宇(yǔ)宙是“人(rén)为制造”的(de)？为何会存在科学无(wú)法解释的“暗物质(zhì)”？暗物质又究竟是什么？人(rén)类为了寻(xún)找暗物质存在的证(挂号信几天能到，一般什么情况会用挂号信zhèng)据(jù)，科学家们在过去的几(jǐ)十年(nián)当中进行了超(chāo)过50次的(de)长期实验，但是却(què)没(méi)有发现(xiàn)任何的有效证据。除了一(yī)个地方，在1687年出版的(de)自然(rán)哲学数学原理一书中，埃萨克(kè)牛(niú)顿发(fā)表了万有引力(lì)定律(lǜ)，它(tā)揭示了宇宙中(zhōng)天(tiān)体(tǐ)运动的规律。往后的几百年(nián)来，当天文学家们发现某些天体运行(xíng)轨道(dào)出现异常，不符合(hé)万(wàn)有引(yǐn)力定律的(de)时候，他们就会知道，周围(wéi)一定有未知的天体(tǐ)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(tiān)王星(xīng)运行轨道(dào)的(de)异(yì)常，推算并且(qiě)发(fā)现了(le)海王星的(de)存在。另(lìng)外，哈雷彗星(xīng)、冥王星的(de)发现都是应用万有引力(lì)定(dìng)律所取得重大天文成就的(de)例子(zi)。但是这些发现(xiàn)都是(shì)在恒星系统的(de)尺(chǐ)度当中(zhōng)，可当我们上升到星(xīng)系或者(zhě)是星团的尺(chǐ)度，事情(qíng)就开始(shǐ)变得诡异了(le)。

1933年，瑞(ruì)士(shì)的(de)物(wù)理学家弗里茨兹(zī)威基正在研究和测量后发星系(xì)团的质量。这是一个由数(shù)千(qiān)个(gè)星系所(suǒ)组成的巨大星系团，这(zhè)些星系被引力束(shù)缚在一起。测量(liàng)星系团的质量一般(bān)会使用到(dào)两种(zhǒng)方法(fǎ)，当两种(zhǒng)方法结果一致，就可以确定(dìng)其质量的(de)范(fàn)围(wéi)。

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

第二(èr)种(zhǒng)是动力学(xué)质量(liàng)的计算，是利用光谱红移测量星系团中的各个星系相(xiāng)对于(yú)星系团的运动速度(dù)。当(dāng)测(cè)量结果(guǒ)出来之后，兹威基彻(chè)底懵了，“动力学(xué)质量”竟然是“光(guāng)度学质量”的400倍。这意(yì)味着(zhe)，后发(fā)座星(xīng)系团有99%的质量(liàng)消失了，或者说这99%的质量并不以可见(jiàn)光(guāng)的形式所存在，我们无(wú)法看到。最诡异(yì)的(de)是(shì)，在测量速(sù)度的过程(chéng)中，兹威基发现星(xīng)系团中(zhōng)很多星系(xì)的速(sù)度比理论上(shàng)要快得多(duō)，按照(zhào)牛(niú)顿的运动(dòng)学定律，仅靠这些可见星系的质量所产生的引力(lì)是无法将它们(men)束缚在星系(xì)团内的，它们(men)早(zǎo)就(jiù)应该被抛出星系团之外了，除(chú)非有一种神秘的力量(liàng)在起作(zuò)用，这(zhè)种力量来源(yuán)于(yú)某(mǒu)种隐形的物(wù)质。

据此，兹维基提出(chū)了(le)这(zhè)样部分不可(kě)见的暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们却占据着宇宙中绝大部分的(de)质量。只是(shì)当时的(de)人们(men)对这样的一种说法(fǎ)不屑一顾(gù)。

直(zhí)到40年之(zhī)后，“暗(àn)物质”这个词才再一(yī)次出现(xiàn)。天(tiān)文(wén)学家维拉鲁宾(bīn)和肯特福特在观测仙女座星(xīng)系中的恒星(xīng)运动。理论上(shàng)来说，距离中(zhōng)心越远的(de)恒(héng)星在其轨(guǐ)道上的运行速度就(jiù)会越慢。但是他们观测(cè)的结果却让(ràng)人感到不可(kě)思议(yì)。

随着(zhe)与中心距(jù)离(lí)的增加，恒(héng)星(xīng)的旋转速(sù)度(dù)几乎保持(chí)不变(biàn)。可是根据牛(niú)顿的万(wàn)有引力定律，在(zài)星系当中如果(guǒ)没(méi)有足够大的质量来(lái)吸引它(tā)们，这(zhè)些(xiē)外围的恒星早就被甩到宇宙(zhòu)当(dāng)中了。基于这(zhè)种现象，科学家们会使(shǐ)用(yòng)一种相对(duì)标准的方法来解释(shì)暗(àn)物质的存在，这种(zhǒng)方法就是(shì)测量星系(xì)当(dāng)中气体在X轴上(shàng)距离星系中心的(de)距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异常的结果(guǒ)，就认为是(shì)由暗物质(zhì)的(de)力量(liàng)进入其中。

