宇宙是(shì)“人为制造”的？为何会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物质(zhì)又究竟是什么(me)？人类为了寻(xún)找(zhǎo)暗物质存在的(de)证据，科学家们在过去(qù)的几(jǐ)十(shí)年当(dāng)中(zhōng)进行了超过50次(cì)的长期(qī)实验，但(dàn)是却没有发现任何的有效证据。除了(le)一个地(dì)方，在(zài)1687年(nián)出版的自然(rán)哲学数学原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力(lì)定(dìng)律，它揭示了(le)宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往(wǎng)后的几(jǐ)百年来，当天文学家们发现某些(xiē)天体运行轨道(dào)出现异常，不符合万(wàn)有引力定律的(de)时候，他们就会知道，周围一定(dìng)有未知的天(tiān)体通过引(yǐn)力在摄动它的轨(guǐ)道(dào)。比如在1846年，奥(ào)本勒维耶就通过天(tiān)王星运(yùn)行(xíng)轨道的异常，推算并且发(fā)现了海王星的(de)存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发现(xiàn)都是应用万有引力定律所取(qǔ)得重大(dà)天(tiān)文成(chéng)就(jiù)的(de)例子。但是这些发现都(dōu)是(shì)在恒(héng)星系统的尺度当中，可当我们上升到星系或者是星团的尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士(shì)的物理(lǐ)学家弗(fú)里茨兹威基(jī)正在研究和测量后发星系团(tuán)的(de)质(zhì)量。这是一个由数千个星系(xì)所组成的巨大星系(xì)团，这些(xiē)星(xīng)系被引力(lì)束缚在(zài)一起(qǐ)。测量星系团的质量一般会使用到两种方法，当两种(zhǒng)方(fāng)法结果一(yī)致，就(jiù)可以确(què)定其(qí)质量(liàng)的范围。

第一种(zhǒng)是获得其"光度(dù)学的(de)质量"，需要的数(shù)据是测量各个星系的光度。

第(dì)二种是动(dòng)力(lì)学(xué)质(zhì)量的计算，是(shì)利(lì)用光(guāng)谱红(hóng)移测量星(xīng)系团(tuán)中的各个(gè)星系相对于星系团的运动(dòng)速(sù)度。当测量(liàng)结果出来之后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动力学(xué)质量”竟然是“光度学质量”的400倍。这(zhè)意(yì)味(wèi)着，后发(fā)座星系团有(yǒu)99%的质量消失了，或者说这(zhè)99%的质量并(bìng)不以可见光(guāng)的形式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在(zài)测(cè)量速度的过程中，兹(zī)威(wēi)基发现星(xīng)系团中很多星(xīng)系的速(sù)度比(bǐ)理(lǐ)论上要快得多(duō)，按照牛顿(dùn)的运动学(xué)定律，仅靠这(zhè)些可见星(xīng)系(xì)的质量(liàng)所产生的(de)引力是无(wú)法将(jiāng)它们束缚在星(xīng)系团内的，它们早就应该被(bèi)抛出(chū)星系(xì)团之外了，除(chú)非有一种神(shén)秘的力量在起作用(yòng)，这(zhè)种力量来源于某(mǒu)种隐(yǐn)形(xíng)的物质。

据此，兹维基提出(chū)了这样(yàng)部分不(bù)可(kě)见(jiàn)的暗质，它不发散光(guāng)、吸(xī)光、反射光，但是它们却占据着宇宙中绝(jué)大部分的质量。只是当时的人们对这(zhè)样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个词才再一次(cì)出(chū)现。天文学家(jiā)维拉鲁(lǔ)宾和肯(kěn)特福(fú)特在观测仙(xiān)女座星(xīng)系中(zhōng)的恒星运动。理(lǐ)论上来说，距离中心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上的运(yùn)行速度就会越慢。但是他们观测(cè)的结果却让人(rén)感到(dào)不可(kě)思议。

随着与中心距离的增加(jiā)，恒(héng)星的(de)旋转速度(dù)几乎保持不变。可是根据牛顿的万有引力定律(lǜ)，在(zài)星系当中如果没有(yǒu)足(zú)够大的质(zhì)量来吸引它们，这些(xiē)外围(wéi)的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中(zhōng)了。基于(yú)这种现象，科学(xué)家(jiā)们会使用一种相对(duì)标准的(de)方法来解释暗物质的存(cún)在(zài)，这种方法就是测量星系当中(zhōng)气体在X轴上距离星(xīng)系(xì)中心的距(jù)离(lí)，以及(jí)在Y轴上气体的旋转速(sù)度。如果出现异常的结(jié)果，就认为是由(yóu)暗物质的力量进入其中(zhōng)。

