宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物(wù)质又究竟(jìng)是什么？人类(lèi)为了寻找暗(àn)物质存在的证(zhèng)据，科学家们在过(guò)去的几十年当中(zhōng)进行了超过50次(cì)的长期(qī)实(shí)验(yàn)，但是却没有发现(xiàn)任何的有效证据。除了(le)一个地(dì)方，在1687年出版(bǎn)的自(zì)然哲学(xué)数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定(dìng)律，它揭示了(le)宇宙中(zhōng)天(tiān)体运动的规律。往后(hòu)的几百(bǎi)年(nián)来，当天文学(xué)家(jiā)们发现某些天体运(yùn)行(xíng)轨(guǐ)道出现异常，不符(fú)合万有(yǒu)引(yǐn)力定律的时候(hòu)，他们就会知道，周围(wéi)一定有未知的(de)天(tiān)体通过(guò)引(yǐn)力在摄动它的(de)轨道(dào)。比如在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通过天王星运行轨(guǐ)道(dào)的异常(cháng)，推算并(bìng)且发现(xiàn)了海王星的(de)存(cún)在(zài)。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都(dōu)是应用(yòng)万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律所取得重大(dà)天文成就的(de)例子。但(dàn)是(shì)这些发现都(dōu)是在恒星系统的(de)尺(chǐ)度当中，可当我们(men)上(shàng)升(shēng)到星系或者(zhě)是星团的尺(chǐ)度(dù)，事情就(jiù)开始变得(dé)诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨(cí)兹威(wēi)基正在研究和测量后(hòu)发星系(xì)团的质量。这(zhè)是一个(gè)由数千个星系所组成的(de)巨大星系(xì)团，这些(xiē)星系被引力束缚(fù)在一起。测量星系(xì)团(tuán)的质量一(yī)般会使用(yòng)到两(liǎng)种方法，当两种方法结果(guǒ)一致，就可以(yǐ)确定其质量(liàng)的范(fàn)围(wéi)。

第一种是获得其"光度学的(de)质(zhì)量"，需要的数据是测量各个星系(xì)的(de)光度。

第二种(zhǒng)是动力学(xué)质量的计算(suàn)，是(shì)利用光(guāng)谱(pǔ)红移测(cè)量星(xīng)系团中的(de)各个星系相(xiāng)对于(yú)星系团的运(yùn)动速(sù)度。当测量(liàng)结果出来之(zhī)后(hòu)，兹(zī)威基彻底懵了，“动力学质量(liàng)”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味(wèi)着(zhe)，后发座星(xīng)系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并(bìng)不以可见光的形式所存在，我们无法看(kàn)到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星系团(tuán)中(zhōng)很多星系的(de)速度比理论上要快得多，按照牛顿的(de)运(yùn)动学定(dìng)律，仅靠这些可见星系的(de)质量(liàng)所(suǒ)产生的引力是无法(fǎ)将它们束(shù)缚在星(xīng)系(xì)团(tuán)内的，它(tā)们早就应该被(bèi)抛出星系团之外了，除(chú)非有(yǒu)一(yī)种(zhǒng)神秘的力量在起作用(yòng)，这种力量(liàng)来(lái)源于(yú)某种隐(yǐn)形(xíng)的物质。

据此，兹维基提出了这(zhè)样(yàng)部分(fēn)不可见(jiàn)的(de)暗质，它不(bù)发散光、吸光、反射光(guāng)，但是它们却占据(jù)着宇宙中绝(jué)大部分的质量(liàng)。只是当时的(de)人们对这样(yàng)的一种说法不(bù)屑一顾。

直(zhí)到40年之(zhī)后，“暗(àn)物(wù)质”这(zhè)个词才再一次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在观测仙女座星系中的(de)恒星运(yùn)动。理论上来(lái)说，距离中心(xīn)越远的恒星在其轨道上的运行速(sù)度(dù)就会(huì)越慢。但是他们观测的(de)结果(guǒ)却让人(rén)感到不可思(sī)议。

随着(zhe)与中心(xīn)距(jù)离(lí)的(de)增加，恒星的旋(xuán)转速度几乎(hū)保持不变。可是(shì)根据牛顿的万有引力定律，在星系当中如(rú)果没有足够大(dà)的质量(liàng)来(lái)吸引它们，这些外围(wéi)的恒星早就被甩到宇宙当中(zhōng)了。基(jī)于这种现(xiàn)象，科学(xué)家们(men)会使用一种相对(duì)标(biāo)准的方(fāng)法来解释暗物质的存在，这种(zhǒng)方法就是(shì)测(cè)量(liàng)星系(xì)当中气体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如果(guǒ)出现异常的结果，就认为是由暗物质的力量进(jìn)入(rù)其中。

