宇宙(zhòu)是“人为制造(zào)”的？为何会存在科学无法解释(shì)的“暗物质”？暗物(wù)质又究竟(jìng)是(shì)什么(me)？人类(lèi)为了寻找(zhǎo)暗物(wù)质(zhì)存在的证(zhèng)据，科(kē)学(xué)家(jiā)们在(zài)过(guò)去的几十(shí)年当(dāng)中进(jìn)行了超过50次的长(zhǎng)期(qī)实(shí)验，但是却没(méi)有(yǒu)发现任(rèn)何的有效证据。除(chú)了一(yī)个地方，在1687年出版的自然哲学数学原理(lǐ)一(yī)书中，埃萨克牛顿发表(biǎo)了万(wàn)有引力定律，它揭示(shì)了宇宙中天(tiān)体运(yùn)动的规律。往(wǎng)后的几百年来，当(dāng)天文学家们发现某(mǒu)些天(tiān)体(tǐ)运行轨道出现异常，不符合(hé)万有引力定(dìng)律的时候(hòu)，他们就会知道，周围一定有未知的天(tiān)体通过引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒(lēi)维耶就通过天(tiān)王星(xīng)运(yùn)行(xíng)轨(guǐ)道的异常，推算(suàn)并且(qiě)发(fā)现了海王星的存(cún)在(zài)。另外(wài)，哈雷彗星、冥王星(xīng)的(de)发(fā)现都是(shì)应(yīng)用万有引力定律所取得重(zhòng)大天文成就的(de)例(lì)子。但是(shì)这(zhè)些发现都(dōu)是在恒星系(xì)统的尺度当中，可当我们上(shàng)升(shēng)到星系或者是星团的尺度，事情就开(kāi)始变得诡异(yì)了(le)。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗里(lǐ)茨兹(zī)威基正(zhèng)在研(yán)究(jiū)和测量后发(fā)星(xīng)系(xì)团的质(zhì)量。这(zhè)是一个由(yóu)数千个星系所组成的巨(jù)大星系团(tuán)，这些星系被引(yǐn)力(lì)束缚(fù)在一(yī)起。测量星系团的质量一般会使用到(dào)两种方法，当(dāng)两种方法(fǎ)结果(guǒ)一(yī)致(zhì)，就可以确定其(qí)质(zhì)量的范围。

第一种是获(huò)得其"光度学的质量"，需要的数据是(shì)测量各个星系的光(guāng)度。

第二种是动力学质(zhì)量的计算，是利用光(guāng)谱红移测量星系团中的各(gè)个星系相(xiāng)对于星系团的(de)运动速度(dù)。当测量(liàng)结果出来之后，兹(zī)威(wēi)基彻底懵了(le)，“动力(lì)学质量”竟然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这意味(wèi)着，后(hòu)发座(zuò)星系团(tuán)有(yǒu)99%的质(zhì)量(liàng)消失了，或者说(shuō)这99%的质量并不以(yǐ)可(kě)见光的形式所存在，我们无法看(kàn)到。最诡异的是(shì)，在测量速度(dù)的过(guò)程中(zhōng)，兹威基发现(xiàn)星系团中(zhōng)很多星(xīng)系的速度比(bǐ)理论上(shàng)要快得多(duō)，按照牛顿的(de)运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产生的(de)引力是无法将它们(men)束缚在星(xīng)系(xì)团内(nèi)的，它(tā)们(men)早就应该被抛(pāo)出星系团之外(wài)了，除(chú)非有(yǒu)一(yī)种神秘的力量在起作用，这(zhè)种(zhǒng)力量(liàng)来源于某种(zhǒng)隐(yǐn)形的物质。

据此，兹(zī)维基提出了(le)这样部分不可见的暗质(zhì)，它不发散光、吸光、反射光(guāng)，但(dàn)是它们却占(zhàn)据(jù)着宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人(rén)们(men)对这样(yàng)的(de)一种(zhǒng)说法不(bù)屑一顾。

直到40年之(zhī)后(hòu)，“暗物质”这个词(cí)才再一次(cì)出现(xiàn)。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特(tè)福特在观测仙(xiān)女座(zuò)星系中(zhōng)的恒星运动(dòng)。理(lǐ)论(lùn)上来(lái)说，距离(lí)中心越远(yuǎn)的恒星在其轨道(dào)上的运行速度就会越慢。但是(shì)他(tā)们观测的(de)结果却让人感到不可(kě)思议。