于是科学家们通过射电(diàn)望远镜测(cè)量了距离星系(xì)中心更远距离的(de)氢元素(sù)，发现它们的(de)旋转速度并不符合牛顿的(de)力学定律。我(wǒ)们的太(tài)阳系也不例(lì)外，太阳系位于银河系的第三悬(xuán)臂之上，距离银河系(xì)中心(xīn)2.6万光年，根据万有引力定律进行计算，太阳系(xì)的运行速度(dù)应该是(shì)160千(qiān)米(mǐ)/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度(dù)围绕银(yín)河系旋转，这个实(shí)际速度远远大(dà)于(yú)理论速度，那(nà)么产生以上这种向心加速度的原因很(hěn)可能就(jiù)是存(cún)在着一(yī)种我们看不到(dào)的物质(zhì)，是这些暗物质的(de)引(yǐn)力效(xiào)应将星(xīng)系聚集在了一(yī)起。

也是从这时开始，越来越多的研究人员开始相信暗物质的存在。科(kē)学(xué)家根据星系(xì)外恒星(xīng)轨(guǐ)道的(de)速度，估算在星系当中暗(àn)物质的质量(liàng)占整个星系质量(liàng)的85%。但是(shì)，暗物质并(bìng)不是唯一可以解(jiě)释(shì)这个现象的原因。在一项(xiàng)新的研究当中，科(kē)学家(jiā)们(men)发现(xiàn)，几乎(hū)没有引力(lì)效应的遥(yáo)远恒星之间，也会(huì)出现速度上(shàng)的微小差异。另(lìng)外，天文学家(jiā)还发现了一个反(fǎn)常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿(yì)光年，大小和(hé)银(yín)河系不多(duō)，但(dàn)是星系当中(zhōng)存(cún)在(zài)的恒星数(shù)量(liàng)却只(zhǐ)有银河系的(de)千分之一。

所以在理(lǐ)论上，该星系必须存在暗物(wù)质，否(fǒu)则就(jiù)会(huì)分崩离析。但是科学家们使用最先(xiān)进的(de)望远(yuǎn)镜对其进行了40个小时的详细测量(liàng)之后，发现星(xīng)系中的恒星运动(dòng)是可以用正常的物质和力学定律来解释的(de)。那么又(yòu)有(yǒu)人提出，也许该星(xīng)系的暗物(wù)质，已经被附近的另一(yī)个大星(xīng)系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附(fù)近没有任(rèn)何星系存在。造成(chéng)这(zhè)些现象的除了暗物(wù)质的假说之外(wài)，另一种可能就是(shì)人(rén)类对引(yǐn)力(lì)的(de)理解还(hái)不够(gòu)全面，引力很可能(néng)在不同(tóng)尺度空(kōng)间(jiān)中的工作方式(shì)是(shì)不同(tóng)的，这意味着在行(xíng)星(xīng)系尺度中的天体会沿着它们的轨道，按照我(wǒ)们所(suǒ)理解的方式运(yùn)动。但是上升到(dào)星系和星团的尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同的方(fāng)式。对(duì)于在星系(xì)团之间的(de)相互作用，科学家还引(yǐn)入(rù)了外部(bù)场效应的概念，指(zhǐ)的是(shì)在数百万光(guāng)年的规模上，巨大的质量(liàng)之间会产生对彼(bǐ)此(cǐ)特殊的效果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立(lì)，这意(yì)味着我们(men)需(xū)要(yào)对现(xiàn)在的物(wù)理定律进行(xíng)修正(zhèng)，这些发现也让很多人认为(wèi)暗物质假(jiǎ)说理(lǐ)论就此(cǐ)终(zhōng)结。但是(shì)在宇宙当中还有关于(yú)暗(àn)物质存在的其(qí)他的理论证(zhèng)据，这(zhè)些理论(lùn)证据是蒙德(dé)理论(lùn)所没(méi)法(fǎ)解(jiě)释(shì)的“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

挂号信几天能到，一般什么情况会用挂号信ding="async" data-ratio="0.5597331716191631" data-type="jpeg" data-w="1649" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/18fc0a6e444b507.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