昆虫界的老大是谁，世界最强虫王第一名data-type="jpeg" data-w="1897" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/67429f249a21ea5.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

于是科学家们通过(guò)射电望远镜测(cè)量了距离星系中心更远距离的氢元素(sù)，发现它们(men)的旋转(zhuǎn)速(sù)度并(bìng)不符(fú)合牛顿的力(lì)学定律(lǜ)。我(wǒ)们(men)的太阳系也(yě)不(bù)例外，太阳系(xì)位(wèi)于银河系的第(dì)三(sān)悬臂之上，距离(lí)银(yín)河系中(zhōng)心2.6万(wàn)光年，根(gēn)据万有引力定律进行计算，太阳(yáng)系的运行速度应(yīng)该是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速(sù)度围绕银河(hé)系旋转，这(zhè)个实际速度远远大于理论速度，那(nà)么产生以上这种(zhǒng)向心加速度的原(yuán)因很(hěn)可能就(jiù)是(shì)存在着一(yī)种我(wǒ)们看不到的物质，是这些暗物质的引力效应将星系(xì)聚(jù)集在(zài)了一起。

也是从(cóng)这(zhè)时开始，越来越多的研究人员开始相信暗物(wù)质(zhì)的存在。科学(xué)家根据(jù)星系外恒星轨道的速度，估算在(zài)星(xīng)系(xì)当中暗(àn)物(wù)质(zhì)的质量占整个星系(xì)质量的85%。但(dàn)是(shì)，暗物质并不是唯一可以解释这个现象的原(yuán)因。在(zài)一(yī)项新的研(yán)究当中，科学家们(men)发(fā)现，几乎没有引力效(xiào)应的(de)遥远恒星之间，也(yě)会出现速度上的微小(xiǎo)差(chà)异。另外，天文学家(jiā)还(hái)发现了(le)一个反常的(de)星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距(jù)离地(dì)球大(dà)约(yuē)2.5亿(yì)光年，大小(xiǎo)和银(yín)河系不多(duō)，但是(shì)星系当中存(cún)在(zài)的恒星数量却只有银(yín)河系的千(qiān)分(fēn)之一。

所(suǒ)以(yǐ)在理(lǐ)论(lùn)上，该星系必须存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科(kē)学家(jiā)们(men)使用最先(xiān)进(jìn)的望远镜对其进行了40个小时的详(xiáng)细测量之后，发现星系中的(de)恒星(xīng)运动是可以用正(zhèng)常的物质和力学定律来解释的。那么又有(yǒu)人提出(chū)，也许该星系(xì)的暗物质，已经被附(fù)近(jìn)的另一(yī)个大星(xīng)系剥离了。奇怪的(de)是(shì)，它的附近(jìn)没(méi)有任(rèn)何(hé)星系存在。造成(chéng)这些现象的除了暗物质的假说之(zhī)外，另一种可能就是人类对引(yǐn)力的理解还不(bù)够全面，引(yǐn)力很(hěn)可能(néng)在不同尺度空间中的工作方(fāng)式是不同(tóng)的，这意味着在行星系尺度(dù)中的(de)天体(tǐ)会沿着它(tā)们的轨道(dào)，按照(zhào)我们(men)所(suǒ)理解(jiě)的方式(shì)运动。但是(shì)上升到星(xīng)系(xì)和星团(tuán)的(de)尺度，引力之间的相(xiāng)互作(zuò)用则是不同(tóng)的(de)方式(shì)。对(duì)于(yú)在星系团之(zhī)间的相互作用，科学家还引入了外部(bù)场效应的概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的(de)质量之间会(huì)产生对彼此特殊(shū)的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着我们需(xū)要对现在的(de)物理定律进行修正，这些发现也让(ràng)很(hěn)多人认(rèn)为暗物质假说理论就此终(zhōng)结。但是(shì)在(zài)宇(yǔ)宙当中还有关于暗物(wù)质存在(zài)的其他的理论(lùn)证据，这(zhè)些理论(lùn)证(zhèng)据是(shì)蒙德(dé)理论所没法解(jiě)释(shì)的“引力透镜(jìng)”。