于是(shì)科学家(jiā)们(men)通过射电(diàn)望远(yuǎn)镜测量(liàng)了距离星系(xì)中心更远距(jù)离的氢元素，发(fā)现它们(men)的(de)旋(xuán)转速度(dù)并不符合牛(niú)顿的力学定律。我们(men)的太阳(yáng)系也(yě)不例外，太阳(yáng)系位于银河系的第三悬(xuán)臂之上，距离银河系(xì)中心(xīn)2.6万光年，根据万有引力(lì)定律进(jìn)行计算，太阳系的运行速度应该是160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银河系旋转，这个实际速度(dù)远(yuǎn)远(yuǎn)大于理论速度(dù)，那么产生以上这种向心加速度的(de)原(yuán)因(yīn)很可(kě)能(néng)就是存在着一种我们(men)看(kàn)不到(dào)的(de)物质(zhì)，是这些暗物质的引(yǐn)力效应将星系聚集在了一起。

也是从这时开始，越来越多(duō)的(de)研究人员开始相信(xìn)暗物(wù)质的存(cún)在。科学家根据星(xīng)系外恒(héng)星(xīng)轨道的速度，估算在(zài)星(xīng)系当中暗物质(zhì)的质(zhì)量占整(zhěng)个(gè)星系质(zhì)量(liàng)的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一(yī)可以(yǐ)解释这个(gè)现象的原因。在(zài)一(yī)项(xiàng)新的(de)研究当(dāng)中(zhōng)，科学家们发(fā)现，几乎没有引力效应的遥(yáo)远恒星之间，也会(huì)出现速(sù)度(dù)上(shàng)的微小差异(yì)。另(lìng)外，天文(wén)学家(jiā)还发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离(lí)地球大约2.5亿光(guāng)年，大(dà)小和(hé)银河系不多，但是星系当中存(cún)在的(de)恒星数量却只有(yǒu)银(yín)河系(xì)的千分之(zhī)一(yī)。

所(suǒ)以(yǐ)在理论上，该星系(xì)必(bì)须(xū)存在(zài)暗物质，否则就会(huì)分崩离析(xī)。但是(shì)科学(xué)家们使用最先进的望远(yuǎn)镜对其(qí)进(jìn)行(xíng)了40个小(xiǎo)时的详细测量之后，发现星系中的恒星运(yùn)动是可以用正常的物(wù)质和力学(xué)定律(lǜ)来解释的(de)。那么又(yòu)有人提出，也许(xǔ)该星系的暗物质，已经(jīng)被(bèi)附近的另一个(gè)大(dà)星系剥离了。奇怪的是，它(tā)的(de)附近没有任何(hé)星系存在。造成这些(xiē)现象(xiàng)的除了暗物质的假(jiǎ)说(shuō)之外，另一种(zhǒng)可能(néng)就是人类对(duì)引力(lì)的理解还(hái)不够(gòu)全面，引力(lì)很可能在不同尺度空(kōng)间中的工(gōng)作方式是不同的，这意味着(zhe)在行星系尺度中的天体会(huì)沿着它们的轨道，按(àn)照我们所理解的方(fāng)式(shì)运动。但(dàn)是上(shàng)升到星系和星(xīng)团的尺(chǐ)度，引力之间的相互作用则是不同的方(fāng)式。对于在星系团(tuán)之间的(de)相互作用，科学家还(hái)引入了(le)外部场效应(yīng)的(de)概念，指的是在数(shù)百万光(guāng)年的(de)规(guī)模上，巨(jù)大的质量之(zhī)间会(huì)产生对彼此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成立，这意(yì)味着我们需(xū)要对(duì)现在的物理定律进行修正(zhèng)，这些发现也(yě)让很(hěn)多人认为暗物质假说(shuō)理论(lùn)就此终结。但是在(zài)宇(yǔ)宙当(dāng)中还有关于(yú)暗物质(zhì)存在的(de)其(qí)他的理论证据(jù)，这(zhè)些理论证据是蒙德理论所(suǒ)没(méi)法(fǎ)解释的“引力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距离为(wèi)37亿光年的子弹星系(xì)团，由两个(gè)碰撞的(de)星系团所组成(chéng)，类(lèi)似这样(yàng)的(de)星团，它(tā)们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公(gōng)里/小时(shí)发生碰撞的时候，星际气体的(de)相互作用(yòng)就会导致温度的急剧(jù)升高，速度大幅降(jiàng)低。所以在理论上，在(zài)碰撞之(zhī)后，子弹星系(xì)团大部分的质(zhì)量将位于所有这(zhè)些气(qì)体所在的中(zhōng)间区域。那么(me)我们通过(guò)什么(me)来验证它的(de)质量区(qū)域到底是不是集(jí)中(zhōng)在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远(yuǎn)镜(jìng)传回(huí)了(le)宇宙当中第一张全彩的(de)高(gāo)清照片(piàn)，在照片中(zhōng)我们可以明(míng)显地看到(dào)很多星系似乎被拉伸产生了巨(jù)大(dà)的(de)形变。其实这些星系本身(shēn)并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问(wèn)题(tí)，而是这样极遥远的天体(tǐ)和我(wǒ)们(men)地球(qiú)上的观测者(zhě)之间。被一个质量超(chāo)级巨大的天体(tǐ)遮挡，这个超大质(zhì)量的东西的(de)引力，会使身后更遥远星系的光(guāng)都(dōu)发(fā)生了扭曲。这个现象就(jiù)是引力透镜效应(yīng)。这个(gè)巨大的(de)天体可能是(shì)超(chāo)大质(zhì)量(liàng)的黑洞(dòng)或(huò)者是暗物质。

