宇宙(zhòu)是“人(rén)为制造”的？为(wèi)何会存在(zài)科学无法解释的(de)“暗物(wù)质”？暗物质又(yòu)究竟(jìng)是(shì)什么？人类为了(le)寻(xún)找(zhǎo)暗物质存(cún)在的证据，科学家们在过(guò)去的几十年当(dāng)中进行了超过50次的长期实(shí)验，但是却没有(yǒu)发现任何的有效(xiào)证据(jù)。除了一个地方，在1687年出版的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定(dìng)律(lǜ)，它揭示了宇宙中(zhōng)天体运动的规律。往后的几(jǐ)百(bǎi)年来，当(dāng)天(tiān)文(wén)学家(jiā)们发现某(mǒu)些天体运行(xíng)轨道出现(xiàn)异常(cháng)，不符合(hé)万有引力定律的时候，他们就(jiù)会(huì)知道，周围一定有未知的天体通过引力(lì)在摄动它的轨道(dào)。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行轨(guǐ)道(dào)的异常，推算并且发现了海王(wáng)星的存在。另外，哈雷(léi)彗星、冥王星的发现都是应用万有引力定律所(suǒ)取得重大天文(wén)成就的例子。但是这些发现都是在恒星系统(tǒng)的尺度当中，可(kě)当我们(men)上升到星系或者是星团的尺度，事情就(jiù)开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威(wēi)基正(zhèng)在研(yán)究和测(cè)量后发星系团的质量。这是一个由数千个星系所组成的(de)巨(jù)大(dà)星系团，这些(xiē)星系(xì)被(bèi)引力束缚在一起。测量星系团的质量一般会使用(yòng)到两种方法，当两种方法结果一致，就可(kě)以(yǐ)确定其(qí)质(zhì)量的(de)范围。

第(dì)一(yī)种是获得(dé)其(qí)"光度学(xué)的(de)质量"，需(xū)要的数据是测量各(gè)个星系的光(guāng)度。

第二(èr)种是动力学质(zhì)量的(de)计算，是利用光谱红移测量星系团(tuán)中(zhōng)的各个星系相对(duì)于星系团的运(yùn)动速(sù)度。当测量结果出来之后(hòu)，兹威基(jī)彻底懵(měng)了，“动力学质量(liàng)”竟然是“光度学质量”的400倍。这(zhè)意味(wèi)着，后发座星(xīng)系团(tuán)有99%的(de)质量消失(shī)了，或(huò)者说这99%的质量(liàng)并不以可见光的形式所存在，我们无法看到。最(zuì)诡异的是，在测量(liàng)速度的过(guò)程中，兹(zī)威基发现星(xīng)系团(tuán)中很多星系的(de)速度(dù)比理论上要快得多(duō)，按照牛(niú)顿的(de)运(yùn)动学定律(lǜ)，仅(jǐn)靠这些可(kě)见(jiàn)星系(xì)的质量所产生的(de)引力(lì)是(shì)无法(fǎ)将(jiāng)它(tā)们(men)束缚在星(xīng)系团内的，它们(men)早就(jiù)应该被抛出(chū)星系团之外了，除非有一种(zhǒng)神秘的力量在起作用，这种力量(liàng)来源于某种隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基提(tí)出了这(zhè)样部分不可见的(de)暗质(zhì)，它不发散光、吸光、反射光，但是它们却占据(jù)着宇(yǔ)宙中绝大部分的质量。只是(shì)当时的人们对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之后(hòu)，“暗物质”这(zhè)个词才再一次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女座星(xīng)系中的(de)恒(héng)星运(yùn)动。理论上来(lái)说，距离中心越远的恒(héng)星在其轨(guǐ)道上的运(yùn)行(xíng)速度(dù)就会越(yuè)慢。但(dàn)是他们观测的结(jié)果却让人感(gǎn)到不可(kě)思议(yì)。

随着与中心距离的(de)增加，恒星(xīng)的旋转速度几乎保持不变。可是(shì)根据牛顿(dùn)的万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律(lǜ)，在星系(xì)当中如果没有(yǒu)足够大的质量来(lái)吸(xī)引它们，这些外围的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙当(dāng)中了。基于这种现象，科(kē)学家们会使用一种相对(duì)标准(zhǔn)的方法来(lái)解释暗物质的存在，这(zhè)种(zhǒng)方(fāng)法就是(shì)测量星(xīng)系当中气(qì)体在X轴(zhóu)上距离星系中心(xīn)的(de)距(jù)离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋转速(sù)度。如果出(chū)现异常的结果，就认为是由(yóu)暗(àn)物质的力量进入其中。

