宇宙是“人为制造”的？为何会存在科(kē)学(xué)无法(fǎ)解释的(de)“暗物质”？暗物质又(yòu)究竟是什么？人(rén)类为了寻找(zhǎo)暗物质存在的证(zhèng)据，科(kē)学(xué)家(jiā)们(men)在(zài)过去的几十年(nián)当(dāng)中(zhōng)进行了超过(guò)50次的长期实(shí)验(yàn)，但是却没有发现(xiàn)任何的(de)有效(xiào)证据。除了(le)一个地方，在(zài)1687年(nián)出版(bǎn)的自(zì)然哲学数学(xué)原理一(yī)书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万有引(yǐn)力定(dìng)律(lǜ)，它(tā)揭示了宇宙(zhòu)中(zhōng)天体运动的规(guī)律。往后的几百年来，当天文学家(jiā)们发(fā)现某(mǒu)些天体运行轨道出现异(yì)常，不符合万有引力定律(lǜ)的时候，他们(men)就会知道，周围一定有未知的(de)天体通(tōng)过引力在摄动(dòng)它的(de)轨道。比如(rú)在1846年，奥(ào)本勒(lēi)维耶就通过天(tiān)王(wáng)星运(yùn)行轨道的(de)异常，推算并(bìng)且发(fā)现了(le)海王星的存在。另外，哈雷彗(huì)星、冥(míng)王星的发(fā)现都是(shì)应(yīng)用万有(yǒu)引力定律所(suǒ)取得重大天文成就的(de)例子。但是这些(xiē)发现(xiàn)都是在恒星系(xì)统(tǒng)的尺度当中，可当我们上升到(dào)星系或者(zhě)是星团的(de)尺度，事(shì)情就开始变(biàn)得诡(guǐ)异了。

1933年(nián)，瑞士的(de)物理(lǐ)学家弗(fú)里(lǐ)茨兹(zī)威基正在研(yán)究和测量后发星系(xì)团(tuán)的(de)质量(liàng)。这是(shì)一个(gè)由数千(qiān)个星系(xì)所组(zǔ)成的(de)巨大(dà)星系团，这(zhè)些星系被(bèi)引力束缚在一起(qǐ)。测量(liàng)星系团(tuán)的质量一(yī)般会使用(yòng)到两种方(fāng)法，当两(liǎng)种方法结果一(yī)致(zhì)，就可以确定(dìng)其质量的(de)范围。

第一(yī)种是获得其"光度(dù)学(xué)的质量"，需要的数据是测量各个(gè)星(xīng)系的光度。

第二(èr)种(zhǒng)是动力学(xué)质量的(de)计(jì)算，是利用(yòng)光谱红移(yí)测量星(xīng)系团中(zhōng)的(de)各个星系相对(duì)于星系团的运动速度。当测量结(jié)果(guǒ)出来之后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味着，后(hòu)发座星系团有(yǒu)99%的(de)质量消失了，或者说这99%的质量并不以可(kě)见光的形式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在测量(liàng)速度的过程中，兹威(wēi)基发现星系团中很多星系的(de)速度(dù)比理论(lùn)上要快得多，按照(zhào)牛顿的运动(dòng)学定律，仅(jǐn)靠这些(xiē)可见星系的(d昆仑山在哪个省哪个市，昆仑山在哪个省哪个市哪个县e)质量所产生的引(yǐn)力是无法将(jiāng)它们束缚在星(xīng)系团内的，它(tā)们早(zǎo)就应(yīng)该(gāi)被抛出星系团之外了，除非(fēi)有一种神秘的力量在起作用，这种(zhǒng)力量来源于(yú)某种隐形的(de)物质。

据此，兹维基提出了这样部分不可见(jiàn)的暗质(zhì)，它不发散光、吸光、反射(shè)光(guāng)，但是它们(men)却占据着宇宙(zhòu)中(zhōng)绝大部分的(de)质量。只(zhǐ)是当(dāng)时的人们对这(zhè)样(yàng)的一种说法(fǎ)不屑一(yī)顾。

