假说之外，另一种可能就(jiù)是(shì)人类(lèi)对引力(lì)的理解还不够(gòu)全面，引力很可能在不(bù)同(tóng)尺(chǐ)度空(kōng)间中的工(gōng)作方(fāng)式是不同的，这意味着在行星(xīng)系尺(chǐ)度中(zhōng)的天体会沿着它们的轨道(dào)，按照我(wǒ)们所理解的方(fāng)式运(yùn)动。但(dàn)是上升到星系和星(xīng)团(tuán)的尺度，引力之间的相(xiāng)互作(zuò)用则是不同的方式。对(duì)于在星系团之间的相互作用，科学家(jiā)还(hái)引入了外部场效(xiào)应(yīng)的概念，指的是在数百万光年的规模(mó)上，巨大的质量之间会(huì)产生对彼此特殊的效(xiào)果，这个(gè)理论(lùn)叫做MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙德理论(lùn)成立，这(zhè)意(yì)味着(zhe)我们需要对现在的物理定律进行修正，这些发现也让很多人认(rèn)为暗(àn)物(wù)质假(jiǎ)说理论就(jiù)此终结。但是在宇宙当中还(hái)有关于暗物(wù)质存在的(de)其他的理论(lùn)证据，这些理(lǐ)论证(zhèng)据是蒙德理论所没法解释(shì)的“引力透镜”。

径向距(jù)离(lí)为37亿(yì)光年的子弹星(xīng)系团，由两(liǎng)个碰(pèng)撞的星系团(tuán)所(suǒ)组(zǔ)成，类(lèi)似这(zhè)样的星团，它们大部分的(de)普通(tōng)质量都在(zài)星系的气体当中。当(dāng)星团以(yǐ)1000万公里/小时发(fā)生碰撞的时候，星际气体的(de)相互作用就会导(dǎo)致温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低。所以在(zài)理(lǐ)论上，在碰撞之(zhī)后，子(zi)弹星系(xì)团大部分的质量将位于所(suǒ)有这(zhè)些气(qì)体所(suǒ)在(zài)的中间区域。那么我们通(tōng)过什么来验证(zhèng)它的质(zhì)量区域到底是(shì)不是集中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯(bó)太空(kōng)望远镜传回了宇宙当中第(dì)一张(zhāng)全彩的高清照片，在(zài)照片(piàn)中我们(men)可以明(míng)显(xiǎn)地看到很多星系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨大的形变。其实这(zhè)些(xiē)星(xīng)系本身并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题(tí)，而是这(zhè)样极遥远的天体和我(wǒ)们地球上的观测者之间(jiān)。被一个质(zhì)量超级(jí)巨大的天体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远星系的光都(dōu)发生了扭曲(qū)。这个(gè)现象就(jiù)是引(yǐn)力透(tòu)镜效应(yīng)。这个巨大的(de)天体可能是超大质量(liàng)的黑(hēi)洞或者是暗(àn)物质(zhì)。

所以当人们对子弹星系(xì)团观测的(de)时候(hòu)，发现它(tā)的(de)大质量区域(yù)并(bìng)不是(shì)在中间，而是在两(liǎng)侧。所以最(zuì)好(hǎo)的(de)解释方法就是当(dāng)星团发生全(quán)部(bù)的碰撞时，可被观测到的质量气体被卡在了中间，暗物质则直接通过了这(zhè)个(gè)区域(yù)，并在两边形(xíng)成(chéng)了引力透镜。对子(zi)弹星系团的(de)引力透镜研究(jiū)也被认为是暗物(wù)质存在的(de)迄今为止最好(hǎo)的理论证据。

除此之(zhī)外(wài)，还有来自宇宙当中最(zuì)古老的(de)光。从(cóng)宇宙(zhòu)大(dà)爆(bào)炸开始(shǐ)，38万年(nián)之(zhī)后，可见光终于(yú)可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙当中了(le)。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙(zhòu)空间背景(jǐng)上留下(xià)了各相同性的微(wēi)波辐射。其(qí)中红色(sè)的部分表(biǎo)示(shì)温度(dù)较高的区域，蓝色则表示相对较冷的(de)区域，但实际上(shàng)它们(men)之间(jiān)的(de)温差只(zhǐ)有(yǒu)万分之一。

科学家们(men)通过(guò)对前景背景分离后的二值图像进行连通域提取和(hé)标记之后发(fā)现(xiàn)，如果宇(yǔ)宙(zhòu)当中(zhōng)没有暗物质，图形看(kàn)起来(lái)不应该是这(zhè)样(yàng)的(de)，而随(suí)着暗物质(zhì)的增加，一些峰值的幅度会(huì)减(jiǎn)小(xiǎo)，才变得看(kàn)起来“和谐”。为了匹配宇宙微(wēi)波(bō)背景辐射的测量(liàng)值(zhí)，我们需要(yào)的暗物质大约是普通物(wù)质的(de)5倍(bèi)。这个数字与解释(shì)星系当中恒星运动所需要的暗(àn)物质比(bǐ)例是一致的。这(zhè)就意味着。