径向距离(lí)为37亿(yì)光年的子弹星(xīng)系(xì)团，由两(liǎng)个碰撞的星系团所组(zǔ)成，类似这样的(de)星(xīng)团，它们大部分的(de)普通质量都在(zài)星系的(de)气(qì)体(tǐ)当中(zhōng)。当星团以1000万(wàn)公里/小(xiǎo)时发生碰(pèng)撞的(de)时(shí)候，星际气体(tǐ)的(de)相互作用就(jiù)会导致温度的(de)急剧升高，速度大幅降低。所以在理(lǐ)论(lùn)上(shàng)，在碰撞之(zhī)后(hòu)，子弹星(xīng)系团(tuán)大部分(fēn)的质(zhì)量将(jiāng)位于所有这(zhè)些(xiē)气体(tǐ)所在的中间区(qū)域。那么我(wǒ)们(men)通过什么来验证它的质量区域到(dào)底是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传回了宇宙当中第(dì)一张全彩的高清照片，在照片(piàn)中(zhōng)我们可以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大(dà)的形变。其实(shí)这些(xiē)星系本身并不(bù)是真(zhēn)的被扭曲了，也不是韦(wéi)伯(bó)望(wàng)远(yuǎn)镜出(chū)了(le)什么问(wèn)题，而(ér)是这样极(jí)遥远的(de)天体和我们(men)地球上的观测者(zhě)之间。被(bèi)一个质量(liàng)超级巨大的天体(tǐ)遮(zhē)挡(dǎng)，这个超大质(zhì)量的东西的(de)引(yǐn)力，会使身(shēn)后更遥远星系的光(guāng)都发生了扭曲。这(zhè)个(gè)现(xiàn)象就(jiù)是引(yǐn)力透(tòu)镜效应。这个巨(jù)大(dà)的天(tiān)体可(kě)能是超(chāo)大质(zhì)量的黑洞或者是暗物质。

所以当人(rén)们对子弹(dàn)星系团观测的(de)时候，发现(xiàn)它的大质(zhì)量区域并不(bù)是在(zài)中间，而(ér)是在两侧。所以最(zuì)好的解释方法就是当星团发生全部的(de)碰(pèng)撞时，可被观(guān)测到(dào)的质量气体被(bèi)卡在了(le)中间(jiān)，暗(àn)物质则直接通过(guò)了这个区域，并在(zài)两边形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认为是暗物质(zhì)存(cún)在的迄今为(wèi)止最好的理论证据。

除(chú)此之外，还有来自宇宙(zhòu)当中最古(gǔ)老的光。从(cóng)宇(yǔ)宙大(dà)爆炸开始，38万年之后，可见光(guāng)终于可以畅通无阻地(dì)穿(chuān)越在宇宙当(dāng)中了。经过了130多亿年之(zhī)后，这些光在宇宙(zhòu)空间背景上留下(xià)了各(gè)相同性的微波辐射。其中红色的部分表示(shì)温度较高的(de)区域，蓝色(sè)则表示相对较冷的区域，但实际上它们之间(jiān)的温差只有万分之一(yī)。

科学家们通过对前(qián)景背景分离后(hòu)的(de)二(èr)值图(tú)像(xiàng)进行连通域(yù)提取和标记(jì)之后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗物质(zhì)，图形(xíng)看起来不(bù)应该是这样(yàng)的，而(ér)随着暗物质(zhì)的(de)增加(jiā)，一(yī)些峰(fēng)值的幅度会减小，才变得看起来“和(hé)谐”。为了匹配(pèi)宇(yǔ)宙微波背景辐(fú)射的(de)测量(liàng)值(zhí)，我们需要的(de)暗(àn)物质大约是普通物质的(de)5倍。这个数(shù)字与解(jiě)释星系当中恒(héng)星运动所需(xū)要的暗物质比(bǐ)例是一致的。这(zhè)就意(yì)味着。

用了(le)一个简单(dān)的(de)理论框架(jià)，就很好地解释了很(hěn)多不同的(de)观测结果。而暗物质(zhì)的(de)本质就是宇(yǔ)宙当中(zhōng)存在着某(mǒu)种类(lèi)型的粒子，它们不参与(yǔ)任(rèn)何其他的(de)电(diàn)磁作(zuò)用，只通过引力来(lái)相互作用。所以(yǐ)如果能够找到(dào)这(zhè)种粒子的存在，就相当(dāng)于找(zhǎo)到了暗物质存(cún)在的(de)实际证据。这种粒子到底是(shì)什么？科学家(jiā)们已经提出了(le)数十种的假想(xiǎng)目标，而要寻找这些不同的目标粒子(zi)所需要的实验(yàn)方式也不相同。在过去的几十年当中，人类为了寻找这些看不(bù)见、摸不到(dào)，几乎不会与常规物质相互作(zuò)用(yòng)的“暗物质”，科学家们(men)已经进行了超过(guò)50次(cì)的实(shí)验，却没有(yǒu)任何实质性的发现(xiàn)，除了一个地方，意(yì)大(dà)利的(de)格兰萨(sà)索山，隶属于(yú)阿尔卑斯(sī)山脉(mài)。

