宇宙是“人(rén)为(wèi)制造”的？为何会存在科学无法解释的“暗物质(zhì)”？暗物质又(yòu)究竟是什么？人类为了(le)寻找(zhǎo)暗物质存在的证据，科学家们在过(guò)去的(de)几(jǐ)十年当(dāng)中进(jìn)行了超过50次的长期实验，但是却(què)没有发现任何的(de)有效证据。除了一个地方，在1687年出版的自然哲学数(shù)学原理一书中，埃萨克牛(niú)顿发表了万有引(yǐn)力定律，它揭示了宇宙中天(tiān)体运(yùn)动的规律。往(wǎng)后(hòu)的几百年来，当天(tiān)文学家(jiā)们(men)发现某些天体(tǐ)运(yùn)行轨(guǐ)道出现异(yì)常，不符(fú)合万有引力定律(lǜ)的时候，他们(men)就(jiù)会知(zhī)道，周围一定有(yǒu)未知的天体通(tōng)过(guò)引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王(wáng)星运行轨道的异常，推算并且发现了海王(wáng)星的存(cún)在。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥王星(xīng)的发现都是应用万有引(yǐn)力定律(lǜ)所取得重大天文成就的例子。但是这些发现都是在(zài)恒星系统的(de)尺度当(dāng)中，可当(dāng)我们上升到星系(xì)或者(zhě)是星团的(de)尺度，事情就开始变得(dé)诡(guǐ)异(yì)了。

1933年，瑞士的(de)物(wù)理学(xué)家弗(fú)里茨兹威基正在研究和测量后发星系团(tuán)的质(zhì)量。这是一个由数千个(gè)星(xīng)系所组成的巨(jù)大星系(xì)团，这些星系被引力束缚(fù)在(zài)一起。测量(liàng)星系团(tuán)的质量一般会使用到两(liǎng)种方法，当(dāng)两种方法结果(guǒ)一致，就可(kě)以确(què)定其质量的(de)范(fàn)围。

第一种是获得其"光度学的质量(liàng)"，需要(yào)的数(shù)据是测量各个星系的光(guāng)度。

第二种是动力学质量的计算，是利用光谱红(hóng)移测量(liàng)星系(xì)团(tuán)中的各个(gè)星系(xì)相(xiāng)对于星系团的运(yùn)动速度。当测量结(jié)果(guǒ)出来(lái)之后，兹(zī)威基彻底懵了，“动力学质量”竟(jìng)然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这意味着，后发座星(xīng)系团有(yǒu)99%的质量消(xiāo)失(shī)了，或者说这(zhè)99%的质量并不以可见光的(de)形式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在(zài)测量速度(dù)的(de)过(guò)程中，兹(zī)威基发现(xiàn)星系(xì)团中很(hěn)多(duō)星(xīng)系(xì)的速度比理论上要快得多(duō)，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产生(shēng)的引力是(shì)无法(fǎ)将它们束缚在星系团内的，它们(men)早就应(yīng)该被抛出星系团之(zhī)外了，除非(fēi)有(yǒu)一种神秘的力量在(zài)起作用(yòng)，这种(zhǒng)力(lì)量来源于(yú)某(mǒu)种隐形的物质(zhì)。

据此(cǐ)，兹(zī)维基提出了(le)这样部分不可见的(de)暗质，它不发散光(guāng)、吸光、反射光(guāng)，但(dàn)是它们却占(zhàn)据着宇宙中绝(jué)大部分的质量(liàng)。只(zhǐ)是当时(shí)的(de)人(rén)们对这样的一(yī)种说法(fǎ)不屑一顾。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这个词才(cái)再一次出(chū)现。天文学(xué)家维拉鲁宾和肯特福特在(zài)观测仙女(nǚ)座星系中(zhōng)的(de)恒星打男人脸男人会恨你吗，男人会记得打他脸女人运动。理(lǐ)论上(shàng)来说，距(jù)离(lí)中心越远(yuǎn)的恒(héng)星在(zài)其(qí)轨(guǐ)道(dào)上的运行速度就会越慢。但是他(tā)们观(guān)测的结(jié)果却让人感到不可思议。

随着与中心距(jù)离的增加，恒星的旋转速度几乎保持(chí)不(bù)变。可(kě)是根(gēn)据牛顿的万有引力定律，在星系(xì)当中如果没有足够大的质(zhì)量来(lái)吸引它们，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于(yú)这种(zhǒng)现象，科学(xué)家(jiā)们会使用一种(zhǒng)相对标(biāo)准的(de)方法来解释暗物质的存在，这种方(fāng)法就是测量星(xīng)系(xì)当(dāng)中(zhōng)气体在X轴上距离星系中心的距(jù)离(lí)，以及在Y轴上气体的旋转速度(dù)。如果(guǒ)出现异常的结(jié)果，就(jiù)认为是(shì)由(yóu)暗物(wù)质(zhì)的(de)力(lì)量进(jìn)入其中。

