宇宙是(shì)“人(rén)为制造”的？为何会存在科(kē)学无法解释的(de)“暗物质(zhì)”？暗(àn)物质又究竟是什么(me)？人(rén)类为了寻(xún)找暗物质存在的证据，科学家们在(zài)过去的几十年(nián)当中进行了超过50次的长(zhǎng)期(qī)实验，但是却(què)没有发现(xiàn)任(rèn)何的有(yǒu)效(xiào)证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年出(chū)版(bǎn)的(de)自(zì)然哲学(xué)数学(xué)原(yuán)理一书中，埃(āi)萨(sà)克(kè)牛顿发表了万(wàn)有(yǒu)引力定律(lǜ)，它揭示了宇宙中天体运动的规律。往后的(de)几(jǐ)百年来，当天文学家们发(fā)现某些天体运行轨道出现(xiàn)异(yì)常，不符合(hé)万(wàn)有引力定律(lǜ)的时候，他们就(jiù)会知道，周围一定(dìng)有未知的天体(tǐ)通过引力在摄(shè)动它的轨道。比如在1846年(nián)，奥本勒维耶就通(tōng)过天王星运行轨道的异(yì)常，推算并(bìng)且发现了海王星的存在。另外，哈(hā)雷彗(huì)星(xīng)、冥王星的发(fā)现都是应用万有(yǒu)引(yǐn)力定律所取得重大天文成就的例(lì)子(zi)。但是这(zhè)些(xiē)发现都(dōu)是在恒星系(xì)统的尺(chǐ)度当中(zhōng)，可当我们上升(shēng)到(dào)星系或者是星团的尺度，事(shì)情就开始变得诡(guǐ)异(yì)了。

1933年，瑞士的(de)物理(lǐ)学(xué)家弗里茨(cí)兹威(wēi)基正在(zài)研究(jiū)和(hé)测(cè)量后(hòu)发(fā)星系团的质量。这是一个由数千个星(xīng)系所(suǒ)组成的巨大星(xīng)系团(tuán)，这些(xiē)星系被引(yǐn)力束缚在一起。测量星系团的质(zhì)量一般会使(shǐ)用到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确定其质量的范围(wéi)。

第一种是获得其"光(guāng)度学的质量"，需要的数据是测量(liàng)各(gè)个星系的光度。

第二种是动力学质量(liàng)的(de)计算，是利(lì)用光谱(pǔ)红移测量星系团(tuán)中(zhōng)的各个星系(xì)相对于星系团的运动(dòng)速度(dù)。当测(cè)量结果(guǒ)出来之后(hòu)，兹威基(jī)彻底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度(dù)学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团(tuán)有99%的质量消失(shī)了，或者(zhě)说这(zhè)99%的(de)质量并不(bù)以可见光的形式(shì)所存在，我们无法看到。最诡异的(de)是(shì)，在测(cè)量(liàng)速度的(de)过程中，兹威基发现星系团中很多星系的速度比理论上要(yào)快(kuài)得(dé)多，按照牛顿的运动学(xué)定律，仅靠这些可见星系(xì)的质量所(suǒ)产生(shēng)的(de)引(yǐn)力是无(wú)法将(jiāng)它们束缚在星系团内的(de)，它(tā)们早就(jiù)应(yīng)该(gāi)被抛出星(xīng)系(xì)团之外了，除非有(yǒu)一种神秘(mì)的力量在起作用，这(zhè)种力量来(lái)源于某种(zhǒng)隐形的物质。

据此，兹维基提(tí)出了这样部分不可(kě)见的暗质，它(tā)不发散光、吸光(guāng)、反射光，但是它(tā)们却占据着宇(yǔ)宙中(zhōng)绝(jué)大(dà)部(bù)分(fēn)的质量(liàng)。只是当时的(de)人(rén)们对(duì)这样的一种说法不屑一顾。

直到(dào)40年之后，“暗物(wù)质”这个(gè)词(cí)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系(xì)中(zhōng)的恒星运动。理论上来说，距离中心越远的恒(héng)星在其轨道上的运行速度就会(huì)越(yuè)慢(màn)。但是他们观(guān)测的(de)结(jié)果却让(ràng)人感到(dào)不可思议。

随着与中心距离(lí)的(de)增加，恒(héng)星(xīng)的旋转速度几乎(hū)保持不变。可是根(gēn)据牛顿的万有(yǒu)引力定律，在星(xīng)系当中(zhōng)如果(guǒ)没有(yǒu)足够大的质量来吸引它(tā)们，这些外围的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙(zhòu)当中了。基于这种现象(xiàng)，科学家们会使用(yòng)一种相(xiāng)对标准(zhǔn)的方法来解释(shì)暗物质的存在，这种方法就是测量星(xīng)系(xì)当中气体在X轴上距(jù)离(lí)星(xīng)系(xì)中心的距离，以及在Y轴(zhóu)上气体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异常的(de)结果，就认为是由暗(àn)物(wù)质的(de)力量进入其(qí)中。