于是科学(xué)家们(men)通过射电望远镜测量了距离星系中心更远距离的(de)氢元素，发现它们的旋(xuán)转速度并不(bù)符合(hé)牛顿的力学定律。我(wǒ)们的(de)太阳系也不例(lì)外，太(tài)阳(yáng)系位于(yú)银河系的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光(guāng)年，根据万有(yǒu)引力定律(lǜ)进行计算(suàn)，太阳系的运行速(sù)度(dù)应该是(shì)160千(qiān)米/秒，但(dàn)实际上(shàng)，太阳(yáng)系正在(zài)以220千(qiān)米/秒的(de)速度围绕银河系旋(xuán)转，这个(gè)实际速度远(yuǎn)远大(dà)于理论速(sù)度(dù)，那么(me)产生以上这(zhè)种向心加速度(dù)的(de)原因很可能(néng)就是存在着一(yī)种(zhǒng)我(wǒ)们看(kàn)不到(dào)的物质，是这些暗物质的引力效(xiào)应将(jiāng)星系聚(jù)集(jí)在了(le)一起。

也是从这时开始，越来(lái)越多的研究人员开始相信暗(àn)物(wù)质的存在。科学(xué)家根据(jù)星系外恒星轨道的速度(dù)，估算在星系当(dāng)中暗(àn)物质的质量占整个星系质量(liàng)的85%。但是(shì)，暗物质并(bìng)不是唯一可以解(jiě)释(shì)这(zhè)个现(xiàn)象(xiàng)的原(yuán)因。在一项新的(de)研(yán)究当中，科学家们发(fā)现，几乎没有引(yǐn)力效(xiào)应的遥(yáo)远恒星之间(jiān)，也(yě)会出现速度上的微(wēi)小差异(yì)。另外，天文学家还发现(xiàn)了(le)一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距(jù)离地球大约2.5亿光年(nián)，大小和银河系不(bù)多，但是星系当中(zhōng)存在(zài)的(de)恒星数(shù)量却只有银河系的千分之一。

所以在理论上，该星系必(bì)须存在暗物质，否则就会(huì)分(fēn)崩(bēng)离析。但(dàn)是科学家们(men)使用最(zuì)先进的望远镜对其进(jìn)行了40个小时的详细测量之后，发(fā)现星系中的恒星(xīng)运动是可(kě)以用正常(cháng)的物质(zhì)和(hé)力学定(dìng)律(lǜ)来解释的。那(nà)么又有人提出(chū)，也许(xǔ)该星系的暗物质，已(yǐ)经被附(fù)近(jìn)的另一个(gè)大星系(xì)剥(bō)离了。奇怪的是，它的附(fù)近没有任(rèn)何(hé)星系(xì)存在。造(zào)成这(zhè)些现象的除了暗物质(zhì)的假说之(zhī)外，另一种(zhǒng)可能就是人类对引力的(de)理解还(hái)不够全(quán)面，引力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工作(zuò)方式是(shì)不同的，这意味(wèi)着(zhe)在行星系尺度中的天(tiān)体会沿(yán)着它(tā)们(men)的轨道，按(àn)照我们所(suǒ)理解的方式运(yùn)动。但是上升到(dào)星系和星团的(de)尺度，引力(lì)之间的相互(hù)作用则(zé)是不同的方式。对(duì)于在星系团之间的(de)相互作用，科学家还引入(rù)了外部场效(xiào)应的(de)概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此(cǐ)特殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙德理论成立，这(zhè)意(yì)味着我们(men)需要对现(xiàn)在(zài)的物理定(dìng)律进(jìn)行修正，这些发现也让很(hěn)多(duō)人(rén)认为(wèi)暗物质假说理论就此(cǐ)终(zhōng)结。但是在宇宙当(dāng)中还有关(guān)于暗物质存(cún)在的其他(tā)的理论(lùn)证据(jù)，这些(xiē)理论证据(jù)是蒙德(dé)理(lǐ)论所(suǒ)没(méi)法解释(shì)的“引(yǐn)力透镜”。