在山(shān)下(xià)1400米处的(de)地下矿井当中，藏着地球上(shàng)最大(dà)的地学实验室，这个(gè)实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器，一直(zhí)致力于(yú)寻(xún)找暗物质粒子的周期性(xìng)震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科(kē)学家声称(chēng)观测到了某种信号。经过了20多(duō)年的数(shù)据收集，人们发现了一个有(yǒu)趣的事情。探测率会在每年的6月(yuè)份达到峰值，然(rán)后在11月降到(dào)最低，而且(qiě)在20年当中每年都是一样。一(yī)些科学家认为这可能是人类发现(xiàn)暗物质(zhì)的第一个直接(jiē)证据。

但是(shì)为(wèi)什么暗(àn)物(wù)质会产(chǎn)生周期(qī)性的(de)年度信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳系(xì)正(zhèng)在以220公里/秒的速度围绕(rào)着银河系(xì)进(jìn)行移动，那么如果暗物(wù)质(zhì)存在宇(yǔ)宙当中，这意味(wèi)着我们也在以这样的速度在穿越着暗(àn)物质流，这个(gè)过程中会产生相应的振荡(dàng)，同时地球又(yòu)以30公里/秒的速度围(wéi)绕太阳进行旋转。所以有半(bàn)年的时(shí)间，地球(qiú)围(wéi)绕太阳的方(fāng)向与太阳(yáng)环(huán)绕银河系(xì)的方向是一致的，而另(lìng)外半年则与(yǔ)之相反(fǎn)。

而在6月份的(de)时候，地球与太阳的方向(xiàng)正好达(dá)到(dào)完全一致，这(zhè)是(shì)理论上地(dì)球穿越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段。而在11月份(fèn)，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实际(jì)的情况中(zhōng)，太阳系相对银(yín)河(hé)系(xì)的(de)平面(miàn)呈现了(le)60度的倾(qīng)斜，但是这并(bìng)不影响这个理论(lùn)的有效性(xìng)。

因此科(kē)学家认为这可以用来解释，研(yán)究(jiū)人(rén)员们所(suǒ)观测(cè)到的周(zhōu)期性(xìng)信号。当然也可能有(yǒu)其(qí)他的情况，造成这(zhè)种年度周(zhōu)期(qī)信(xìn)号(hào)的差(chà)异也(yě)可能是(shì)温度、湿度、土(tǔ)壤中的水(shuǐ)分、高山(shān)上(shàng)的积(jī)雪(xuě)，甚至连意大利游客(kè)的数量也符合这(zhè)个周期的(de)规律。

所以，科(kē)学家(jiā)们又在南半球建(jiàn)立了一个(gè)几乎相同的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的实验室正好相反，而在这里，地球穿过暗物(wù)质流的运动(dòng)特(tè)征和第一(yī)个实(shí)验(yàn)室(shì)是一样的(de)。

因此，如果在这(zhè)里(lǐ)可以得到相同的(de)信号，就可以成为(wèi)暗物质(zhì)所存在的非(fēi)常有力(lì)的证据了。但是由于这个实验室刚(gāng)刚建成不(bù)久，所以截至目前(qián)还无法提供相应的(de)数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台(tái)新的望(wàng)远镜，这台太(tài)空望远镜叫(jiào)做“南希格雷(léi)斯罗曼”，它(tā)的主镜大小跟哈(hā)勃望远镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪(yí)器提供的视野是哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希格雷斯(sī)罗曼太空望远镜其中(zhōng)一个关键的用途就是探索(suǒ)暗物质背后的奥秘，对于(yú)探测(cè)的结果，我们只能拭(shì)目(mù)以待(dài)了。费米(mǐ)实验(yàn)室粒子天体物理中(zhōng)心的科学(xué)家丹琥珀和贾森斯特芬研(yán)究发现，如果暗(àn)物质(zhì)存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一种神(shén)秘的效应，这(zhè)种暗物质(zhì)效应，会(huì)支持(chí)宇宙(zhòu)当中生(shēng)命(mìng)的诞生(shēng)，或者说是生命进化(huà)的一(yī)个重要因素。

如果这一理(lǐ)论得到进一步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当(dāng)中的暗物质(zhì)会不会意味着(zhe)人类并不孤单呢？或许在宇(yǔ)宙当中某个角落的(de)行(xíng)星上，暗(àn)物质正在(zài)通过这样(yàng)的效应创造(zào)生命。当然，这些(xiē)推论的(de)大前提是要先(xiān)找到暗物质存在的实际证(zhèng)据。那(nà)么(me)小伙伴们(men)，你们(men)觉得暗物质到(dào)底存不存在呢？喜(xǐ)欢请点赞，你的支持是我更新的动(dòng)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 昆虫界的老大是谁，世界最强虫王第一名