宇宙是“人为(wèi)制造”的？为长期用氨基酸洗发水好吗，氨基酸洗发水的好处和坏处何会存在科(kē)学无法(fǎ)解释(shì)的“暗物质(zhì)”？暗物(wù)质又究竟是什么？人类为了寻找暗物质存在的证据(jù)，科学家们在过去的几十年当中进行(xíng)了超过50次的(de)长期实验(yàn)，但是却没有发现任(rèn)何的有效(xiào)证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年(nián)出版的(de)自然哲学(xué)数学(xué)原理一书中，埃萨(sà)克牛顿发表(biǎo)了万(wàn)有引力定(dìng)律，它揭(jiē)示了宇宙中(zhōng)天体运动的规律(lǜ)。往(wǎng)后的(de)几百年来，当天文(wén)学(xué)家们(men)发现某些天(tiān)体(tǐ)运行轨道(dào)出(chū)现异常，不(bù)符合万(wàn)有引力定(dìng)律的(de)时候，他们就会知道，周围(wéi)一定有未(wèi)知(zhī)的天(tiān)体通过引力(lì)在摄(shè)动它的轨(guǐ)道。比如在(zài)1846年，奥(ào)本勒维耶就(jiù)通过天王星(xīng)运行轨道的(de)异常，推算并且发现(xiàn)了海王星的存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王(wáng)星(xīng)的发(fā)现都是(shì)应用万(wàn)有引力定(dìng)律所取得重大天(tiān)文成就的例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度(dù)当中，可当我们上升到星(xīng)系或者是星(xīng)团的(de)尺度(dù)，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物(wù)理学(xué)家弗(fú)里茨兹威基(jī)正在研(yán)究和测量后发(fā)星系团(tuán)的质(zhì)量。这(zhè)是一个由数千个星系所组(zǔ)成的巨大星系团(tuán)，这些星系被引(yǐn)力束缚在一起。测(cè)量星系团的质量一般会使(shǐ)用(长期用氨基酸洗发水好吗，氨基酸洗发水的好处和坏处yòng)到两种方法，当两(liǎng)种方法结(jié)果一致，就可以确定其质量的(de)范围。

第一种是获得其"光度学的质量"，需(xū)要的(de)数据是测(cè)量各个星系的光度。

第二(èr)种是动力(lì)学质(zhì)量的计(jì)算(suàn)，是利(lì)用光谱红移测量(liàng)星系团(tuán)中(zhōng)的各个星系(xì)相对(duì)于星系(xì)团的运动速度。当测量结果出来之后，兹威(wēi)基彻底懵了(le)，“动(dòng)力(lì)学质量”竟然是“光(guāng)度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团有99%的质量消(xiāo)失了，或者说这99%的质量并不以(yǐ)可见光的形式(shì)所存(cún)在，我们(men)无法(fǎ)看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过(guò)程中(zhōng)，兹威基发现星系团中很多星系的速(sù)度比理(lǐ)论上要(yào)快得多，按照牛顿的运动学定(dìng)律，仅(jǐn)靠这些可见星系的质量(liàng)所产(chǎn)生的引力(lì)是无法(fǎ)将它们束缚在(zài)星系团内的，它(tā)们(men)早就应该被抛出星系团之外了，除非有一种神秘的(de)力量在起作用，这种力量来源(yuán)于(yú)某种隐形的(de)物质。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它不(bù)发散光、吸光、反(fǎn)射光，但是(shì)它们却(què)占据着宇宙中绝大部(bù)分的质量。只是当时的人们对这样的一种说(shuō)法不(bù)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(wéi)拉鲁(lǔ)宾和肯(kěn)特福特(tè)在观测仙女座(zuò)星系(xì)中的恒星运动。理论上来(lái)说，距离中心越(yuè)远的(de)恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测的结果却让人感到不(bù)可(kě)思议(yì)。

随着与(yǔ)中心距(jù)离的增加，恒星的旋转速(sù)度几乎保持(chí)不变(biàn)。可是根据牛顿的万有引力(lì)定律，在(zài)星系当中如果没有足够大(dà)的质量来吸引它们，这些外围的(de)恒星早就被(bèi)甩到(dào)宇宙当中了(le)。基(jī)于(yú)这种现象，科学家们(men)会使(shǐ)用一(yī)种(zhǒng)相对(duì)标准的(de)方法来解释暗物质的存(cún)在，这种方法就是测(cè)量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星系(xì)中心的(de)距离(lí)，以(yǐ)及(jí)在Y轴上气体的旋转速(sù)度(dù)。如果(guǒ)出现(xiàn)异(yì)常(cháng)的结(jié)果(guǒ)，就认为是由暗物质的力量进入(rù)其中(zhōng)。

