宇宙是(shì)“人为制(zhì)造”的？为何会存在科学无法解释的“暗物质(zhì)”？暗(àn)物质又究竟是(shì)什么？人(rén)类为(wèi)了寻找暗物质存在的证(zhèng)据，科学(xué)家们(men)在过去的几十(shí)年当中进行了超(chāo)过50次的(de)长期实验(yàn)，但是却没(méi)有发现任何的有效(xiào)证据。除了(le)一个地方，在(zài)1687年出版(bǎn)的自然哲学数学(xué)原理一书中，埃萨(sà)克牛(niú)顿发表了(le)万有引力定律，它揭(jiē)示了宇(yǔ)宙中天体运动的规律。往后(hòu)的几百(bǎi)年来，当(dāng)天文学家们发(fā)现某(mǒu)些天体运行轨道(dào)出现异常，不符合(hé)万有引力(lì)定律的时候，他们(men)就会知道(dào)，周围一定有(yǒu)未知(zhī)的天体通过引(yǐn)力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过天王(wáng)星运行轨道的异(yì)常，推算并(bìng)且发现(xiàn)了(le)海王(wáng)星(xīng)的存在。另外，哈(hā)雷(léi)彗星(xīng)、冥王星的发(fā)现都(dōu)是(shì)应(yīng)用万有引(yǐn)力定律所(suǒ)取得重大天文成(chéng)就的例子(zi)。但是这(zhè)些发(fā)现(xiàn)都(dōu)是(shì)在恒星系统的尺度当中，可当我们上升到(dào)星系或(huò)者是星团的(de)尺度，事情(qíng)就(jiù)开始(shǐ)变得(dé)诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物理学(xué)家弗(fú)里茨兹威(wēi)基正在研究和测量后发星系团(tuán)的质量(liàng)。这(zhè)是(shì)一个由(yóu)数(shù)千个星系(xì)所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星系被引(yǐn)力束缚在一起。测量星系团的质量一般会(huì)使用到两种方法，当两(liǎng)种方(fāng)法结果一致，就可(kě)以确定其(qí)质量的范围。

第一种是获得(dé)其"光度学的质量(liàng)"，需(xū)要(yào)的数(shù)据是测量各个星系(xì)的光(guāng)度。

第(dì)二种是(shì)动(dòng)力学质量的计算(suàn)，是利用光谱红(hóng)移(yí)测量星系团中的(de)各个星系相对于星系团的运动速(sù)度。当测量结果出来(lái)之后(hòu)，兹威(wēi)基彻底懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是(shì)“光度学质量”的400倍。这意味(wèi)着，后(hòu)发(fā)座星系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并(bìng)不以可见(jiàn)光(guāng)的形式所存(cún)在，我们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现星系(xì)团(tuán)中很多星系的速度比理论上要快(kuài)得多，按照牛顿的运动(dòng)学定律，仅靠这些可见星系(xì)的(de)质量所产生的引(yǐn)力是(shì)无法将它(tā)们(men)束缚(fù)在星(xīng)系团内的，它们早就应该被(bèi)抛出星系团之外(wài)了，除非有一(yī)种神(shén)秘的力量(liàng)在起(qǐ)作用，这种力(lì)量来源于某种隐形的物(wù)质(zhì)。

据此，兹维基(jī)提出了这样部分不可见的(de)暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反射光，但(dàn)是它们却(què)占据(jù)着宇宙中(zhōng)绝大部(bù)分的质量。只是当时的人们(men)对这样(yàng)的一种说(shuō)法不屑一顾。

直到40年(nián)之后，“暗(àn)物质”这(zhè)个词才再一次出现(xiàn)。天(tiān)文学家维拉鲁宾和(hé)肯特福特在观测仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理论上(shàng)来说，距离中心越远的恒星在其轨(guǐ)道(dào)上(shàng)的(de)运行速度就会越慢(màn)。但是他们观测的结果却(què)让人感到不可思(sī)议(yì)。

随着与中(zhōng)心距离的增加，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是根(gēn)据牛顿的万有引力(lì)定(dìng)律，在星(xīng)系当中如果(guǒ)没(méi)有(yǒu)足够大的质量来吸(xī)引它们，这些外围的(de)恒星早就被甩到宇宙当中(zhōng)了(le)。基于这种现象，科学家(jiā)们会使用一种相对标准的(de)方法来解释暗物质(zhì)的存在，这(zhè)种方法就是(shì)测量星系当中气体在X轴上距(jù)离星(xīng)系中心的距离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如果(guǒ)出现异常的(de)结果，就认为是由(yóu)暗物(wù)质的力量进入其中(zhōng)。