径向距(jù)离为(wèi)37亿(yì)光年(nián)的子弹星系团，由两个碰撞的星(xīng)系团所组(zǔ)成，类似这样的星(xīng)团，它们(men)大部分的普通质量都在星(xīng)系的气体当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万公里/小时发生碰撞的(de)时候(hòu)，星(xīng)际气体的相互作用就会(huì)导致温度的急剧(jù)升高，速度大(dà)幅降低。所以在理论上，在碰撞之后(hòu)，子(zi)弹星系(xì)团大部分的(de)质量将位于所有这些气体所在的(de)中间区域。那么我们通(tōng)过什么来验证它的(de)质量区域(yù)到底是不是集中在中间(jiān)呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空(kōng)望远镜(jìng)传回了宇宙当中(zhōng)第一张全彩的高清(qīng)照片，在照片中我们可以明(míng)显地看(kàn)到很多星(xīng)系(xì)似乎被(bèi)拉(lā)伸产生了巨大(dà)的形变。其实这(zhè)些(xiē)星系本身并不(bù)是(shì)真的被扭曲了(le)，也不是(shì)韦伯(bó)望(wàng)远(yuǎn)镜出了什么问题，而是这样(yàng)极(jí)遥远的天体和我们地(dì)球上的(de)观测者之间。被一个质量超级巨大(dà)的天体遮挡，这(zhè)个超大质量(liàng)的(de)东(dōng)西的引力，会使(shǐ)身(shēn)后更遥远星系的光都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就是引力透(tòu)镜(jìng)效应。这个(gè)巨大的天体可能(néng)是(shì)超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当人们对(duì)子弹星(xīng)系团观测的时候，发(fā)现(xiàn)它(tā)的大质量区域并不是在中间(jiān)，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最好的解释方法就(jiù)是当星团(tuán)发生全部(bù)的碰撞时，可被观测到的(de)质量气体被卡在(zài)了(le)中间，暗物(wù)质则直接通过(guò)了这个区域，并在(zài)两边(biān)形成了引力(lì)透镜。对(duì)子(zi)弹星系团的引力透镜(jìng)研(yán)究(jiū)也(yě)被(bèi)认为是(shì)暗(àn)物(wù)质存在(zài)的(de)迄今为止(zhǐ)最好的理论证(zhèng)据。

除此(cǐ)之外，还(hái)有(yǒu)来自宇宙当中最古(gǔ)老的光。从宇(yǔ)宙大爆炸开始，38万年(nián)之后，可(kě)见光终于可以畅通无阻(zǔ)地穿越在宇(yǔ)宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙(zhòu)空(kōng)间背景上留(liú)下了各(gè)相同性的微(wēi)波辐射。其中(zhōng)红色的(de)部(bù)分表示温度较高(gāo)的区域(yù)，蓝色则表(biǎo)示相对较冷的区域(yù)，但实际(jì)上它们之间的(de)温差只(zhǐ)有万分之一。

科学家们(men)通过对前景背景分离后的二(èr)值图像进行连(lián)通域提取和标记(jì)之后(hòu)发现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗(àn)物(wù)质，图形(xíng)看起来不应该是这样的，而(ér)随着暗物质的增加，一些峰值(zhí)的幅度会减(jiǎn)小(xiǎo)，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为(wèi)了(le)匹配宇宙微波背景辐(fú)射(shè)的测量(liàng)值，我们需要(yào)的暗(àn)物质大约是普通物质的5倍。这个(gè)数字与解释星系当中(zhōng)恒星(xīng)运动所需要的暗(àn)物质比例是一致(zhì)的。这就(jiù)意味着(zhe)。

用(yòng)了(le)一个(gè)简单的理论框架，就很好地解释了很多不同(tóng)的观测(cè)结果。而暗物质的本质就(jiù)是(shì)宇宙当中存(cún)在着某种类型(xíng)的(de)粒子，它们不参与任何其他的电(diàn)磁作用，只通过引力(lì)来相(xiāng)互作(zuò)用(yòng)。所以(yǐ)如(rú)果能够(gòu)找到这种(zhǒng)粒子的存(cún)在，就(jiù)相当于找到(dào)了暗物质存在(zài)的实(shí)际证据。这(zhè)种粒子到底是什么？科学家(jiā)们已经提出了数(shù)十种(zhǒng)的假想(xiǎng)目标，而要寻找这(zhè)些(xiē)不同的目标粒子(zi)所需要的实验方式也(yě)不(bù)相同。在过去(qù)的几十(shí)年(nián)当中，人类为(wèi)了寻找(zhǎo)这些(xiē)看(kàn)不见、摸不到，几乎(hū)不会与常规物质相(xiāng)互作用的(de挂号信几天能到，一般什么情况会用挂号信)“暗物(wù)质”，科(kē)学家们已经进行了超(chāo)过50次的实验，却(què)没有任何实(shí)质性的发现，除了一个(gè)地(dì)方，意大利的格兰萨(sà)索山，隶(lì)属于阿尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中(zhōng)，藏着地球上最大的地学实验室，这(zhè)个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一(yī)个三层楼高的探测器(qì)，一直致(zhì)力于寻找暗物质(zhì)粒子的周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到了某种信号。经过(guò)了20多年的数(shù)据收集，人们发现了(le)一个有趣的事情。探测率(lǜ)会(huì)在每(měi)年的6月(yuè)份达到峰值(zhí)，然后在11月降到最低，而且在(zài)20年当中每年都(dōu)是(shì)一(yī)样。一(yī)些(xiē)科学家认为这(zhè)可能是人类发(fā)现暗物质的(de)第一个(gè)直(zhí)接证(zhèng)据。