直到(dào)40年之后，“暗(àn)物(wù)质”这个词才(cái)再(zài)一次(cì)出(chū)现。天文(wén)学家维拉鲁(lǔ)宾和肯(kěn)特福特在观(guān)测仙女座星系中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距离中心越(yuè)远的恒星在其(qí)轨(guǐ)道上(shàng)的运行速度就会(huì)越慢。但是他们观测的结果却(què)让(ràng)人感(gǎn)到不可思议。

随着与中心距离的增(zēng)加，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿的(de)万有引力定律，在星系当中如果(guǒ)没有足(zú)够大的质量来吸引它们，这(zhè)些外围的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了(le)。基于这种现象，科(kē)学家们(men)会使用一(yī)种相对标准的方(fāng)法来解释暗物质(zhì)的存在，这种方(fāng)法就是测(cè)量星系当中气体在X轴上(shàng)距离星系中心(xīn)的距离，以及在Y轴(zhóu)上(shàng)气体的旋转速度。如果出现异常的(de)结果，就认为是(shì)由暗物质的力量进(jìn)入其中。

于是科学家(jiā)们(men)通过射电望(wàng)远(yuǎn)镜测(cè)量了(le)距(jù)离星(xīng)系(xì)中心更远(yuǎn)距离(lí)的氢(qīng)元(yuán)素(sù)，发现它们的旋转速度(dù)并不(bù)符合牛顿的力学定律。我们(men)的(de)太(tài)阳系也不例外，太阳系位于银河(hé)系(xì)的第三(sān)悬臂之上，距离银(yín)河系中心(xīn)2.6万(wàn)光年(nián)，根据(jù)万有引(yǐn)力定律进行计算，太阳系的(de)运行速度(dù)应该是160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的速度围绕银河(hé)系旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那么产生(shēng)以上这种向(xiàng)心加速(sù)度的原因很(hěn)可能就(jiù)是存在着一种我们看不到的物质，是这些暗(àn)物质的引(yǐn)力效应将星(xīng)系聚集在了(le)一起。

也是从这时开(kāi)始，越(yuè)来越多的(de)研究人(rén)员开始相信暗物(wù)质的存在。科学(xué)家根据(jù)星(xīng)系(xì)外恒星轨道的速度，估算在星系当中暗物质的质(zhì)量(liàng)占整(zhěng)个星系(xì)质(zhì)量(liàng)的(de)85%。但是，暗(àn)物质并不(bù)是唯(wéi)一可以(yǐ)解释这(zhè)个现象(xiàng)的(de)原因(yīn)。在一项新的(de)研(yán)究当中，科学(xué)家(jiā)们发(fā)现，几乎没有引(yǐn)力效应(yīng)的(de)遥远恒(héng)星之间，也会出现速度上的微小差异(yì)。另外(wài)，天文(wén)学家还发现了一个反(fǎn)常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距离地球(qiú)大约2.5亿光年，大小和(hé)银河系不多(duō)，但是星系当中存在(zài)的恒星数量却(què)只有银(yín)河(hé)系的千分之一(yī)。

所以在理论上(shàng)，该星系必须存在暗物(wù)质，否则就会(huì)分崩离(lí)析。但是(shì)科学家们使用最先进的望远(yuǎn)镜对其(qí)进行了40个(gè)小时的详(xiáng)细测量之后，发现星系中的恒星运(yùn)动是可以用正常的物质和力学定律来解释的。那么(me)又有(yǒu)人提出，也许该星系(xì)的暗物质，已(yǐ)经被附(fù)近的另一个大星系(xì)剥离了。奇怪的是，它的(de)附(fù)近没有任何(hé)星系(xì)存(cún)在。造(zào)成这些现象(xiàng)的除了暗物质的假说之外，另一种可(kě)能(néng)就是人(rén)类(lèi)对(duì)引力(lì)的理(lǐ)解还不够全面，引力很(hěn)可(kě)能在不同(tóng)尺度空间中(zhōng)的工作方式是(shì)不同的(de)，这意味(wèi)着(zhe)在行(xíng)星系尺(chǐ)度中(zhōng)的天体会沿着它们的轨道，按照我们所理(lǐ)解的方式运动。但(dàn)是上升到星系(xì)和(hé)星团的(de)尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同的方式。对于(yú)在星系团之间的相(xiāng)互作用，科学家还引入了外部场效应的概念(niàn)，指的是(shì)在数百万(wàn)光(guāng)年(nián)的规模上(shàng)，巨大的质量(liàng)之间会产生对彼此特殊的(de)效果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立，这意味着(zhe)我们(men)需(xū)要对现在的物(wù)理定律进(jìn)行修正，这些发现也让很多人认为暗(àn)物质假(jiǎ)说理(lǐ)论就此终结。但是在宇宙当中(zhōng)还(hái)有关于暗物(wù)质存在的其他的理(lǐ)论证据，这些(xiē)理论证据(jù)是蒙德理论所没法解释的“引(yǐn)力(lì)透镜”。