于是科学家们通过射电望远镜(jìng)测量了距离星系(xì)中心更远距离(lí)的(de)氢(qīng)元素，发(fā)现(xiàn)它们的旋转速度(dù)并不(bù)符合牛顿的(de)力学定律。我们的太阳(yáng)系也不(bù)例外，太(tài)阳系(xì)位于银河系(xì)的第(dì)三悬臂之(zhī)上，距离(lí)银河(hé)系中心2.6万光(guāng)年，根据万有引力定律进行(xíng)计算，太(tài)阳系的运行(xíng)速(sù)度应该是160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千(qiān)米/秒的速度围(wéi)绕(rào)银(yín)河系(xì)旋转，这个(gè)实际速度远远大于理论速度(dù)，那么(me)产生以上(shàng)这种向心加速度的原因很可(kě)能就是存在着一种我(wǒ)们看不到(dào)的物质，是这些暗物(wù)质的引力效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是从这时(shí)开(kāi)始，越来(lái)越多的研究人员开始相信暗物(wù)质的存在。科学家根据星系外恒星轨道的速度，估算在(zài)星系当(dāng)中暗物质的质量占整个(gè)星系质量的85%。但(dàn)是，暗(àn)物质并不(bù)是唯(wéi)一可以解释(shì)这个现(xiàn)象的原因。在(zài)一项新的研究(jiū)当中，科学家(jiā)们发现，几乎没有引力效应(yīng)的(de)遥远恒星之间，也会(huì)出现(xiàn)速度上的微小差异(yì)。另外(wài)，天文学家(jiā)还发(fā)现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离地(dì)球大约2.5亿光年(nián)，大小和银河(hé)系不多(duō)，但是星(xīng)系当中存在的恒(héng)星(xīng)数量却只有银河系的千分之一。

所以在(zài)理论上，该星系必须(xū)存(cún)在暗物质(zhì)，否则(zé)就会(huì)分崩(bēng)离析。但是科学家们使(shǐ)用最先(xiān)进的(de)望远镜对其(qí)进(jìn)行了(le)40个小时的详细测量之后，发(fā)现(xiàn)星(xīng)系中的(de)恒星运动是可以用正常的物质和力(lì)学定律来(lái)解释的。那么又(yòu)有人(rén)提(tí)出，也许该星系(xì)的(de)暗物质，已(yǐ)经被附近的另一个大星系剥(bō)离了(le)。奇怪的是，它(tā)的附近没有任何(hé)星(xīng)系存在。造成这(zhè)些现象的除了暗(àn)物质的假说之外，另一种可能就是人(rén)类对引力的理解还不够全面，引力很可能(néng)在不同尺度空间(jiān)中的工作方式是不同的，这意味着在行(xíng)星系尺度中的天体会(huì)沿着它(tā)们的轨道(dào)，按照我们所理解(jiě)的方式(shì)运动。但是(shì)上升到星系和星(xīng)团(tuán)的(de)尺(chǐ)度，引力之间的相互作(zuò)用(yòng)则是(shì)不同的方式。对于在星(xīng)系团(tuán)之(zhī)间的相(xiāng)互作用(yòng)，科(kē)学家还引入了外部场效应的概念，指的是在数百万光(guāng)年的规模上，巨(jù)大(dà)的质量之间(jiān)会产生对彼此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立(lì)，这意味着我们需(xū)要对现在(zài)的物(wù)理定律(lǜ)进行修(xiū)正，这些发现(xiàn)也让很多人认为暗物(wù)质假说理论就(jiù)此(cǐ)终结(jié)。但是在宇宙当中还有(yǒu)关于暗物质(zhì)存(cún)在(zài)的(de)其(qí)他的理(lǐ)论(lùn)证据，这些理论证据是蒙德理论所没(méi)法(fǎ)解释的(de)“引力透镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的子(zi)弹星(xīng)系团，由两个碰撞的星系团(tuán)所组成，类(lèi)似(shì)这样的星团(tuán)，它(tā)们(men)大部分(fēn)的普通质量都(dōu)在星系的气体(tǐ)当中。当(dāng)星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的(de)相互作用就会(huì)导(dǎo)致温度(dù)的急剧(jù)升(shēng)高，速(sù)度大幅降(jiàng)低。所以在理(lǐ)论上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团(tuán)大部(bù)分(fēn)的质量(liàng)将位于所(suǒ)有这些气(qì)体所在的中(zhōng)间区域。那么(me)我们通过什么来验证它(tā)的质量区域到底是不是集中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯(bó)太(tài)空(kōng)望远镜传(chuán)回了宇宙当中第(dì)一(yī)张全彩的高清照片，在照片中(zhōng)我们可以(yǐ)明显(xiǎn)地看到很多星系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨大的形(xíng)变。其实(shí)这些(xiē)星系(xì)本身(shēn)并不(bù)是(shì)真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么问(wèn)题，而(ér)是这样极遥远的天体(tǐ)和我(wǒ)们地球上的(de)观测者(zhě)之间。被(bèi)一(yī)个(gè)质量超(chāo)级(jí)巨大的(de)天体遮挡，这个超大质量的东(dōng)西的引力，会使身后(hòu)更遥远(yuǎn)星系的光都发(fā)生了扭曲。这个现象就是引力透镜效应。这个巨大的(de)天体(tǐ)可能是超大质量的黑洞(dòng)或(huò)者是暗物质。