于是科学(xué)家们通(tōng)过射电望远镜测量(liàng)了距离星系中(zhōng)心更(gèng)远(yuǎn)距离的氢元素，发现(xiàn)它们的旋(xuán)转速度并不符合牛顿的力学定律。我们(men)的太阳(yáng)系也不例外(wài)，太阳(yáng)系位于银河(hé)系的(de)第三悬(xuán)臂(bì)之(zhī)上，距(jù)离银河系中心2.6万光(guāng)年(nián)，根据万有(yǒu)引力定律进行计算，太(tài)阳系的运行速(sù)度应该是160千米(mǐ)/秒，但实(shí)际上，太阳系(xì)正在以220千米/秒的速(sù)度围(wéi)绕银河系(xì)旋转，这个(gè)实(shí)际速度(dù)远远(yuǎn)大于理论速(sù)度，那么(me)产生以(yǐ)上这种向心(xīn)加速度的原因很可能就是存在(zài)着一种我们看不到(dào)的物质，是这些暗(àn)物质的引力效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是(shì)从这(zhè)时开始(shǐ)，越来越多的研究人员(yuán)开始相信暗(àn)物质的存在。科学家根据星系外恒星轨(guǐ)道的(de)速度，估算在星系当中暗物质(zhì)的(de)质量占整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可以解释这个(gè)现(xiàn)象的原因。在(zài)一项新(xīn)的(de)研究当中，科学(xué)家(jiā)们发现，几乎没有引力效(xiào)应(yīng)的(de)遥远(yuǎn)恒星之间(jiān)，也会出现(xiàn)速度上的微小(xiǎo)差异。另(lìng)外，天(tiān)文学家还发(fā)现了一个反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离(lí)地球大(dà)约2.5亿光年，大小和(hé)银(yín)河系不多，但是(shì)星系(xì)当(dāng)中存在的恒星数量却只(zhǐ)有(yǒu)银(yín)河(hé)系(xì)的(de)千分之(zhī)一。

所以在(zài)理论上，该星系必须存(cún)在暗物质，否则就会分(fēn)崩离析。但是(shì)科学家们使用最先进的望远镜对其进行了40个小时的(de)详细测量之后(hòu)，发现星系中的恒星运动是可(kě)以用正常的物质和(hé)力学(xué)定律来解(jiě)释的(de)。那么(me)又有人提(tí)出(chū)，也许该星系的暗物(wù)质，已(yǐ)经被附近的另(lìng)一个(gè)大星系剥离了。奇怪(guài)的是，它(tā)的(de)附近没有任何(hé)星(xīng)系存在。造(zào)成这些现象的除了暗物质的假说(shuō)之外，另一种可(kě)能就是人类对(duì)引力(lì)的理解还(hái)不够全面，引力很可能在(zài)不同(tóng)尺度空间中的(de)工作方式是不同的，这(zhè)意味着在行星系(xì)尺(chǐ)度中(zhōng)的天(tiān)体会沿着它们的轨(guǐ)道(dào)，按照我们所(suǒ)理解的(de)方式运动。但(dàn)是(shì)上升到星系和(hé)星团的尺度，引力之间的相互作用则(zé)是不同的方式(shì)。对于在(zài)星系团之间的(de)相互作(zuò)用，科学(xué)家还引入了外部(bù)场(chǎng)效应的概(gài)念(niàn)，指的是在数百万光年的规(guī)模上，巨大的质量(liàng)之(zhī)间会产生对(duì)彼此特殊的效果，这(zhè)个(gè)理论叫做MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意(yì)味着我(wǒ)们需要对现(xiàn)在(zài)的物理定律进行(xíng)修(xiū)正，这(zhè)些发现也让很多(duō)人认为(wèi)暗物质(zhì)假说(shuō)理论就此终结(jié)。但是在宇宙当中(zhōng)还有关于(yú)暗物(wù)质存在的其他的理(lǐ)论证据，这些(xiē)理论证据是蒙德理(lǐ)论所没法解(jiě)释的“引力透镜”。