于(yú)是(shì)科学家们通过射(shè)电望远镜测量了距离星系中心更(gèng)远距离的(de)氢元素(sù)，发(fā)现(xiàn)它们的旋转速度并不符合(hé)牛顿的力学(xué)定律。我们的(de)太阳系也不例外，太阳系位于银河系(xì)的第(dì)三悬臂之上，距离银(yín)河(hé)系中(zhōng)心2.6万光年，根据(jù)万有引力定律进行计(jì)算，太(tài)阳系(xì)的运行速度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度(dù)围绕银河系旋转(zhuǎn)，这个实际速度远远大于(yú)理(lǐ)论速度，那么产生以上(shàng)这种向心(xīn)加速(sù)度(dù)的原因很可能就是存在着一种我们看不到的物质，是这些暗物(wù)质的(de)引力效应将星系聚(jù)集在了一起(qǐ)。

也是从这时(shí)开始，越来越多(duō)的研究(jiū)人员开始相信暗物质的存在。科学家(jiā)根据(jù)星(xīng)系(xì)外恒(héng)星轨道的(de)速度，估算在星系当中(zhōng)暗物质的质量占整(zhěng)个星系质量的(de)85%。但是，暗物质并不是唯一可(kě)以解释这个现象的原因。在一项新的研(yán)究当中，科学家们(men)发现，几乎没有引力效应的遥远恒星之间(jiān)，也(yě)会出现速度上的微小差异。另外，天文学家还发现(xiàn)了一个反常的(de)星系(xì)，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地(dì)球(qiú)大约2.5亿光(guāng)年，大小(xiǎo)和银河系不多，但是星系当中(zhōng)存在的恒(héng)星(xīng)数量却只有(yǒu)银河系的千分(fēn)之一。

所以在(zài)理(lǐ)论上(shàng)，该星系必须存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析。但是科学家们使用最先进的(de)望远(yuǎn)镜对其进行了40个(gè)小时的详细测量之后(hòu)，发现星系中的(de)恒星运动是可以用(yòng)正常(cháng)的(de)物质(zhì)和力学定律来解释的。那(nà)么又有人提出，也许该星系的暗(àn)物质，已经(jīng)被附近的(de)另一(yī)个大(dà)星系剥离(lí)了。奇怪的是，它(tā)的附近没有(yǒu)任(rèn)何星(xīng)系存(cún)在。造成这些现(xiàn)象(xiàng)的(de)除了(le)暗(àn)物质的假说之(zhī)外，另(lìng)一种可能就是人类(lèi)对引(yǐn)力的理解还(hái)不(bù)够全面，引(yǐn)力(lì)很可能在不同(tóng)尺度空间(jiān)中的(de)工(gōng)作方式是不同的，这(zhè)意味着(zhe)在(zài)行星系尺(chǐ)度中的天(tiān)体会(huì)沿着它们的轨道，按照我(wǒ)们所(suǒ)理解的方(fāng)式运(yùn)动。但是上升到(dào)星系和星团的尺度，引力之间的相(xiāng)互作用则(zé)是不同的(de)方式(shì)。对于在星系团(tuán)之(zhī)间的(de)相(xiāng)互作用，科学家还引入(rù)了(le)外部场效应的概念，指的是在数百(bǎi)万光年的规模(mó)上，巨大(dà)的质量(liàng)之间会产生(shēng)对彼此特殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着(zhe)我们(men)需(xū)要对现在的(de)物理定律进行修正，这些发现也让很多人(rén)认为暗物质(zhì)假说理论就(jiù)此(cǐ)终结。但(dàn)是在(zài)宇宙(zhòu)当中还有(yǒu)关于暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的其他的理(lǐ)论证据，这(zhè)些理论(lùn)证据是蒙德理(lǐ)论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光(guāng)年(nián)的子弹星(xīng)系团，由(yóu)两个碰(pèng)撞的星(xīng)系团所组成，类似(shì)这样的(de)星(xīng)团，它们大部分的普通(tōng)质量都在(zài)星系(xì)的气体当中。当星(xīng)团以1000万公里/小时发生(shēng)碰撞的时候(hòu)，星际气体(tǐ)的相互作用(yòng)就会导致温度(dù)的急剧(jù)升高(gāo)，速度大幅降低(dī)。所以在(zài)理论上，在碰撞之后，子(zi)弹星系(xì)团大(dà)部分的质(zhì)量将位于(yú)所有这些(xiē)气体(tǐ)所在(zài)的中间区域。那(nà)么我们通过(guò)什(shén)么来验(yàn)证它(tā)的质(zhì)量区域到底是不是集中(zhōng)在中间呢？前不(bù)久，詹姆斯韦(wéi)伯(bó)太(tài)空望远镜(jìng)传(chuán)回了宇宙(zhòu)当中第(dì)一张全彩的高清照片，在照片中我们可以明(míng)显地看(kàn)到很多星系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨大的(de)形(xíng)变。其实(shí)这(zhè)些星系本(běn)身并不(bù)是真的被扭(niǔ)曲了，也不(bù)是韦伯(bó)望(wàng)远镜出了什么(me)问(wèn)题，而是(shì)这样极遥(yáo)远的(de)天(tiān)体和我们地球(qiú)上的观测者(zhě)之间(jiān)。被一个质量超(chāo)级巨大的(de)天体(tǐ)遮挡(dǎng)，这(zhè)个超(chāo)大质量的东西的(de)引力，会使身后更遥远星系(xì)的(de)光都发生了扭曲(qū)。这个现象就是引(yǐn)力透(tòu)镜效应。这个巨大的(de)天体可能(néng)是超大质量的黑洞或者是暗物质(zhì)。