径向(xiàng)距离为(wèi)37亿光年的(de)子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星系团所组成(chéng)，类似(shì)这样的(de)星团，它们大(dà)部分的普通质量都在星系的气体(tǐ)当中。当星团以1000万公(gōng)里(lǐ)/小(xiǎo)时发生(shēng)碰(pèng)撞的时候，星际气体(tǐ)的相互作用就会导致温度的(de)急剧升高，速度(dù)大(dà)幅降低。所以在理论上，在(zài)碰撞之后，子弹(dàn)星系团大部分的质量将(jiāng)位于所有这些气体(tǐ)所在(zài)的中间(jiān)区域。那么我们通过(guò)什么来验证(zhèng)它的(de)质量区(qū)域到(dào)底是(shì)不是集中在中(zhōng)间(jiān)呢？前不久(jiǔ)，詹姆(mǔ)斯(sī)韦(wéi)伯太(tài)空望(wàng)远镜传回(huí)了(le)宇宙(zhòu)当中第一张全彩(cǎi)的(de)高清照片(piàn)，在照(zhào)片中我们可以(yǐ)明显地看(kàn)到很多(duō)星系似乎被拉伸产生(shēng)了巨大(dà)的形变。其实这些星系本身并不是真(zhēn)的被扭曲(qū)了(le)，也不是(shì)韦(wéi)伯望远(yuǎn)镜出了(le)什(shén)么问题(tí)，而是这(zhè)样极遥(yáo)远的天(tiān)体和我们地球上的观测者(zhě)之间(jiān)。被一个质量(liàng)超级巨(jù)大的天体(tǐ)遮挡，这个超大质(zhì)量的东西的引力(lì)，会(huì)使身后(hòu)更遥(yáo)远(yuǎn)星系的光都发生了扭曲。这个(gè)现象就是(shì)引(yǐn)力透镜(jìng)效(xiào)应。这个巨大(dà)的天体可能(néng)是超大(dà)质量的黑洞或(huò)者(zhě)是暗(àn)物(wù)质(zhì)。

所(suǒ)以当人(rén)们对子弹(dàn)星系团观测的(de)时候，发现它的大质(zhì)量区域并不(bù)是在中(zhōng)间，而(ér)是在两侧。所以最(zuì)好的解释方(fāng)法就是当星团发(fā)生全部(bù)的碰撞时，可(kě)被观测到的质量(liàng)气体被(bèi)卡在了中间(jiān)，暗(àn)物质则直(zhí)接通过了这个(gè)区域，并(bìng)在两边形成了(le)引力透镜。对子弹(dàn)星系团的引力(lì)透镜研究也被(bèi)认(rèn)为是暗(àn)物(wù)质(zhì)存(cún)在(zài)的迄今为止最好的理论证据(jù)。

除此之(zhī)外，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆炸(zhà)开始，38万年之后，可见光终于可(kě)以畅通无阻地穿越在(zài)宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光(guāng)在宇宙空间背景上留(liú)下了各相同性(xìng)的微波辐射。其中红(hóng)色的部分表(biǎo)示(shì)温度较高(gāo)的区域，蓝色(sè)则表示(shì)相对较冷的区域，但实(shí)际上(shàng)它(tā)们(men)之间的温差(chà)只(zhǐ)有万分之一。

科学家们(men)通过对前(qián)景(jǐng)背景分离后的二(èr)值图(tú)像进行(xíng)连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当中没有暗(àn)物(wù)质，图形看起来不应该是这样的，而(ér)随着暗物质的增加，一(yī)些峰值的幅度会减小，才(cái)变得看起来“和(hé)谐(xié)”。为(wèi)了匹配宇宙(zhòu)微波背景(jǐng)辐射的测量值，我们需要的暗(àn)物(wù)质(zhì)大(dà)约是普(pǔ)通物质的5倍。这个(gè)数(shù)字(zì)与解(jiě)释星系当中恒星运(yùn)动所需要的暗物质(zhì)比(bǐ)例(lì)是一致(zhì)的。这就意味着。

用了一个简单的理(lǐ)论框架，就(jiù)很好地解释了很多不同的观测结果。而暗(àn)物质(zhì)的本质就是宇宙当中存在着某(mǒu)种类(lèi)型的粒子(zi)，它们不参与任(rèn)何其他的电磁作用，只(zhǐ)通过引(yǐn)力(lì)来相互作用。所(suǒ)以如果能够找到这种粒子(zi)的(de)存在，就(jiù)相当(dāng)于找(zhǎo)到(dào)了暗物质存在的实际证(zhèng)据。这种(zhǒng)粒(lì)子到底(dǐ)是什么？科(kē)学家们(men)已经提出(chū)了(le)数十种的假想目标，而要寻找这些不(bù)同的(de)目标粒子所需要(yào)的实(shí)验方式也不(bù)相同。在过去的几(jǐ)十(shí)年当中，人类为了寻找这些看不见(jiàn)、摸不(bù)到，几乎不会(huì)与常规物质相互作用的“暗物质”，科学家们(men)已经进(jìn)行(xíng)了超(chāo)过50次的实(shí)验，却没有任何实质性的发现，除了一个地(dì)方(fāng)，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的(de)地下(xià)矿(kuàng)井当中，藏着地球上最大的(de)地学实验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一(yī)个三层楼高的(de)探测器，一直(zhí)致力于寻找(zhǎo)暗物质粒子(zi)的周期(qī)性震荡。