但(dàn)是为什(shén)么暗物质会(huì)产生周期性的年(nián)度信号呢？刚(gāng)才我们讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒的速(sù)度围绕(rào)着银河系进行移(yí)动，那(nà)么如果暗物(wù)质(zhì)存在宇宙当中，这意味着我们也在以这样(yàng)的速度在(zài)穿越(yuè)着暗物质流，这个(gè)过(guò)程中会(huì)产生相应的振(zhèn)荡，同(tóng)时(shí)地(dì)球(qiú)又以30公(gōng)里/秒的速度围(wéi)绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳环绕(rào)银河系的方向是一致的，而另外半年则与(yǔ)之相反(fǎn)。

而在6月份的(de)时候，地球(qiú)与太阳(yáng)的方向正好达到完全一致，这是理(lǐ)论上(shàng)地(dì)球穿越暗物质流最(zuì)快的时(shí)段(duàn)。而在11月份(fèn)，又恰好达到了最(zuì)慢值(zhí)。尽(jǐn)管在实际的情况(kuàng)中，太阳系相(xiāng)对银河(hé)系的平面呈现了60度的(de)倾斜，但(dàn)是(shì)这并不影响这个理论(lùn)的(de)有效性(xìng)。

因此科学家(jiā)认为(wèi)这可以用来解释，研究人员们所观测到的周期性信(xìn)号。当然也可(kě)能有其他(tā)的情况，造成(chéng)这种年度周期信号的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水分(fēn)、高山(shān)上(shàng)的积雪(xuě)，甚(shèn)至(zhì)连意(yì)大利游客(kè)的数量(liàng)也符合(hé)这个周(zhōu)期的规(guī)律。

所以，科学家们又在(zài)南半球建立了(le)一(yī)个几(jǐ)乎(hū)相同的实(shí)验室(shì)，这里的(de)季(jì)节与之(zhī)前的实(shí)验室正好相(xiāng)反，而在这里，地球穿过(guò)暗物质(zhì)流的(de)运(yùn)动(dòng)特征和第一个实(shí)验室是一样的。

因此，如果在这里可(kě)以得到(dào)相同的信号，就(jiù)可(kě)以成为(wèi)暗物质(zhì)所(suǒ)存在的非(fēi)常有力(lì)的证据了。但是由(yóu)于这个(gè)实验(yàn)室刚刚建成不(bù)久，所以(yǐ)截至目前还无(wú)法提供相应的数据支持。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将会(huì)发射(shè)一台(tái)新的望(wàng)远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希(xī)格(gé)雷(léi)斯罗(luó)曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃(bó)望远(yuǎn)镜相(xiāng)同，但它的(de)宽视场仪器(qì)提(tí)供的视野是哈(hā)勃(bó)红(hóng)外仪器的(de)100倍。南(nán)希格雷斯(sī)罗曼太(tài)空望远镜其中(zhōng)一个关键的用途就是探索暗物质背后的(de)奥秘(mì)，对(duì)于探测的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天体(tǐ)物理(lǐ)中心的科学家丹琥珀和(hé)贾森斯特芬(fēn)研究发(fā)现，如果(guǒ)暗物质(zhì)存在(zài)，它们极有可能拥有另一(yī)种(zhǒng)神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会(huì)支(zhī)持宇宙当中生命的(de)诞(dàn)生(shēng)，或(huò)者说是生命(mìng)进(jìn)化的一个重要因素。

如(rú)果这一理论得(dé)到进一(yī)步的证实，那么遍(biàn)布(bù)宇宙当中的暗物质会不(bù)会意味着(zhe)人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落(luò)的行星(xīng)上，暗物质正在通(tōng)过这(zhè)样的效应创造生(shēng)命。当(dāng)然，这些推论的大前提是要先找到暗物(wù)质存在的(de)实际证据(jù)。那么小伙伴们，你们觉得暗(àn)物质(zhì)到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动力(lì)！

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