宇宙是(shì)“人为制造(zào)”的(de)？为何(hé)会存在科学无法解释的“暗(àn)物(wù)质(zhì)”？暗物质又究竟是(shì)什么？人(rén)类为了寻(xún)找暗(àn)物质存在的证据(jù)，科学家(jiā)们(men)在过去的几十年(nián)当中(zhōng)进行了(le)超过50次的长期实验(yàn)，但是却没有发现任何(hé)的有效证据。除(chú)了一个(gè)地(dì)方(fāng)，在1687年(nián)出(chū)版的自然(rán)哲学数学(xué)原理一书中，埃(āi)萨克(kè)牛顿发表了万(wàn)有引力定(dìng)律，它揭示了宇宙中天体(tǐ)运动的规(guī)律。往后的几(jǐ)百年来，当天文学家们发现(xiàn)某些天(tiān)体运行轨道(dào)出(chū)现异(yì)常，不符合万有引力(lì)定律的(de)时(shí)候(hòu)，他们就会(huì)知道，周(zhōu)围一定有未知(zhī)的天(tiān)体通过引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天(tiān)王(wáng)星(xīng)运(yùn)行轨道的(de)异常，推算并且发现(xiàn)了海(hǎi)王星的存在(zài)。另外，哈雷彗(huì)星、冥王(wáng)星的发现(xiàn)都是应用万有引力定律所取得重大(dà)天文成就的例子。但是这些发现都(dōu)是(shì)在恒星系统(tǒng)的尺度当中，可当我们上升(shēng)到星(xīng)系或(huò)者是星团的尺(chǐ)度，事情就(jiù)开始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗(fú)里(lǐ)茨兹(zī)威(wēi)基正在研(yán)究(jiū)和测量(liàng)后发星系团的质量。这是一个(gè)由数千(qiān)个星(xīng)系所组成的巨大星系(xì)团，这些(xiē)星系被(bèi)引力束缚在(zài)一起。测量星系团的质(zhì)量一般会使用到(dào)两种方法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结果一致，就可以确定(dìng)其质量的范围。

第一种是获得其(qí)"光度(dù)学的质量"，需要的数据是测量各个星系的光度(dù)。

第二种是动力学质量的计(jì)算，是(shì)利用(yòng)光谱红移(yí)测量星系团中的各个星系相(xiāng)对于星系团的运动速度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵了(le)，“动力学(xué)质量”竟然(rán)是“光(guāng)度学质(zhì)量”的400倍(bèi)。这意味着，后(hòu)发座星系团有99%的(de)质量消失了，或者(zhě)说这99%的质量并不以可(kě)见(jiàn)光的形式所存(cún)在，我(wǒ)们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现星(xīng)系团中很多星系的(de)左眉毛有一根特别长是什么意思？速度比(bǐ)理论上要快得(dé)多，按(àn)照牛顿(dùn)的运动学定(dìng)律(lǜ)，仅靠这(zhè)些可见星系(xì)的(de)质量所产(chǎn)生的引力是无(wú)法(fǎ)将它们束缚在星系团(tuán)内的，它们早就应该被抛(pāo)出星(xīng)系团之(zhī)外(wài)了，除(chú)非有一种神秘的力量在起作用，这种(zhǒng)力(lì)量(liàng)来源(yuán)于(yú)某种隐形的物质。

据(jù)此，兹(zī)维基提出了这样部分(fēn)不(bù)可(kě)见的(de)暗质，它不发散光(guāng)、吸光(guāng)、反射光(guāng)，但(dàn)是它们却占据着(zhe)宇宙中绝大部分(fēn)的质量。只是当时(shí)的人们对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这个词才再一次(cì)出现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在(zài)观测仙(xiān)女座星系中(zhōng)的恒星运动。理论上来(lái)说，距离中心(xīn)越(yuè)远(yuǎn)的恒星在其轨道(dào)上的运行速度(dù)就会越慢(màn)。但是他们(men)观测的结果却让人感到不可思议。

随着与中心(xīn)距离(lí)的增加，恒(héng)星(xīng)的旋(xuán)转(zhuǎn)速(sù)度几乎(hū)保持不变(biàn)。可(kě)是根据牛顿的万有引力定(dìng)律，在星系当中如(rú)果没(méi)有足够(gòu)大的质量来吸引它(tā)们(men)，这(zhè)些外围的恒星(xīng)早就被甩(shuǎi)到宇宙当中了(le)。基于这(zhè)种现(xiàn)象，科学(xué)家们会使用(yòng)一种相对标准的(de)方法来解释暗物(wù)质的存在，这种方法就(jiù)是(shì)测量星系当中气体(tǐ)在X轴上(shàng)距(jù)离星(xīng)系中心的距离，以及在(zài)Y轴上(shàng)气体的旋(xuán)转速度。如果出现(xiàn)异常的结果，就认为是由暗物质的(de)力(lì)量进入其中(zhōng)。