所(suǒ)以当人们对子(zi)弹星系团观测的时(shí)候，发现它的(de)大(dà)质量区域并(bìng)不是(shì)在中间，而是在两侧。所以最好的解释方法就是当星团发生(shēng)全部(bù)的碰撞时，可(kě)被观测到的(de)质量气体被(bèi)卡在了中间，暗物质则直(zhí)接通过(guò)了(le)这个区域，并在(zài)两边形(xíng)成了引(yǐn)力透(tòu)镜。对子弹(dàn)星系团的(de)引(yǐn)力透镜研究也被认为(wèi)是暗物(wù)质存在的迄今为(wèi)止最好的理论证据(jù)。

除此之外，还有来(lái)自宇宙当中(zhōng)最古老的光。从宇宙大爆炸开(kāi)始(shǐ)，38万年之后，可见光终于可(kě)以畅通无阻(zǔ)地穿越在宇(yǔ)宙当中了。经过了(le)130多(duō)亿(yì)年之(zhī)后，这些(xiē)光在宇宙空(kōng)间背景上留下了各(gè)相同(tóng)性的微(wēi)波(bō)辐射(shè)。其中红色的(de)部分表(biǎo)示温(wēn)度较高的区(qū)域，蓝色(sè)则表(biǎo)示相对(duì)较(jiào)冷的(de)区域，但实际(jì)上它们之间的温(wēn)差只有(yǒu)万分(fēn)之(zhī)一(yī)。

科学家们通过对(duì)前景背景(jǐng)分(fēn)离后的二(èr)值图像(xiàng)进行(xíng)连通(tōng)域提取和标记之后发现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物(wù)质(zhì)，图形看起来不应该是(shì)这(zhè)样的，而随着暗物质的增加，一些峰值的(de)幅度会减小，才变得看起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了匹配宇宙微波(bō)背景辐射(shè)的测量(liàng)值，我们需(xū)要的暗物质大约(yuē)是普(pǔ)通物质的5倍(bèi)。这个数字与解释(shì)星系当中恒(héng)星(xīng)运(yùn)动所需要的暗物质比(bǐ)例是一(yī)致的(de)。这就意味着。

用了一个简单的理(lǐ)论框架，就很好地解(jiě)释(shì)了很多不(bù)同的观测(cè)结(jié)果。而暗物质的本质就是宇宙当中存(cún)在着某(mǒu)种类型的粒子，它们不参与任(rèn)何其他的电(diàn)磁作用，只通过引力(lì)来相互(hù)作用。所以如果能(néng)够找到这种(zhǒng)粒(lì)子(zi)的存在，就(jiù)相当于找(zhǎo)到了暗物质存(cún)在的实际(jì)证据。这种粒子到底是什么(me)？科学家们(men)已(yǐ)经提(tí)出了(le)数十种的假想目(mù)标，而要寻找这些不同(tóng)的目标粒子所需(xū)要的实验方式(shì)也(yě)不相(xiāng)同(tóng)。在过去的几(jǐ)十年(nián)当中，人类为了寻找这些(xiē)看不见、摸不(bù)到，几乎不会与(yǔ)常规物(wù)质相(xiāng)互(hù)作(zuò)用的“暗物质”，科学(xué)家们已经(jīng)进(jìn)行了超过50次的(de)实验，却没(méi)有任何实质性的发(fā)现，除了(le)一(yī)个地方，意大利的格兰萨索(suǒ)山(shān)，隶(lì)属于(yú)阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地(dì)球(qiú)上最大的地学实(shí)验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个(gè)三(sān)层楼高的探测器，一直致力(lì)于(yú)寻找暗(àn)物质粒(lì)子的周期(qī)性震荡。