所(suǒ)以当人们对(duì)子弹星系(xì)团观测的时候，发(fā)现(xiàn)它的大质量区域并(bìng)不是在(zài)中间(jiān)，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最好的解释方法就是当星团发生全部的(de)碰撞时(shí)，可被观(guān)测到的质量气体被卡在了中(zhōng)间(jiān)，暗物质则直接(jiē)通过了(le)这个(gè)区域，并在(zài)两边(biān)形成了(le)引(yǐn)力透镜。对(duì)子弹(dàn)星系(xì)团的引力透(tòu)镜(jìng)研究也被认为(wèi)是暗物质(zhì)存在(zài)的(de)迄今(jīn)为止最好的理论证据。

除此之外(wài)，还有来(lái)自宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之(zhī)后(hòu)，可见光终于可以畅通无阻地穿(chuān)越(yuè)在(zài)宇宙当中了。经过了130多亿(yì)年之后，这些光在宇宙(zhòu)空间背(bèi)景(jǐng)上留下了各相(xiāng)同性的微波辐射(shè)。其(qí)中红色(sè)的部分表示温度较高的区(qū)域，蓝色则表示相对较冷(lěng)的(de)区域，但实(shí)际上它们之(zhī)间(jiān)的温差只(zhǐ)有万分之一(yī)。

科(kē)学家(jiā)们通过对前景背景分离后的(de)二(èr)值图(tú)像(xiàng)进行(xíng)连通域(yù)提取和标记(jì)之后发现，如(rú)果(guǒ)宇宙当中没有暗物(wù)质，图形(xíng)看起来不应该是(shì)这样的(de)，而随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起来(lái)“和谐(xié)”。为了匹(pǐ)配(pèi)宇宙微波(bō)背(bèi)景辐射的(de)测(cè)量值，我们需要的暗物(wù)质(zhì)大(dà)约是普通物质的5倍(bèi)。这个(gè)数字与解释星系当中恒星(xīng)运动所需(xū)要的暗(àn)物质比例是一(yī)致的(de)。这就意味(wèi)着。

用了一个简单(dān)的理论框架(jià)，就很好地解释了(le)很多不同(tóng)的观测结果。而(ér)暗物质的本质就是宇(yǔ)宙当中存在着某种类型的粒子，它(tā)们(men)不参与任何其(qí)他的电磁作用，只通过引力(lì)来相互作用(yòng)。所(suǒ)以如果(guǒ)能够找到这种粒子的存在，就相(xiāng)当于找(zhǎo)到(dào)了暗物质(zhì)存在的实际证(zhèng)据。这种粒子到底(dǐ)是什么？科学家们已经(jīng)提出了数十(shí)种的(de)假想(xiǎng)目标，而要寻找这些不同的目标(biāo)粒子所需要的实验方式(shì)也(yě)不相同(tóng)。在过(guò)去的几十年当中(zhōng)，人类为了寻找这(zhè)些(xiē)看不见、摸(mō)不到，几乎不会与常规物(wù)质相互作用的“暗物(wù)质”，科学家们已经进行(xíng)了超(chāo)过(guò)50次的实验，却没有任(rèn)何实质性的(de)发现，除(chú)了一个地(dì)方，意大利的格兰萨索山(shān)，隶属(shǔ)于阿尔卑斯(sī)山脉(mài)。