随着与中心(xīn)距离的增加，恒星的旋转(zhuǎn)速度几乎保持不变。可(kě)是根据牛顿(dùn)的(de)万有引(yǐn)力定律，在星系当(dāng)中如果没(méi)有足(zú)够大的质(zhì)量来(lái)吸引它们，这些外围的恒星(xīng)早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基于这种现(xiàn)象，科(kē)学家们会使用一种相对标准的方(fāng)法来解释暗(àn)物质(zhì)的存(cún)在，这种方法就(jiù)是测量星系当(dāng)中(zhōng)气体在X轴上距离星系中心的距(jù)离，以及在Y轴上气体的旋(xuán)转速(sù)度。如果出现异常的结果，就(jiù)认为是由暗物质的(de)力量进入其(qí)中。

于是科(kē)学家们通(tōng)过射电望(wàng)远镜测量了距(jù)离(lí)星系中(zhōng)心更远距离的氢元素，发现它(tā)们(men)的旋转速(sù)度(dù)并不符合牛顿(dùn)的力学(xué)定律。我(wǒ)们的太阳(yáng)系也不例外(wài)，太阳系位于银(yín)河(hé)系的第三悬(xuán)臂之上，距(jù)离银河系中心2.6万光年(nián)，根据万有引力定律进(jìn)行计(jì)算(suàn)，太阳系(xì)的运行(xíng)速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳系正在以220千米/秒的(de)速(sù)度围绕银河(hé)系(xì)旋转，这个实际(jì)速度远远大于理论速度，那(nà)么产生以上(shàng)这种向心加(jiā)速(sù)度的原因很可(kě)能就是存在(zài)着(zhe)一种我(wǒ)们看不到(dào)的物质，是这些暗物质的引力效应将(jiāng)星系(xì)聚集在了一(yī)起。

也是从(cóng)这时开始，越来越多的研(yán)究人员(yuán)开始相信暗物(wù)质的存在。科学(xué)家根据星系外(wài)恒星轨道的速度，估算在(zài)星系当中暗物质的质量占整个星系质量的(de)85%。但(dàn)是(shì)，暗物(wù)质并不是(shì)唯一可以解释(shì)这个现象的原因。在一项新的研究当中，科(kē)学(xué)家们(men)发(fā)现(xiàn)，几乎没有引力效(xiào)应(yīng)的遥远恒(héng)星之间，也会出(chū)现(xiàn)速度上的微(wēi)小差异。另(lìng)外，天(tiān)文学家还发现了(le)一个(gè)反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星系距离(lí)地球大约2.5亿(yì)光(guāng)年，大小和银(yín)河系不(bù)多，但是(shì)星系当中存在(zài)的(de)恒星数(shù)量却只有银(yín)河系的千分之一。

所以在(zài)理论上，该星系必须存(cún)在暗物质，否则(zé)就会分崩离析。但是科学家们使用最先进的望远镜对其进行(xíng)了40个小时的(de)详细测量之后，发现星系中的恒星运(yùn)动(dòng)是可以用正(zhèng)常的物质和力学定律来解释的(de)。那么又有人提(tí)出(chū)，也许该星系(xì)的暗物(wù)质，已(yǐ)经被附近的另一个(gè)大星系剥离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有任(rèn)何(hé)星系存在。造成这(zhè)些现象的(de)除了暗物质(zhì)的假说之外，另(lìng)一种可能就是(shì)人类对引力的理解还不(bù)够(gòu)全(quán)面，引力很(hěn)可能在不同尺度空间中(zhōng)的工作(zuò)方(fāng)式是不同的，这意(yì)味着在行星系尺度中的天体会沿着它们的轨道，按照我们所理解的方(fāng)式(shì)运动。但是上(shàng)升到星系和星团的(de)尺度，引力(lì)之间(jiān)的相互作用则是不(bù)同的(de)方式。对于(yú)在星系团之(zhī)间的相互作用，科学(xué)家还引入了(le)外部场(chǎng)效应(yīng)的概念，指(zhǐ)的是在数百万光(guāng)年的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此特殊的(de)效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味(wèi)着我们需要(yào)对现在(zài)的物理定律进(jìn)行修正(zhèng)，这些发现也让很(hěn)多人(rén)认为(wèi)暗物质假说理(lǐ)论就此终结(jié)。但(dàn)是(shì)在宇宙当中还有关于暗(àn)物质存在的(de)其他(tā)的理论(lùn)证据(jù)，这些理论证据是蒙德理论所(suǒ)没法解释的“引力透镜”。