于(yú)是科学家(jiā)们通过(guò)射电(diàn)望远镜测量了距(jù)离星系(xì)中心(xīn)更(gèng)远(yuǎn)距离(lí)的氢元素(sù)，发现它(tā)们的(de)旋转(zhuǎn)速(sù)度并(bìng)不(bù)符合牛顿的力学(xué)定律。我们的太阳系也不例(lì)外，太阳系位于(yú)银河系的第三(sān)悬臂之上(shàng)，距离银(yín)河系(xì)中(zhōng)心(xīn)2.6万光年，根(gēn)据万有引力定(dìng)律(lǜ)进行(xíng)计算，太(tài)阳系的(de)运行速度应该是160千米(mǐ)/秒，但实际(jì)上，太(tài)阳系正在(zài)以220千米/秒的(de)速度围(wéi)绕银河系旋转，这(zhè)个实际(jì)速度远远大于(yú)理(lǐ)论速度(dù)，那么产生以(yǐ)上这种向心加速(sù)度的原(yuán)因很可能就是存在(zài)着一种我们看(kàn)不到的物质，是这些暗物质的(de)引力(lì)效应将星系聚集在了一(yī)起。

也(yě)是从这(zhè)时开始，越(yuè)来(lái)越多的研究人(rén)员开始相信暗物质(zhì)的存(cún)在。科学家根据星系(xì)外(wài)恒星轨道的速(sù)度(dù)，估算在星(xīng)系当中暗物质的质(zhì)量占整个星(xīng)系质(zhì)量的85%。但是，暗物质并(bìng)不是(shì)唯一可以解释这个(gè)现象(xiàng)的原(yuán)因(yīn)。在(zài)一项新(xīn)的研(yán)究(jiū)当中，科学家们(men)发(fā)现(xiàn)，几乎没有(yǒu)引力效应的(de)遥(yáo)远恒星之间，也会出(chū)现(xiàn)速度(dù)上的微小差(chà)异。另(lìng)外，天文学家还发现了一(yī)个(gè)反常的星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距离地球大约2.5亿(yì)光(guāng)年(nián)，大小和银河系不多，但(dàn)是星系当中存在的恒星数量(liàng)却只有银(yín)河系的千分(fēn)之(zhī)一(yī)。

所(suǒ)以在理(lǐ)论上，该(gāi)星系(xì)必须存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析。但是科学家们使用(yòng)最先进的望远镜对(duì)其(qí)进行了(le)40个(gè)小时的详细测(cè)量(liàng)之(zhī)后，发现星系中的(de)恒星运(yùn)动是可以(yǐ)用正常的物质和力学定(dìng)律来(lái)解(jiě)释的(de)。那么又有人提出，也许(xǔ)该星系的暗物(wù)质(zhì)，已经被(bèi)附近的另一个大星系剥离(lí)了。奇(qí)怪的是(shì)，它的附近没有任何(hé)星系(xì)存在(zài)。造(zào)成这(zhè)些(xiē)现象的除(chú)了(le)暗物(wù)质(zhì)的假说之外(wài)，另一种可能就是人类对引力的理解还不够全面，引力很可(kě)能在不同尺度空间中的工作方式(shì)是不同(tóng)的，这意味着在(zài)行(xíng)星系尺度中的天体会沿着它们的(de)轨道，按(àn)照我们所理解的方(fāng)式运(yùn)动。但是上升到星系和(hé)星团的尺度(dù)，引力之间(jiān)的相互作用则(zé)是(shì)不同(tóng)的方(fāng)式。对于在星系团之间的(de)相(xiāng)互(hù)作(zuò)用，科学家(jiā)还引(yǐn)入(rù)了外部(bù)场效应的概念(niàn)，指的是在数百万光年(nián)的规模(mó)上，巨大的质量之间会产生对彼此特殊的效(xiào)果，这(zhè)个理论叫(jiào)做MOND蒙(méng)德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立(lì)，这意味着我们需(xū)要对现在的物理定(dìng)律进行修正，这些发现(xiàn)也(yě)让(ràng)很多人认(rèn)为暗物质假说(shuō)理论(lùn)就此终结。但是在(zài)宇宙当中还有关于暗物质(zhì)存在的其(qí)他的理论(lùn)证据，这些(xiē)理论证据是蒙德理论所没法解释的“引(yǐn)力透镜”。