在山下1400米处(chù)的地下矿井(jǐng)当中，藏着地球上最大的(de)地学(xué)实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三(sān)层楼高的探(tàn)测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物质(zhì)粒子的(de)周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的科学家声称观测到(dào)了(le)某(mǒu)种信号。经过了20多年的数据收集(jí)，人们发(fā)现了(le)一个有(yǒu)趣的事情。探测(cè)率会(huì)在(zài)每年的6月份(fèn)达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最低(dī)，而且在20年当中(zhōng)每年都(dōu)是一样。一些科学家认为这(zhè)可(kě)能是人(rén)类发现暗(àn)物质的(de)第一个直(zhí)接证据。

但(dàn)是(shì)为什么暗(àn)物质会产生周期性的年度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以(yǐ)220公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度(dù)围绕着银河(hé)系进行移动，那么(me)如果暗物(wù)质存在宇宙当中(zhōng)，这(zhè)意(yì)味着我们也在以这(zhè)样的速度在穿越着暗物(wù)质流，这(zhè)个过程(chéng)中会产生相(xiāng)应(yīng)的振荡(dàng)，同时地(dì)球又以30公(gōng)里/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半(bàn)年的时间，地球围绕太阳的方向与太阳(yáng)环(huán)绕银河系的(de)方向是一致(zhì)的，而另外半年则与之相反(fǎn)。

而在6月份的时候，地球与太阳的方向正好达到(dào)完全一(yī)致(zhì)，这是理论(lùn)上地(dì)球(qiú)穿越暗物质流最快的时段(duàn)。而在11月份，又恰好达(dá)到(dào)了最慢值。尽管在实际(jì)的(de)情况中，太(tài)阳(yáng)系相对银(yín)河系的平面呈现了60度的(de)倾斜(xié)，但是这并不影响这个理论的(de)有效性。

因此科学家认为这可以(yǐ)用来(lái)解释，研究人(rén)员们所(suǒ)观测到(dào)的周(zhōu)期性信号。当(dāng)然也可能有其他的情况，造成(chéng)这种年度周(zhōu)期信号的(de)差异(yì)也(yě)可(kě)能是温(wēn)度(dù)、湿度、土壤中的水分(fēn)、高山上(shàng)的积雪，甚至连(lián)意(yì)大利游客的数量(liàng)也符合这个周期(qī)的规律。

所以，科(kē)学家(jiā)们(men)又在(zài)南半球建立了一个几乎(hū)相同的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的实(shí)验室正好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗(àn)物质流的运动特征和(hé)第一(yī)个实验室是一样的(de)。

因(yīn)此，如(rú)果在这里(lǐ)可以(yǐ)得(dé)到相(xiāng)同的信号，就可(kě)以成(chéng)为暗物质所存在(zài)的非常有力的证据(jù)了。但是由于这(zhè)个实验室刚(gāng)刚(gāng)建(jiàn)成不久，所以截(jié)至目前还无法提供相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新的望远(yuǎn)镜(jìng)，这台(tái)太空望远镜(jìng)叫(jiào)做“南希格雷斯罗曼(màn)”，它的主镜(jìng)大小(xiǎo)跟(gēn)哈(hā)勃望远镜(jìng)相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供的视野是(shì)哈(hā)勃(bó)红外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太(tài)空望远镜(jìng)其中一个关(guān)键的用途就是探索暗(àn)物质背(bèi)后的奥秘，对(duì)于探(tàn)测(cè)的结果(guǒ)，我们只(zhǐ)能拭目(mù)以待了。费(fèi)米实验(yàn)室粒(lì)子(zi)天体物理中(zhōng)心(xīn)的科学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发(fā)现，如(rú)果暗物质存在，它们(men)极有可能拥有另一种神秘的(de)效应，这种暗(àn)物质效应，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生，或者说是生命(mìng)进化的一个重要(yào)因素。

如果这一理(lǐ)论得到进一步的证实，那么遍布宇宙(zhòu)当中的(de)暗(àn)物质会不会意味着人(rén)类并(bìng)不(bù)孤单(dān)呢？或许(xǔ)在宇宙当中某个角落(luò)的行星上，暗物质正在通过这样的效应创造(zào)生(shēng)命(mìng)。当然，这些(xiē)推论的(de)大前提是(shì)要先找到暗物质(zhì)存在的实际证(zhèng)据(jù)。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉得暗物质到底存(cún)不存(cún)在(zài)呢？喜欢(huān)请点赞，你的支持是我更新的动力(lì)！

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 打男人脸男人会恨你吗，男人会记得打他脸女人