径(jìng)向距离为37亿光年的子弹星系(xì)团(tuán)，由两(liǎng)个碰撞的星系(xì)团所(suǒ)组(zǔ)成，类似(shì)这样的星团，它们(men)大部(bù)分的普通质量都在星系的(de)气体(tǐ)当中。当星团(tuán)以1000万公里(lǐ)/小时发生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会导致温(wēn)度(dù)的急剧升高，速度大幅降低(dī)。所(suǒ)以在理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分的质量将(jiāng)位于所有这些气体所在(zài)的中间区域。那么(me)我们(men)通过什么来验(yàn)证(zhèng)它的质(zhì)量区域到底是不是集中在中间呢？前不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第一张全(quán)彩的高清照片，在(zài)照(zhào)片中我(wǒ)们可以明(míng)显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大(dà)的(de)形变(biàn)。其实这些星系(xì)本身并(bìng)不(bù)是真的被(bèi)扭曲了(le)，也不是韦(wéi)伯望远(yuǎn)镜出了什么问题，而是(shì)这(zhè)样极遥(yáo)远的天体和(hé)我们地球上的观测者(zhě)之间。被(bèi)一个质量超级巨大(dà)的天体遮挡，这个超大质(zhì)量(liàng)的东西的引力，会(huì)使身(shēn)后更遥远星(xīng)系的光都发生(shēng)了(le)扭曲(qū)。这个现(xiàn)象就是引力透镜效应。这个巨大(dà)的天(tiān)体可能(néng)是超大质量的黑洞或(huò)者是暗物质。

所以(yǐ)当人们(men)对子弹星系团观测的时候，发现它的大质量区域并不是在(zài)中间，而是在两(liǎng)侧(cè)。所以最(zuì)好的(de)解释(shì)方法就是(shì)当星(xīng)团发(fā)生(shēng)全(quán)部的(de)碰(pèng)撞时，可被观测到(dào)的质(zhì)量气体被(bèi)卡在(zài)了中间，暗物质则(zé)直接通过了这个(gè)区域，并在两边形成了(le)引力透镜。对子弹星系团的(de)引力透镜(jìng)研究也被(bèi)认为是暗物质存在的迄今为(wèi)止最(zuì)好的理论(lùn)证据(jù)。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中最古老的(de)光。从(cóng)宇宙大(dà)爆(bào)炸开始，38万(wàn)年(nián)之后，可(kě)见光(guāng)终于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过了130多亿年之(zhī)后，这些光(guāng)在宇宙空间背景上留下(xià)了各(gè)相同性(xìng)的微波辐(fú)射。其中红色的部分(fēn)表示温(wēn)度(dù)较高的区域，蓝色则表示相对较冷的(de)区域，但实(shí)际上它(tā)们之间(jiān)的(de)温差只(zhǐ)有万分(fēn)之一。

科学(xué)家们通过(guò)对(duì)前景背景分(fēn)离后的二值(zhí)图像进行连通域提(tí)取和(hé)标记(jì)之后发(fā)现，如果(guǒ)宇宙(zhòu)当中(zhōng)没有暗物质，图形看(kàn)起(qǐ)来不应该是这样的，而随着暗(àn)物质(zhì)的增加(jiā)，一些峰值的幅度会减小，才(cái)变得看起(qǐ)来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹配宇宙微波背(bèi)景辐(fú)射的测量(liàng)值，我(wǒ)们(men)需要的暗物质大约(yuē)是普通物质的5倍。这个数字与(yǔ)解释星系当中恒星运动所(suǒ)需要的(de)暗(àn)物质比例(lì)是一(yī)致的(de)。这就意味着。

用了一个简单的理(lǐ)论框架，就(jiù)很(hěn)好(hǎo)地解(jiě)释了很多不同的观测结果。而(ér)暗物质的本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒子，它(tā)们不参(cān)与任(rèn)何其他的电磁作(zuò)用，只(zhǐ)通过引力(lì)来(lái)相互作用。所以如果能够(gòu)找到这(zhè)种粒子的存在(zài)，就相(xiāng)当于(yú)找(zhǎo)到了暗物质存在的实际证据。这种粒子(zi)到底是(shì)什么？科学家们(men)已经提出(二鹊救友文言文翻译及注释讲解，二鹊救友文言文翻译及注释拼音二鹊救友文言文翻译及注释讲解，二鹊救友文言文翻译及注释拼音span>chū)了数十种的假(jiǎ)想目(mù)标，而要寻(xún)找这(zhè)些不同的目(mù)标粒子所需要(yào)的实验方式也不相同。在(zài)过(guò)去的几(jǐ)十(shí)年(nián)当中(zhōng)，人类为了寻找这些看不见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规物质相互作用的“暗物质”，科学家(jiā)们已(yǐ)经进行了超(chāo)过50次的实(shí)验，却(què)没有任何实质(zhì)性的发现，除了一个地方，意大利的格(gé)兰(lán)萨索(suǒ)山，隶属于阿(ā)尔卑斯山(shān)脉。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当(dāng)中，藏(cáng)着(zhe)地(dì)球(qiú)上最大的地学实验(yàn)室，这个实(shí)验(yàn)室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器，一(yī)直致力于(yú)寻找暗(àn)物质粒子的周(zhōu)期性震荡。