径(jìng)向距离为(wèi)37亿(yì)光年(nián)的子弹星(xīng)系团，由两个碰撞的星系(xì)团所组成，类(lèi)似(shì)这样的星(xīng)团，它(tā)们大部分(fēn)的普通(tōng)质量(liàng)都在星系的气体(tǐ)当中(zhōng)。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时(shí)候，星际气(qì)体的相互作(zuò)用就会(huì)导致温度的(de)急剧升(shēng)高(gāo)，速度大幅降低。所以(yǐ)在理论上，在碰撞之后，子(zi)弹星系团大部分的(de)质量将位于所有这些气(qì)体所在的中间区(qū)域。那么我(wǒ)们通过(guò)什(shén)么来验(yàn)证它的质量区域到底是不是集中(zhōng)在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了(le)宇宙(zhòu)当(dāng)中第一张全彩的(de)高(gāo)清(qīng)照片，在照片(piàn)中我(wǒ)们可以明显地看到很多星系(xì)似乎被拉伸(shēn)产生了(le)巨大的形变。其实这些星系(xì)本(běn)身并(bìng)不(bù)是真的被扭曲了，也(yě)不是韦伯望远镜出了什么(me)问题，而(ér)是这(zhè)样(yàng)极遥远的天体和我们地球上的观(guān)测者之间。被一个质(zhì)量(liàng)超级巨大(dà)的天体遮挡，这(zhè)个超大质量的东西(xī)的(de)引力，会使身后(hòu)更遥(yáo)远星系的光都发(fā)生了(le)扭曲。这个现象就是引力透(tòu)镜效应(yīng)。这个(gè)巨大(dà)的天体可能是(shì)超大质量的黑洞或者(zhě)是暗物(wù)质。

所(suǒ)以当人们对子弹星系(xì)团观测的(de)时候，发现它的大(dà)质量(liàng)区域并不是在中(zhōng)间(jiān)，而是在两侧。所以最好(hǎo)的解释方(fāng)法就是当星团发生(shēng)全部的碰撞时，可被观测到的质量气体被卡(kǎ)在了中间(jiān)，暗(àn)物(wù)质(zhì)则直接通过了这个区域，并在两边形成了引力(lì)透镜。对子弹星系团的引力透镜研究(jiū)也被认为(wèi)是(shì)暗(àn)物质存在的迄今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还(hái)有来自(zì)宇宙当中(zhōng)最古老的光(guāng)。从(cóng)宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年(nián)之后，可见光终于可(kě)以畅通(tōng)无(wú)阻地穿越在(zài)宇宙当(dāng)中了。经过了130多亿(yì)年之后(hòu)，这些光在宇宙空间背景上(shàng)留下了(le)各相同性的微(wēi)波辐射(shè)。其中(zhōng)红色的部分表示温度较高(gāo)的区域，蓝色(sè)则(zé)表示相(xiāng)对较冷的区域，但实际上它们之间的温差只(zhǐ)有万(wàn)分之一。

科学家们通过(guò)对(duì)前景背景分(fēn)离后的二值图(tú)像进(jìn)行连通域提取和标记之(zhī)后发现，如果宇宙当中没有暗物质，图形看起来不(bù)应(yīng)该是这样的，而随(suí)着暗(àn)物质的增加，一些(xiē)峰值(zhí)的(de)幅度会减小，才(cái)变得看(kàn)起来(lái)“和谐(xié)”。为了(le)匹配宇(yǔ)宙微波背景辐射的测量值(zhí)，我们需要的暗物质大约(yuē)是普通物质的5倍。这个数字(zì)与解释(shì)星系当中恒(héng)星(xīng)运动所需要的(de)暗物质比(bǐ)例是一致(zhì)的。这就意味(wèi)着。

用了一个简单(dān)的(de)理论框架，就很好(hǎo)地解释(shì)了(le)很多不同的观测结果。而暗物质的本(běn)质(zhì)就是宇(yǔ)宙当(dāng)中存在(zài)着某种(zhǒng)类型的(de)粒子，它(tā)们不参与任何其他(tā)的电磁(cí)作用，只通过引力(lì)来相互作用。所以如果能够找到这种粒(lì)子(zi)的(de)存在(zài)，就相(xiāng)当(dāng)于找到了暗(àn)物质(zhì)存在的实(shí)际(jì)证据(jù)。这(zhè)种(zhǒng)粒子到底(dǐ)是(shì)什么？科学(xué)家们已经提出了数十种的(de)假(jiǎ)想目标，而要(yào)寻找这些不同的目标(biāo)粒子(zi)所需要的实验方(fāng)式也不相同。在过去的几十年当中，人类为了(le)寻(xún)找这(zhè)些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常规物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家们已经(jīng)进行了超过(guò)50次的实验(yàn)，却没有任何实质性的发(fā)现，除(chú)了一(yī)个地方，意(yì)大(dà)利的格兰萨索山，隶(lì)属于阿尔卑(bēi)斯山(shān)脉。