径向距离(lí)为(wèi)37亿光年的子弹星系(xì)团，由两个碰撞的星(xīng)系团所组成，类似这样的星团，它们大部分(fēn)的普通(tōng)质量都在星系的(de)气体(tǐ)当中。当(dāng)星团(tuán)以(yǐ)1000万公里(lǐ)/小(xiǎo)时发(fā)生碰撞(zhuàng)的时(shí)候，星(xīng)际气体的(de)相互作用就会导(dǎo)致温度的(de)急剧升高，速(sù)度大幅降(jiàng)低。所以(yǐ)在(zài)理论上，在(zài)碰撞之后，子弹(dàn)星系(xì)团大部分的质量将位于(yú)所有这些(xiē)气体所在的中间区域。那(nà)么我们通过什么来(lái)验证它的(de)质量区(qū)域到(dào)底是不是集中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远镜传回了宇宙(zhòu)当中第(dì)一张全(quán)彩的高清照片，在照片(piàn)中我(wǒ)们可以明显地(dì)看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的(de)形变。其实这些星系本身并不是真的被扭曲(qū)了(le)，也(yě)不是韦伯望远(yuǎn)镜出了什(shén)么问题，而是这(zhè)样极遥远的天体和我们地(dì)球上的观测者之间。被一个质量超(chāo)级巨大的天(tiān)体遮挡，这个超大质量的(de)东西的引力，会使身后更(gèng)遥远星系(xì)的光都(dōu)发(fā)生了扭(niǔ)曲(qū)。这(zhè)个(gè)现象(xiàng)就是引力透(tòu)镜(jìng)效应(yīng)。这个巨大(dà)的天体可(kě)能是超(chāo)大质量(liàng)的黑洞或者是暗物质(zhì)。

所以当人们(men)对子弹星系团观测的时候，发现(xiàn)它的(de)大(dà)质量区域(yù)并不是在中间，而(ér)是在两侧。所以(yǐ)最好(hǎo)的解释方(fāng)法就(jiù)是当星团(tuán)发生(shēng)全部的碰撞时，可被观测到的质量(liàng)气体被卡在了中间，暗物(wù)质(zhì)则直接通过了这个区域，并在两边(biān)形成(chéng)了引(yǐn)力透镜。对(duì)子弹星系团的引力透(tòu)镜研(yán)究(jiū)也(yě)被(bèi)认为是暗物质存在的迄今(jīn)为止最好(hǎo)的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当中(zhōng)最古老的光。从宇宙(zhòu)大爆炸(zhà)开始，38万(wàn)年之后，可见光终于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇(yǔ)宙当中(zhōng)了(le)。经(jīng)过了(le)130多亿年之(zhī)后，这些光(guāng)在宇宙空间(jiān)背(bèi)景上留(liú)下了各(gè)相(xiāng)同性的微波辐射。其中红色的部分表(biǎo)示温(wēn)度较高的区域(yù)，蓝(lán)色则表示(shì)相对较冷的区域，但(dàn)实际上它们之间的温差只有万分之一。

科学家们通过对前景(jǐng)背景分离后的二值(zhí)图(tú)像进行连通(tōng)域提(tí)取和(hé)标记之后发现(xiàn)，如果(guǒ)宇宙当(dāng)中没有暗物质，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(kàn)起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背(bèi)景辐射的(de)测量值，我们(men)需要的(de)暗物(wù)质大(dà)约是普(pǔ)通物质(zhì)的5倍(bèi)。这个数字与解释星系(xì)当(dāng)中恒星运动所需要(yào)的暗物(wù)质比(bǐ)例是一致(zhì)的。这就(jiù)意(yì)味着。

用了一个(gè)简单的理论框(kuāng)架(jià)，就很好(hǎo)地(dì)解释了很(hěn)多不(bù)同(tóng)的观测(cè)结果。而暗(àn)物质的本质就(jiù)是宇宙当中(zhōng)存在着某种类型的(de)粒子，它们不参与任(rèn)何其他的电磁作用，只通过引(yǐn)力来(lái)相互作用。所(suǒ)以如果能够找到这种粒(lì)子的存在，就(jiù)相当于找(zhǎo)到(dào)了暗(àn)物质(zhì)存(cún)在的实际证据(jù)。这(zhè)种(zhǒng)粒子到底是(shì)什么？科学家们(men)已(yǐ)经提出了(le)数十(shí)种的(de)假想目(mù)标，而(ér)要寻找这些(xiē)不同的目标粒子所需要的实(shí)验方式也不相同。在过去(qù)的几(jǐ)十(shí)年当中，人类为了寻找(zhǎo)这些(xiē)看不见(jiàn)、摸不到，几乎不(bù)会与(yǔ)常规物(wù)质相互(hù)作用的“暗物质”，科学家们已经进行(xíng)了(le)超过50次(cì)的实验，却没有任何实质性(xìng)的发(fā)现，除了一个地方，意大(dà)利(lì)的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿井当中，藏着(zhe)地球(qiú)上(shàng)最(zuì)大(dà)的地学实验(yàn)室，这(zhè)个实验(yàn)室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼(lóu)高的探测器，一直致力(lì)于寻找暗(àn)物质粒子(zi)的周期性震(zhèn)荡。