于是科(kē)学(xué)家们通过(guò)射电望远镜测量了距离(lí)星系中心更远距离的(de)氢元素，发现它们的旋转(zhuǎn)速度并不符合牛(niú)顿的力学定律。我们的太阳(yáng)系也不例(lì)外(wài)，太阳系位于银河系的第三悬臂之上，距离银河系(xì)中心(xīn)2.6万(wàn)光年(nián)，根据万有引(yǐn)力定律进行计算，太(tài)阳系的运(yùn)行速度应该是(shì)160千(qiān)米/秒，但实际上(shàng)，太阳系正在以(yǐ)220千(qiān)米/秒的(de)速度围绕银河系旋转，这个(gè)实际速(sù)度(dù)远远大(dà)于理论(lùn)速度，那么(me)产生(shēng)以上(shàng)这(zhè)种向心加速(sù)度的(de)原因很可能就是(shì)存在着一种(zhǒng)我们看(kàn)不到的物质，是这些(xiē)暗物质的引力(lì)效应(yīng)将星系(xì)聚集在了一(yī)起。

也是从这时开(kāi)始，越来越(yuè)多的研究人员开始相信暗物质(zhì)的存在。科学家(jiā)根(gēn)据星(xīng)系外(wài)恒星轨道的速度，估(gū)算在星系当中暗(àn)物(wù)质(zhì)的质量占整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯(wéi)一(yī)可(kě)以解释这个现(xiàn)象的原因。在(zài)一项新的研(yán)究当中，科(kē)学家们发现，几乎没有(yǒu)引力(lì)效应的遥远恒星之间，也会出现速度(dù)上的微小差(chà)异。另外，天(tiān)文(wén)学家还发(fā)现了一(yī)个反常的星(xīng)系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大(dà)小和(hé)银河(hé)系不多，但是星(xīng)系当中(zhōng)存在的恒星数量却只(zhǐ)有(yǒu)银河(hé)系的千(qiān)分之一。

所以在(zài)理(lǐ)论上，该星系必须存(cún)在(zài)暗物质，否则就(jiù)会分崩(bēng)离(lí)析。但(dàn)是科(kē)学家(jiā)们使(shǐ)用最先进(jìn)的望远镜对其(qí)进行了40个小时(shí)的(de)详细测量之后，发(fā)现星(xīng)系中的恒星(xīng)运动是可(kě)以用正常的(de)物质和力学定(dìng)律来解释(shì)的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近的另(lìng)一个大星系剥(bō)离(lí)了。奇怪的是，它(tā)的附近没有任(rèn)何星(xīng)系存(cún)在。造成这些现象的除(chú)了暗(àn)物质的(de)假说之外，另(lìng)一种可能就是人类对引力的理解还不(bù)够全面，引力(lì)很可能在不同尺(chǐ)度空间中的(de)工作方式是不同的(de)，这意味(wèi)着在行星系尺(chǐ)度中的(de)天体会沿着它(tā)们(men)的轨道，按(àn)照我们所理解(jiě)的方式运动(dòng)。但是上升到(dào)星系和星团的(de)尺度(dù)，引力之间的(de)相互作用则是不(bù)同的(de)方式。对于在星系团之间的相互(hù)作用，科学家(jiā)还(hái)引入了外部场效(xiào)应的概念，指(zhǐ)的是在数百万光年的(de)规模上，巨大(dà)的质(zhì)量(liàng)之间会产生(shēng)对彼此特殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我(wǒ)们(men)需(xū)要对(duì)现(xiàn)在的物理(lǐ)定(dìng)律进行修正，这些发现(xiàn)也(yě)让很(hěn)多人认为暗物质(zhì)假(jiǎ)说理论就此终结。但是(shì)在宇宙(zhòu)当中还有(yǒu)关于暗物质(zhì)存在的(de)其他的理论证据(jù)，这些理(lǐ)论证据是蒙(méng)德理论所没法解(jiě)释的(de)“引力(lì)透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年(nián)的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星系团所(suǒ)组(zǔ)成，类似这(zhè)样(yàng)的星(xīng)团(tuán)，它们大部分的(de)普(pǔ)通(tōng)质量都在星(一寸多少厘米公分 一寸是几个手指xīng)系的(de)气体(tǐ)当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万公里/小时发(fā)生碰撞的时(shí)候，星际(jì)气(qì)体的相互作用就(jiù)会(huì)导致(zhì)温度的急剧升高(gāo)，速度大幅降低。所以在理论上(shàng)，在碰撞之后，子(zi)弹星系团大部(bù)分的质量将位于所(suǒ)有这些气体所在的中间区域。那么我们(men)通过什(shén)么来验(yàn)证它的质量区域到底是不是(shì)集(jí)中在中(zhōng)间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空望远镜(jìng)传回(huí)了宇宙当中第一张(zhāng)全彩的高清照片，在照片中我们(men)可以明(míng)显地(dì)看到(dào)很多(duō)星系似乎被拉伸产生(shēng)了(le)巨大的形变(biàn)。其实(shí)这些星系本身(shēn)并不是真(zhēn)的被扭(niǔ)曲(qū)了，也(yě)不是韦伯望远镜出了(le)什么问(wèn)题，而是这样极遥远的天体(tǐ)和我们地球上的观(guān)测者之(zhī)间。被(bèi)一个质量超级巨大(dà)的天体(tǐ)遮挡(dǎng)，这(zhè)个超(chāo)大质量的东西的引(yǐn)力，会使(shǐ)身后(hòu)更遥远星系的光都发生了(le)扭曲(qū)。这(zhè)个现(xiàn)象(xiàng)就是(shì)引力透镜(jìng)效(xiào)应(yīng)。这(zhè)个巨大的天体可能是超大质量的(de)黑(hēi)洞或者是暗(àn)物质。