在(zài)山下1400米(mǐ)处的(de)地下(xià)矿井(jǐng)当中(zhōng)，藏着地球上最大的地(dì)学实验室，这个实(shí)验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼(lóu)高的探测器，一直致力于寻找暗(àn)物质(zhì)粒子的周期(qī)性震荡。

自1997年(nián)以来，这里(lǐ)的(de)科(kē)学家声称观(guān)测到(dào)了(le)某(mǒu)种信号。经过了20多年的数据收集，人们发现(xiàn)了一个有趣的事(shì)情(qíng)。探测率会在(zài)每年的6月(yuè)份达到(dào)峰值，然后在11月降到(dào)最低，而且在(zài)20年当中(zhōng)每年都(dōu)是(shì)一样。一些科学家认为这(zhè)可能是(shì)人类发现暗物质的第一个直接证据。

但(dàn)是为(wèi)什(shén)么(me)暗物质(zhì)会产生周期性的年(nián)度信号呢？刚(gāng)才我(wǒ)们讲了太阳系正(zhèng)在以(yǐ)220公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕着(zhe)银河系进(jìn)行移动，那么如(rú)果暗(àn)物质(zhì)存在宇宙当中，这意味着(zhe)我们也在以这样的速度(dù)在穿越(yuè)着暗物质流，这个(gè)过(guò)程中(zhōng)会产生(shēng)相(xiāng)应(yīng)的振荡(dàng)，同(tóng)时地(dì)球又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕(rào)太阳进行旋(xuán)转。所(suǒ)以有半年的时间，地球围绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕银河系的方向是一(yī)致(zhì)的，而另外半年则与之相反。

而在6月份(fèn)的时(shí)候(hòu)，地球与太阳的方向正好达到完全一致，这是理论上地球穿越暗物质(zhì)流最快的时段。而在11月份，又恰(qià)好达到了(le)最慢(màn)值(zhí)。尽管在实(shí)际(jì)的情况(kuàng)中，太阳系相(xiāng)对银河系(xì)的平(píng)面呈现(xiàn)了(le)60度的倾斜，但是这并不(bù)影响这个理论的有效性。

因此(cǐ)科(kē)学家认为这可以用来解释，研究人员们所观(guān)测到的(de)周期(qī)性(xìng)信号(hào)。当然(rán)也可能有其他(tā)的(de)情(qíng)况，造成这(zhè)种年度(dù)周期信(xìn)号的差异也(yě)可能是温度(dù)、湿度、土壤中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上(shàng)的积雪(xuě)，甚至连(lián)意大利游客(kè)的数量也(yě)符合这个(gè)周期(qī)的规律。

所(suǒ)以，科学家们又在南半球建立了一个几乎(hū)相同的实验(yàn)室，这里的(de)季节与之前(qián)的(de)实(shí)验(yàn)室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运(yùn)动特征和第(dì)一个实验室是(shì)一(yī)样的。

因此，如(rú)果(guǒ)在(zài)这里可以得(dé)到相同的信号，就可以成(chéng)为暗物质(zhì)所(suǒ)存在的非(fēi)常有力的证据(jù)了。但是由于这个实验室刚刚建成不久，所以截至目(mù)前还无法提供(gōng)相应的数(shù)据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射一台新(xīn)的望远镜(jìng)，这台(tái)太(tài)空望远镜(jìng)叫做“南希格雷斯(sī)罗曼(màn)”，它的主(zhǔ)镜(jìng)大小跟(gēn)哈勃望远镜相同，但(dàn)它的宽视场仪(yí)器提供(gōng)的视野(yě)是哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远(yuǎn)镜(jìng)其中一个关键的用途就是(shì)探索暗物质背后的奥秘，对于(yú)探测的结果，我们只能拭目以待了(le)。费米实验室粒子天(tiān)体物理中(zhōng)心的科学家丹琥珀和(hé)贾森(sēn)斯特芬研究发(fā)现(xiàn)，如果暗物质(zhì)存在，它们极有可能拥有另一种神秘的效(xiào)应，这(zhè)种暗物质效(xiào)应，会(huì)支持宇(yǔ)宙当(dāng)中生命的(de)诞生，或者说是生(shēng)命进化的一个(gè)重要因素。

如果这一理论得到进一步的证实，那么遍布宇宙当中的暗(àn)物质会不(bù)会(huì)意味着人类(lèi)并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的(de)行星上，暗物(wù)质正在通过这样的效(xiào)应创(chuàng)造(zào)生命(mìng)。当然，这些(xiē)推论的大前提是要先找到(dào)暗物质存在的实(shí)际证据。那(nà)么(me)小伙伴(bàn)们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的(de)支持(chí)是我更新的动力！

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 左眉毛有一根特别长是什么意思？