双刃剑比喻什么意思，双刃剑比喻什么生肖lt="宇宙是“人为创造(zào)”的证据？颠覆科(kē)学(xué)认知的暗物质！竟是生命诞生(shēng)的基础？_黑料正能(néng)量" 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(nián)以来，这里的(de)科(kē)学家声称(chēng)观测到(dào)了某种信号。经过了20多(duō)年的数据收集，人们发现了(le)一(yī)个(gè)有趣的事情。探测率会在每年的6月份达到峰(fēng)值，然后在11月降(jiàng)到最低，而(ér)且在20年当中每年都是一样。一些科学(xué)家认为(wèi)这可能是(shì)人类发现(xiàn)暗物质的第一个直接(jiē)证据。

但(dàn)是为什么暗(àn)物质会产生周期性的年度信号(hào)呢？刚才我(wǒ)们(men)讲了太阳系正在以220公里/秒的(de)速(sù)度围绕着银河(hé)系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙当中，这意味着我(wǒ)们也在以(yǐ)这样的速度在穿越(yuè)着(zhe)暗物质流(liú)，这个过程中会产(chǎn)生相应(yīng)的(de)振荡，同时(shí)地(dì)球又以30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年(nián)的时间，地球(qiú)围绕(rào)太(tài)阳的(de)方(fāng)向与太(tài)阳环绕(rào)银河系的方向(xiàng)是一致的，而另(lìng)外半(bàn)年(nián)则(zé)与之相反。

而在6月份的(de)时候，地球与(yǔ)太(tài)阳的(de)方(fāng)向正好达到(dào)完全(quán)一致，这是理(lǐ)论上地球穿越暗物质流最快的(de)时段。而(ér)在11月份，又(yòu)恰好(hǎo)达到(dào)了(le)最慢(màn)值(zhí)。尽管在实际的(de)情况中，太阳系(xì)相对银(yín)河系的平面(miàn)呈现了60度(dù)的倾斜(xié)，但是(shì)这并不影响这个理论的(de)有效(xiào)性。

因此科学家认为这可以用来解释，研究人(rén)员们所(suǒ)观测(cè)到的周期性(xìng)信(xìn)号。当然也可能有其他的情况(kuàng)，造成这(zhè)种年双刃剑比喻什么意思，双刃剑比喻什么生肖度周期信(xìn)号的(de)差异也可能是温度(dù)、湿度、土壤中(zhōng)的水(shuǐ)分(fēn)、高山上的积雪，甚至连意大利游客(kè)的数量也符合这个周期的规律。

所以，科学(xué)家们又(yòu)在南半球建立了一(yī)个几乎相(xiāng)同(tóng)的(de)实验(yàn)室，这里(lǐ)的季节与之前的实验室(shì)正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗物(wù)质流的(de)运动特(tè)征和第一个实验室是一样的。

因此，如果在(zài)这里(lǐ)可以(yǐ)得到相同的信(xìn)号，就(jiù)可以成为暗物质所存在的非(fēi)常(cháng)有力的证(zhèng)据了。但(dàn)是(shì)由于这个实验室刚刚建成不久(jiǔ)，所以截至(zhì)目(mù)前还无(wú)法提供相应的(de)数据支(zhī)持。另外，在(zài)2025年，NASA将(jiāng)会(huì)发射一台新的望远镜，这台太空望(wàng)远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同，但它(tā)的宽视场仪器提供的视(shì)野是哈勃红外仪器的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太空望远镜(jìng)其中一(yī)个(gè)关键的用途就是探索暗(àn)物质背后的(de)奥秘，对于(yú)探测的结(jié)果(guǒ)，我们(men)只能拭目以待了。费米实验室(shì)粒子天(tiān)体物理中心的科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯(sī)特(tè)芬(fēn)研(yán)究发现，如果暗物质存在，它(tā)们极有可(kě)能拥(yōng)有另(lìng)一种神秘的效应，这(zhè)种暗物(wù)质效应(yīng)，会支持宇宙当(dāng)中生命的(de)诞生，或者(zhě)说是生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如(rú)果这一理论(lùn)得到(dào)进(jìn)一(yī)步的证实，那么遍布宇宙当中的暗(àn)物质(zhì)会不会意味着人类并不孤单呢？或(huò)许在宇(yǔ)宙当中某个角落的行星上(shàng)，暗物质正在通过这样(yàng)的(de)效应创造(zào)生命。当(dāng)然(rán)，这些推论(lùn)的大前提(tí)是要先找到暗物质存在的实际证(zhèng)据(jù)。那么小(xiǎo)伙伴们，你们觉得暗(àn)物质(zhì)到底存(cún)不(bù)存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更新的动(dòng)力！

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