自(zì)1997年以(yǐ)来，这(zhè)里(lǐ)的(de)科学家声称观(guān)测到了某种信号。经过(guò)了20多年的(de)数据(jù)收集，人们发现了一(yī)个(gè)有趣的事情(qíng)。探测率会(huì)在每(měi)年的6月份达到(dào)峰值，然(rán)后(hòu)在(zài)11月降到最低，而且(qiě)在(zài)20年(nián)当中每年(nián)都是一样。一些科学家认为这可能是人类发(fā)现暗(àn)物质(zhì)的第一个(gè)直接(jiē)证据。

但是为什(shén)么暗物质会产生周期性的年度信号(hào)呢？刚才(cái)我们讲(jiǎng)了太阳系正在(zài)以220公里/秒(miǎo)的(de)速度围绕着(zhe)银河系进(jìn)行移(yí)动(dòng)，那么如(rú)果暗物质(zhì)存在(zài)宇宙当(dāng)中(zhōng)，这(zhè)意味着我们(men)也在以这样的速度在穿越着(zhe)暗物质(zhì)流，这个过程中会产生(shēng)相应的(de)振荡，同(tóng)时地球又以(yǐ)30公里/秒的(de)速度围绕太(tài)阳(yáng)进行旋转(zhuǎn)。所以(yǐ)有半年的时(shí)间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与太阳环绕(rào)银河系的方向是一致的，而另外半年则(zé)与之相反(fǎn)。

而在(zài)6月份的时候(hòu)，地(dì)球与太阳(yáng)的方向正好达到完全(quán)一致(zhì)，这是(shì)理论上地球穿越暗物质流(liú)最快的时段(duàn)。而在11月份，又恰好达到(dào)了最慢值。尽(jǐn)管在实(shí)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(zhè)并不影响这个理论的有效性。

因(yīn)此科学(xué)家认(rèn)为这(zhè)可以用(yòng)来解释(shì)，研究(jiū)人(rén)员们所观测到的周期性信号。当然(rán)也可能有其(qí)他(tā)的情(qíng)况，造(zào)成这种年度周期信号的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土壤中的水分、高(gāo)山上的积雪，甚(shèn)至(zhì)连意大利游客(kè)的数量也符合这个周期的规律(lǜ)。

所以，科学家们又(yòu)在南半球(qiú)建立了一个几乎(hū)相同的实(shí)验室，这里的(de)季节(jié)与之前的实验室(shì)正(zhèng)好相(xiāng)反，而在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运动特征和第一个实验室(shì)是(shì)一样的。

因此，如果在这里可以得到相同的信(xìn)号，就可以(yǐ)成为暗物质所存(cún)在(zài)的(de)非常有力的证据了。但是(shì)由于这个(gè)实验(yàn)室刚刚建(jiàn)成不久，所以截至目前还无法提供(gōng)相应的数(shù)据支持。另(lìng)外(wài)，在2025年，NASA将会发射(shè)一台(tái)新的望远镜，这台(tái)太空望(wàng)远镜叫(jiào)做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈勃望远(yuǎn)镜相同，但它(tā)的宽(kuān)视场仪器提(tí)供(gōng)的视野是哈勃(bó)红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一(yī)个关键的用途就是探(tàn)索暗(àn)物质背后的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目(mù)以待了。费米实验室粒子天体物理(lǐ)中心的科学家(jiā)丹琥(hǔ)珀和(hé)贾(jiǎ)森斯特芬研究发现，如(rú)果(guǒ)暗物质存在，它们极有可能(néng)拥有另(lìng)一(yī)种神秘的效应(yīng)，这种暗物质效应，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生，或者(zhě)说是生(shēng)命进化(huà)的一个(gè)重要因素。

如果这一(yī)理论(lùn)得到进一步的证实，那么遍布(bù)宇宙当(dāng)中的暗物质会不会意味着(zhe)人(rén)类并(bìng)不孤单呢？或许在(zài)宇宙当中(zhōng)某(mǒu)个角落的行星上(shàng)，暗物质正(zhèng)在通(tōng)过这样的效应(yīng)创造生命。当然，这些推论的大前(qián)提(tí)是要先找(zhǎo)到(dào)暗物质存在(zài)的实(shí)际证(zhèng)据。那么小伙伴们，你(nǐ)们(men)觉得暗物质到底(dǐ)存不(bù)存在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的(de)支持是我(wǒ)更新的动(dòng)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 二鹊救友文言文翻译及注释讲解，二鹊救友文言文翻译及注释拼音