所以当人们对子弹(dàn)星系团观测的(de)时(shí)候，发现(xiàn)它的大质量区(qū)域并不是在中间(jiān)，而是在两侧。所以最好的解释方法就(jiù)是当星团发生全部的碰撞时，可(kě)被(bèi)观测到的质(zhì)量气(qì)体被卡在了中间，暗物质则(zé)直接通过了这个区(qū)域，并在两边形成了引力透镜(jìng)。对子(zi)弹星系团的(de)引(yǐn)力透镜研究(jiū)也被认为是(shì)暗物质(zhì)存(cún)在的迄今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇(yǔ)宙大爆(bào)炸开(kāi)始，38万(wàn)年之(zhī)后，可见光终于可以畅通无阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过(guò)了130多(duō)亿年之后，这些(xiē)光在(zài)宇宙空(kōng)间背(bèi)景上留下了(le)各相同(tóng)性的(de)微波辐射。其中红色的部分表示温度(dù)较高的区域，蓝色(sè)则(zé)表(biǎo)示相对较(jiào)冷的区域，但实际上(shàng)它们之间的温差只有万分之(zhī)一。

科学家们通过对前景背景分离后的二值图像进行连通域提取(qǔ)和标记之后(hòu)发现，如果宇(yǔ)宙(zhòu)当中没有(yǒu)暗物质，图形(xíng)看(kàn)起来不应该是这样的，而随着暗物质(zhì)的(de)增加，一些峰值的幅度(dù)会减小，才变(biàn)得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙微波背景辐射的测量值(zhí)，我(wǒ)们需要的暗物质大约是(shì)普(pǔ)通物质的5倍。这(zhè)个数字与解释星系当(dāng)中恒(héng)星运动(dòng)所需要的暗物质比例是一致的(de)。这就意味着(zhe)。

用了(le)一个简单的理论框(kuāng)架，就很好地解释了很多不同的(de)观测(cè)结果。而暗(àn)物质的本质(zhì)就是宇宙当中存在着(zhe)某种类型(xíng)的粒(lì)子，它们不参(cān)与任何其他的电磁(cí)作用，只通过引力(lì)来相互(hù)作用(yòng)。所以如果(guǒ)能够找到这种(zhǒng)粒子的(de)存在，就相当于(yú)找到了暗物质存在的(de)实际证据。这(zhè)种粒(lì)子到底是什么？科学家们(men)已经提出了数十种的假想目(mù)标，而要寻找这些不(bù)同的目标粒子所需要的实(shí)验方式也不相同。在过去的几(jǐ)十年当中，人类为了寻(xún)找这些看不见长期用氨基酸洗发水好吗，氨基酸洗发水的好处和坏处、摸不(bù)到(dào)，几(jǐ)乎不(bù)会与常(cháng)规物(wù)质(zhì)相(xiāng)互作用(yòng)的(de)“暗物质”，科学家(jiā)们已(yǐ)经(jīng)进(jìn)行了(le)超过50次的实(shí)验(yàn)，却没(méi)有任何实质(zhì)性的发(fā)现，除了一个地方，意(yì)大利的格兰(lán)萨索(suǒ)山，隶属于(yú)阿尔卑(bēi)斯山(shān)脉(mài)。