自1997年以来，这里的(de)科学(xué)家(jiā)声称观测(cè)到了某种信号。经过(guò)了20多年的数据收集，人们发现(xiàn)了一个有趣的事情(qíng)。探测率会在每年的(de)6月份达(dá)到峰(fēng)值，然后在11月降到最(zuì)低，而且在20年(nián)当中每年都是一样(yàng)。一(yī)些科学家(jiā)认为这可能是人类发现暗物(wù)质的第一个(gè)直接证据(jù)。

但是(shì)为(wèi)什么暗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220公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕着银(yín)河系进行移动，那么(me)如果(guǒ)暗物(wù)质存在宇宙当(dāng)中(zhōng)，这意味着我们也在以这(zhè)样的(de)速度在(zài)穿越着(zhe)暗(àn)物质流，这个过程中(zhōng)会产(chǎn)生相应的振荡(dàng)，同时地球又以30公里(lǐ)/秒的速(sù)度围绕太(tài)阳进行旋转。所以(yǐ)有半年的时间(jiān)，地球(qiú)围绕太阳的方向与太阳环绕银(yín)河系(xì)的(de)方向是一致的(de)，而(ér)另外半年(nián)则与之(zhī)相反。

而在(zài)6月(yuè)份的时候，地球与太阳的方(fāng)向正好达到完全一致(zhì)，这是(shì)理(lǐ)论上地球穿越暗物质流(liú)最快(kuài)的时段。而在11月份，又恰好达到了(le)最(zuì)慢值。尽管在(zài)实际(jì)的情况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度(dù)的倾斜，但是这并不影响这个理论的有效性。

因此科(kē)学家认为(wèi)这可以用来解释，研究人(rén)员们所观测到的周期性信号。当然也(yě)可能有其他的情况，造(zào)成这(zhè)种年度周期信(xìn)号(hào)的差异也可(kě)能是温度、湿度、土壤中(zhōng)的水分、高山上的积(jī)雪，甚至(zhì)连意大利游(yóu)客的(de)数量也(yě)符合这个周期的规律。

所以(yǐ)，科学家们又在南半球建立(lì)了一个几乎相(xiāng)同的实验(yàn)室(shì三大球和三小球分别是什么 三大球的起源)，这(zhè)里的季节与之前的实(shí)验室正好相(xiāng)反(fǎn)，而在这里(lǐ)，地(dì)球(qiú)穿过暗物(wù)质流的运动特征和第一(yī)个实(shí)验室是一(yī)样的。

因此，如果在(zài)这里可三大球和三小球分别是什么 三大球的起源以得到相同的信号(hào)，就可以成为暗物质所存(cún)在的非常有力(lì)的证据了。但是由(yóu)于这个实验室刚刚建(jiàn)成(chéng)不久，所以截至目前还(hái)无法提供相应(yīng)的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射(shè)一台(tái)新的望远镜，这(zhè)台太空望(wàng)远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的(de)主镜大小跟(gēn)哈勃(bó)望远镜相同，但它的(de)宽视场(chǎng)仪(yí)器提供的视野是哈勃红外仪(yí)器(qì)的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太(tài)空望(wàng)远镜其中一个(gè)关(guān)键的(de)用途(tú)就是探索(suǒ)暗(àn)物质(zhì)背(bèi)后的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待(dài)了。费米实验室粒子天体(tǐ)物理(lǐ)中(zhōng)心的科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森(sēn)斯特芬研究(jiū)发现，如(rú)果暗物(wù)质存(cún)在，它们极有可能拥(yōng)有另一(yī)种神(shén)秘的效应，这(zhè)种(zhǒng)暗(àn)物质效(xiào)应，会支持宇宙当中生命的(de)诞生，或者说是生命进化(huà)的(de)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(bù)宇宙(zhòu)当中(zhōng)的暗物(wù)质会(huì)不(bù)会(huì)意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落(luò)的行星上，暗物质正在通过这样(yàng)的(de)效应(yīng)创造生(shēng)命(mìng)。当然，这些推论的大前提(tí)是要先找到暗(àn)物(wù)质存在的实际证据。那么小(xiǎo)伙伴们，你们觉(jué)得暗物质到底存不存在呢？喜(xǐ)欢请点赞，你(nǐ)的支(zhī)持是我更新(xīn)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 三大球和三小球分别是什么 三大球的起源