30公分等于几厘米 30公分等于30厘米吗t="宇宙是“人(rén)为(wèi)创造”的证据(jù)？颠(diān)覆科学认知的暗物质！竟是生(shēng)命诞生的基础？_黑(hēi)料正(zhèng)能量(liàng)" decoding="async" data-ratio="0.7504051863857374" data-type="jpeg" data-w="1234" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/82fd8b93a96870b.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

自1997年以来，这里的科(kē)学家声(shēng)称观测到了某种(zhǒng)信号。经(jīng)过了20多(duō)年(nián)的(de)数据收集，人们发现了一个有趣的事情。探测率会在(zài)每年的6月份达到峰值(zhí)，然后在11月(yuè)降到最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是一样。一些科学家(jiā)认为这(zhè)可能是人(rén)类(lèi)发(fā)现(xiàn)暗物质的第一(yī)个直(zhí)接证据(jù)。

但是(shì)为(wèi)什么暗物质会产生(shēng)周期性的年度信号呢？刚(gāng)才我们讲(jiǎng)了太阳系(xì)正在(zài)以220公里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕着银河系进行移动，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(yàng)的速度在穿越(yuè)着(zhe)暗物质流，这个过(guò)程中会(huì)产生相应的振(zhèn)荡，同时(shí)地球又以30公里/秒(miǎo)的速(sù)度围绕太阳(yáng)进行旋转(zhuǎn)。所以(yǐ)有(yǒu)半(bàn)年的(de)时间，地球围绕太阳的(de)方向与太阳环绕银河系的方向是一(yī)致(zhì)的，而(ér)另外半年则与(yǔ)之相(xiāng)反。

而在6月份的时(shí)候(hòu)，地球(qiú)与太阳的方向(xiàng)正好(hǎo)达到完全一致，这是理论(lùn)上(shàng)地球穿越暗物质流最快的时段。而在11月(yuè)份(fèn)，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况中(zhōng)，太阳系相对(duì)银河系的平(píng)面呈现了60度(dù)的倾斜，但是这并(bìng)不(bù)影(yǐng)响这个理论(lùn)的有效性。

因此科学家认为这可以(yǐ)用来解释(shì)，研究人(rén)员们所观测到(dào)的周期性信号。当然也可能有其他(tā)的情况，造成这种年度周期信号的差异也可能是(shì)温度(dù)、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水分(fēn)、高山(shān)上(shàng)的积雪，甚至连(lián)意大利游客的数(shù)量也符合这个周期的规律。

所以，科学(xué)家们又在南半球建立了一个几乎(hū)相(xiāng)同的实验室，这里的季节与之(zhī)前的实验室正好相(xiāng)反，而在(zài)这里，地球穿过暗物(wù)质流(liú)的(de)运动特征和第一个实验室是一样(yàng)的。

因此，如果在这里可以(yǐ)得到相同(tóng)的信号，就可以成(chéng)为暗物质(zhì)所存在的非常有力的证据了。但是由于(yú)这个实验室刚刚(gāng)建成不(bù)久，所以截至(zhì)目(mù)前(qián)还无法提供(gōng)相应(yīng)的数据支持。另(lìng)外，在2025年(nián)，NASA将会发射一台新的(de)望远镜，这台太(tài)空望远镜叫做“南(nán)希格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它的主(zhǔ)镜大小跟(gēn)哈勃望远镜(jìng)相同，但它的宽(kuān)视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太(tài)空望远镜其中一个关(guān)键的用途就(jiù)是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的结果，我(wǒ)们(men)只(zhǐ)能拭目以(yǐ)待了(le)。费米(mǐ)实验室粒子天(tiān)体物理中心的科学家丹(dān)琥珀和贾森斯特芬研(yán)究发现(xiàn)，如果暗物(wù)质存(cún)在(zài)，它(tā)们极有(yǒu)可能拥有另一种神秘的(de)效应，这种暗物质效应，会(huì)支持宇宙当中(zhōng)生命的诞(dàn)生，或者(zhě)说是(shì)生命进化的一个重要因素(sù)。

如果(guǒ)这一理论得到进(jìn)一步30公分等于几厘米 30公分等于30厘米吗的证实，那么遍布宇宙当中(zhōng)的(de)暗物质会不会意(yì)味着人类(lèi)并不孤(gū)单呢？或许(xǔ)在宇宙(zhòu)当中(zhōng)某(mǒu)个角落的(de)行星上(shàng)，暗物(wù)质(zhì)正在通过这样的效(xiào)应创造(zào)生命(mìng)。当然，这些(xiē)推论的大(dà)前提是(shì)要先找到(dào)暗物质(zhì)存在的(de)实(shí)际(jì)证(zhèng)据。那么(me)小伙伴(bàn)们，你们觉得暗物质到(dào)底存不存(cún)在呢？喜欢请点赞，你的支(zhī)持是(shì)我(wǒ)更新的动力！

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