所(suǒ)以当(dāng)人们(men)对子弹(dàn)星系团观测的时候，发(fā)现(xiàn)它的大质量区域(yù)并不是在(zài)中(zhōng)间，而是在(zài)两侧。所以(yǐ)最好(hǎo)的(de)解释方法就是当星团发(fā)生(shēng)全部(bù)的碰撞时，可被观测(cè)到的质量气(qì)体(tǐ)被卡在(zài)了中间，暗物质则直(zhí)接通(tōng)过了(le)这个区域，并在两边(biān)形(xíng)成(chéng)了引力透镜。对子弹星系(xì)团的引力(lì)透镜研(yán)究也被(bèi)认(rèn)为(wèi)是暗(àn)物质存在的迄今为止最好(hǎo)的理论(lùn)证据。

除此之外(wài)，还有来自宇(yǔ)宙当中最古老(lǎo)的(de)光。从宇宙大爆(bào)炸(zhà)开始，38万年之后，可见光终于(yú)可以畅(chàng)通(tōng)无阻地(dì)穿越(yuè)在宇宙当中(zhōng)了。经过了(le)130多亿年之后，这些光在(zài)宇宙空间背景上留下了各相同性的(de)微波(bō)辐射。其中红(hóng)色的部分表示温(wēn)度较高(gāo)的区域，蓝色(sè)则(zé)表示相对较冷的区(qū)域，但实际上它们之间(jiān)的温(wēn)差只有万分之一。

科学家们(men)通过对前景背景分离后的二值图像进行(xíng)连通域提取和(hé)标记(jì)之后(hòu)发现，如果宇(yǔ)宙(zhòu)当中没有暗(àn)物质，图形(xíng)看起来不应该是这样的(de)，而随(suí)着暗物质(zhì)的增加，一些峰值的幅度会(huì)减(jiǎn)小，才变得一寸多少厘米公分 一寸是几个手指(dé)看(kàn)起(qǐ)来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙微波(bō)背景辐射的测(cè)量值，我们需(xū)要的(de)暗(àn)物质大约是普通物(wù)质的5倍。这个数字与(yǔ)解(jiě)释星系当中恒星运(yùn)动(dòng)所需要(yào)的暗物质比例是一致(zhì)的。这(zhè)就(jiù)意味着。

用了一个(gè)简单的理论(lùn)框(kuāng)架，就很好(hǎo)地(dì)解释了很(hěn)多不同的观测结(jié)果。而暗物质(zhì)的本质就(jiù)是宇宙当中存在着某种(zhǒng)类型的粒子，它们(men)不(bù)参与任何(hé)其他的电磁作用(yòng)，只通过引力来相互作用。所以(yǐ)如(rú)果能够找到这(zhè)种粒子的存(cún)在，就相当(dāng)于找到了暗(àn)物质存在的实际(jì)证据。这种粒子到底是什么？科学家们已经提出了数(shù)十种的(de)假(jiǎ)想目(mù)标(biāo)，而要寻找这些(xiē)不(bù)同的目(mù)标粒(lì)子所需要的实验(yàn)方式也不相(xiāng)同。在过去的几十年当中，人类为了寻(xún)找(zhǎo)这些(xiē)看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与(yǔ)常(cháng)规物质相互作用的“暗物质”，科学家们已经进(jìn)行了超过50次的(de)实(shí)验，却(què)没有任何实质性的发现，除了一个地方(fāng)，意大利的格兰萨(sà)索(suǒ)山，隶(lì)属于阿尔卑斯(sī)山(shān)脉(mài)。