用了(le)一个简单的(de)理论(lùn)框架，就很(hěn)好地解释(shì)了很多不(bù)同的观测(cè)结果。而暗物质的本质(zhì)就是宇宙当中(zhōng)存在着(zhe)某种(zhǒng)类型的粒子，它们(men)不参与任何(hé)其他(tā)的电磁作(zuò)用，只通过引力来相互作(zuò)用。所以如果能够找到(dào)这种粒(lì)子的存在(zài)，就相当于找到了暗物质存在的实际(jì)证据。这种粒子到底是什么(me)？科学家们已经提出(chū)了数(shù)十种的假想目标，而要寻(xún)找这(zhè)些不同(tóng)的目标(biāo)粒子(zi)所需要(yào)的(de)实验(yàn)方式也不相同。在过去的几十年当(dāng)中，人类为了(le)寻找这些看(kàn)不见、摸不到，几乎不会(huì)与常规物质相互作用的“暗(àn)物质”，科学家们(men)已经(jīng)进行了超(chāo)过50次(cì)的实验，却没有任何实质(zhì)性(xìng)的发现(xiàn)，除了(le)一(yī)个地方，意大利的格兰萨索山，隶属(shǔ)于阿(ā)尔(ěr)卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下(xià)1400米处的地(dì)下(xià)矿井当中，藏(cáng)着地球上最大的地(dì)学(xué)实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器，一直致力(lì)于寻找暗(àn)物质粒子的周期(qī)性震荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学家声称(chēng)观测到了某种(zhǒng)信号(hào)。经过(guò)了(le)20多年的数(shù)据收集，人们(men)发现(xiàn)了(le)一个有趣的(de)事情。探测率会(huì)在每年(nián)的6月份(fèn)达到峰值，然后在11月(yuè)降(jiàng)到最低，而且在20年当中每年都是一样。一些科学家认为这可能(néng)是人(rén)类发现暗物质的(de)第一个直接证据。

但是为什么(me)暗物质会产生周期性的年度信号呢(ne)？刚才我们讲了(le)太阳系正在以(yǐ)220公里/秒(miǎo)的速(sù)度(dù)围绕着银河(hé)系进行移动，那么如果暗物(wù)质存(cún)在宇(yǔ)宙(zhòu)当中(zhōng)，这意味着(zhe)我们也在以这(zhè)样的速(sù)度在穿越着暗物质流，这(zhè)个(gè)过程(chéng)中会(huì)产生(shēng)相应的振荡，同时地球(qiú)又以30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以(yǐ)有(yǒu)半年的(de)时间(jiān)，地球围(wéi)绕太阳的方向与太阳环(huán)绕(rào)银(yín)河系的方向是一致的(de)，而另外半年则与(yǔ)之相反。

而在(zài)6月份的时候，地球(qiú)与太阳的方向(xiàng)正好达(dá)到完全一(yī)致(zhì)，这是理论(lùn)上地球穿越暗物质流(liú)最(zuì)快的时段(duàn)。而(ér)在11月份(fèn)，又恰好达到了(le)最慢值。尽管在实(shí)际的情况中，太阳系相(xiāng)对银河(hé)系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并(bìng)不(bù)影响这个理论的有效性。

因此科学家(jiā)认为(wèi)这(zhè)可以用(yòng)来解(jiě)释，研(yán)究人员们所观测(cè)到的周期性信号。当然(rán)也(yě)可能有其(qí)他的情况，造成(chéng)这种年度周期信号(hào)的差异也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水分、高(gāo)山上的积雪(xuě)，甚至连意大利游客的数量也符合这个(gè)周期的(de)规律。

所以(yǐ)，科学(xué)家们(men)又在(zài)南(nán)半球建立了一个(gè)几乎相(xiāng)同的实验室(shì)，这(zhè)里的季节(jié)与之前的实验室正好相反，而在这里(lǐ)，地(dì)球穿(chuān)过暗(àn)物(wù)质流的(de)运动特征(zhēng)和第一(yī)个实(shí)验室是一样的。

因(yīn)此，如(rú)果在这里可以(yǐ)得到(dào)相同的信(xìn)号(hào)，就可(kě)以成为暗物质所存(cún)在的非常有力的(de)证据了。但是由于这个实(shí)验室刚刚建成(chéng)不久，所以截至目前(qián)还无(wú)法(fǎ)提供相应的数据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射一台新的望远镜(jìng)，这台太空望远(yuǎn)镜叫(jiào)做(zuò)“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪器(qì)提供(gōng)的视野是(shì)哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格雷斯(sī)罗曼太空望远镜(结婚时还是处的多吗，结婚还是处的有多少jìng)其中一个关键的(de)用途就是(shì)探索暗物(wù)质背后(hòu)的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了(le)。费米实验室粒子天体物(wù)理(lǐ)中心的科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬研(yán)究(jiū)发现，如果暗物质(zhì)存(cún)在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种神秘的(de)效(xiào)应，这种暗(àn)物质效应，会支持(chí)宇(yǔ)宙当中生命的诞生(shēng)，或者说(shuō)是生命进化的一个(gè)重(zhòng)要因素。

如果这一(yī)理论(lùn)得到进一步的(de)证实，那么遍(biàn)布宇宙当中的暗(àn)物质(zhì)会不会意味(wèi)着(zhe)人类(lèi)并不孤单呢？或(huò)许在宇宙当中某个(gè)角落的(de)行星上，暗物质正在(zài)通过这样(yàng)的效应创造生命。当然，这(zhè)些推论的大前提是要先(xiān)找到暗(àn)物质存在的实际证据。那么小(xiǎo)伙伴们(men)，你们(men)觉(jué)得(dé)暗物(wù)质到底存不(bù)存在呢？喜欢(huān)请点赞，你的支(zhī)持是(shì)我更新(xīn)的(de)动(dòng)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 结婚时还是处的多吗，结婚还是处的有多少