在山下(xià)1400米处的地下矿井当中，藏着地球(qiú)上最大的(de)地学实验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器，一直致力于寻找暗物(wù)质(zhì)粒子(zi)的周期性(xìng)震(zhèn)荡。

自1997年(nián)以来(lái)，这里的科学家声称观测到了某种信(xìn)号(hào)。经过了20多年(nián)的(de)数(shù)据收集，人们发现了一个有(yǒu)趣的(de)事情。探(tàn)测(cè)率会在每(měi)年(nián)的6月份达到峰值，然后在11月(yuè)降到最(zuì)低，而且在20年(nián)当(dāng)中(zhōng)每年都是一样。一(yī)些科学家认为这可(kě)能是人类(lèi)发(fā)现暗物质的第一(yī)个直接证据(jù)。

但是为什么(me)暗物质会产生周期性的年度信号呢？刚才我们讲了(le)太(tài)阳(yáng)系正在以220公里/秒的速度围绕着银河(hé)系进行移动，那么(me)如果暗物质存在宇宙当中，这意(yì)味着我们(men)也在以(yǐ)这样(yàng)的速度在穿越着暗物质流(liú)，这个(gè)过程中会产生相应(yīng)的振(zhèn)荡，同(tóng)时地球(qiú)又以(yǐ)30公里/秒的速度围绕(rào)太阳进行旋转。所以有半年(nián)的时(shí)间，地球围绕太阳的方(fāng)向与太阳环绕银河系的(de)方向是一致的(de)，而另外半(bàn)年则与之相反。

而在6月(yuè)份(fèn)的(de)时候，地球(qiú)与太(tài)阳的方(fāng)向(xiàng)正好达到完全一(yī)致(zhì)，这是理论(lùn)上地(dì)球穿越暗物质流最快的时段。而(ér)在(zài)11月(yuè)份(fèn)，又恰好达到了最慢值。尽(jǐn)管在实际的(de)情况中，太(tài)阳系相对(duì)银河系的平(píng)面呈现了(le)60度的倾(qīng)斜，但是这并不影响这个理论的(de)有(yǒu)效(xiào)性。

因此科学家认为这(zhè)可(kě)以用来解(jiě)释，研究(jiū)人(rén)员们所观测到(dào)的(de)周期性信号。当然也可能有其他的情况，造(zào)成(chéng)这种(zhǒng)年度周期信号的差异也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水分、高山上的积雪，甚至连意大(dà)利游客的数(shù)量也符合这个(gè)周期的规律。

所以，科学家们又在南半(bàn)球建立了一个几乎相同的实验室，这里的季节与(yǔ)之前的实验(yàn)室正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过(guò)暗(àn)物(wù)质(zhì)流的(de)运动特征和(hé)第(dì)一(yī)个实验室是(shì)一(yī)样的。

因(yīn)此，如果(guǒ)在这里可以得到相同的信(xìn)号，就可(kě)以成(chéng)为暗物质所存在(zài)的非常有力的证据了(le)。但是由于这(zhè)个实(shí)验室刚刚建成不久，所以截(jié)至目前还无(wú)法提供相应的数据支(zhī)持。另外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会发射(shè)一(yī)台(tái)新的望远镜(jìng)，这台太空望(wàng)远镜叫做(zuò)“南希格(gé)雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它(tā)的宽视场仪器提供的(de)视野是哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南希格雷斯罗曼太空望(wàng)远镜其中一个关键(jiàn)的用途(tú)就是探(tàn)索暗物质背后(hòu)的(de)奥秘，对于探测(cè)的结果，我们(men)只能拭目(mù)以待了。费米实验室粒子(zi)天体(tǐ)物理中心的科学(xué)家(jiā)丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如(rú)果(guǒ)暗(àn)物质存在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种神秘的效应(yīng)，这(zhè)种暗(àn)物(wù)质效应，会支(zhī)持宇(yǔ)宙当中生命的诞生，或者说是生命(mìng)进化的一(yī)个重要因素。

如果这一理论得到进一步的(de)证实(shí)，那么遍布宇宙当(dāng)中的暗(àn)物质(zhì)会不会意味(wèi)着(zhe)人类(lèi)并不孤单呢？或许(xǔ)在宇宙当中某个(gè)角落的行星上，暗物(wù)质(zhì)正(zhèng)在通(tōng)过这样的(de)效应(yīng)创造生(shēng)命。当然，这些推论的大前(qián)提是要先找到(dào)暗物质存在的实际证据(jù)。那么小伙伴(bàn)们，你(nǐ)们觉(jué)得暗物质到底存(cún)不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是(shì)我更新的动(dòng)力！

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