在山(shān)下1400米处的地(dì)下矿井当(dāng)中(zhōng)，藏着地球(qiú)上最大的地(dì)学实验(yàn)室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层楼高的探测器，一直(zhí)致力(lì)于寻找暗物质粒子的(de)周期性(xìng)震(zhèn)荡(dàng)。

自1997年以来，这里(lǐ)的(de)科(kē)学(xué)家声称观测到了某种信号。经过了20多年的数(shù)据收(shōu)集，人们发现了(le)一(yī)个有(yǒu)趣的事情。探(tàn)测率会(huì)在每年的6月份达到峰值，然后(hòu)在11月降(jiàng)到最低(dī)，而(ér)且在(zài)20年(nián)当中每年都是一样。一些科学(xué)家认(rèn)为(wèi)这可能(néng)是人类(lèi)发现暗(àn)物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物质会产(chǎn)生周期性的年度信号呢？刚才我们(men)讲了太(tài)阳系正在以(yǐ)220公里/秒的速(sù)度围绕(rào)着(zhe)银(yín)河系(xì)进行移动，那么(me)如果暗(àn)物质存在(zài)宇(yǔ)宙当(dāng)中，这意(yì)味着我(wǒ)们也(yě)在以这(zhè)样的(de)速度在穿越着暗物质流，这个过程中会产生相(xiāng)应(yīng)的振荡，同时地球又以30公(gōng)里/秒的速度(dù)围绕太阳进行旋转。所以(yǐ)有半(bàn)年的时间，地球(qiú)围绕(rào)太阳的方向与太阳环(huán)绕银河系的方(fāng)向是一致的，而(ér)另(lìng)外(wài)半年则与(yǔ)之相反。

而在(zài)6月份的(de)时候，地(dì)球与太阳的方向正好(hǎo)达到完全(quán)一致，这是(shì)理论上地球穿越暗(àn)物质流(liú)最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况(kuàng)中，太阳(yáng)系相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不影响这个(gè)理论(lùn)的有效性。

因此科学(xué)家认为(wèi)这可以用来解释，研究人员们所观测到的周(zhōu)期(qī)性信号。当然(rán)也可能有(yǒu)其(qí)他的情况(kuàng)，造成(chéng)这种年度周期信号的差(chà)异也可能是温度、湿度(dù)、土壤中的(de)水(shuǐ)分、高(gāo)山(shān)上(shàng)的(de)积雪，甚(shèn)至连意大利游客(kè)的数量也符合这个周期的(de)规(guī)律。

所以(yǐ)，科学(xué)家们(men)又在南半(bàn)球建立了(le)一个(gè)几乎相同(tóng)的实验室，这里(lǐ)的季(jì)节与之(zhī)前的实验室正好相(xiāng)反，而在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运动特征(zhēng)和第一(yī)个(gè)实验室是(shì)一样(yàng)的。

因此，如(rú)果在这里可以得(dé)到相同的信号，就可以成(chéng)为(wèi)暗物质所(suǒ)存在的非常有力的证据了。但是由(yóu)于这(zhè)个实(shí)验室刚刚建成不(bù)久(jiǔ)，所以(yǐ)截至目前(qián)还无(wú)法(fǎ)提供(gōng)相应的数据支(zhī)持。另(lìng)外，在2025年(nián)，NASA将会(huì)发射(shè)一台新的望远镜，这台太空望远镜叫做“南希(xī)格雷(léi)斯(sī)罗曼”，它的主镜(jìng)大小(xiǎo)跟哈勃望(wàng)远镜(jìng)相同，但它的宽视场仪器(qì)提供的视野是哈(hā)勃红外(wài)仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用(yòng)途就是探索暗物质背后的奥秘，对于(yú)探测的结果，我(wǒ)们(men)只能拭目以待了。费米实(shí)验室粒子天体物理中(zhōng)心的(de)科(kē)学家丹琥珀和(hé)贾森斯特芬研究发现(xiàn)，如(rú)果暗物质存在，它们极有可能拥有另一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支持(chí)宇宙当中生命的(de)诞生，或(huò)者说是生命进化(huà)的一个重要因素。

如果这一理论得到进一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙(zhòu)当中的暗物(wù)质会(huì)不会意味着人(rén)类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个(gè)角落的(de)行星上，暗物质正在通(tōng)过这样的效应创造(zào)生命。当然，这些推论的大前提是要先找到暗物质存在的(de)实际证据。那么小伙伴(bàn)们，你(nǐ)们觉得(dé)暗物质到底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持是(shì)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 一寸多少厘米公分 一寸是几个手指