径向(xiàng)距离(lí)为37亿光年(nián)的(de)子弹星(xīng)系团(tuán)，由两个碰(pèng)撞的星(xīng)系(xì)团(tuán)所组成，类似这(zhè)样(yàng)的星团(tuán)，它们大部(bù)分的普通质量(liàng)都在(zài)星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞(zhuàng)的时(shí)候，星际气(qì)体(tǐ)的(de)相互作(zuò)用就会(huì)导(dǎo)致温度的急剧(jù)升高，速度大幅(fú)降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之(zhī)后，子弹星系(xì)团大部分的质(zhì)量将位于所(suǒ)有这些气体所在的中间区域。那么我(wǒ)们通过什(shén)么来验证它的质量区域到底(dǐ)是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中(zhōng)第一张(zhāng)全彩的高清照片，在照(zhào)片中我(wǒ)们可以明显(xiǎn)地看到很多星(xīng)系(xì)似乎被拉伸产(chǎn)生了巨(jù)大的(de)形变。其实这些星系本身(shēn)并不是真的被扭曲(qū)了，也(yě)不是(shì)韦伯望远镜(jìng)出了(le)什(shén)么问题，而是(shì)这样极遥远的天(tiān)体和我们地球上的(de)观测(cè)者之间。被一(yī)个质量(liàng)超级(jí)巨大的天体遮挡(dǎng)，这个超大质量的东(dōng)西的引力，会使身后更遥远星系(xì)的光都发(fā)生了扭(niǔ)曲。这个现(xiàn)象就(jiù)是引力(lì)透镜(jìng)效应。这个巨大的天(tiān)体可能(néng)是超(chāo)大质量的黑洞或者是暗物质。

所(suǒ)以(yǐ)当人(rén)们对(duì)子弹星系团观测的时候，发现它的(de)大质量区域并不是在中间(jiān)，而是在两侧。所以最好的解释方法就是当星团发生全部(bù)的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的(de)质量(liàng)气体(tǐ)被卡在了中间(jiān)，暗物质则直接通过了这(zhè)个区域，并(bìng)在(zài)两边(biān)形成(chéng)了引力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究(jiū)也(yě)被(bèi)认为是暗物质存(cún)在的迄今为止最好的(de)理论证据(jù)。

除此之(zhī)外，还有来自宇(yǔ)宙当中最古老的光。从宇宙(zhòu)大爆炸开始，38万年之后，可见(jiàn)光终(zhōng)于(yú)可(kě)以畅(chàng)通无阻(zǔ)地(dì)穿越在宇宙当中了。经过(guò)了130多(duō)亿年之后，这些光在宇宙(zhòu)空间背景上留(liú)下了各(gè)相同(tóng)性的微波辐射。其中红(hóng)色的(de)部分表示温度较(jiào)高的区域，蓝色则表示相对(duì)较(jiào)冷的区(qū)域，但(dàn)实际上它们(men)之间的温差(chà)只有万(wàn)分之一。

科学家们通过(guò)对前景背景分离后的二值图(tú)像进(jìn)行(xíng)连通域提(tí)取和标记之(zhī)后发现，如果宇(yǔ)宙(zhòu)当中没(méi)有暗(àn)物(wù)质，图形看(kàn)起来不应(yīng)该(gāi)是这样的，而随着暗物(wù)质的增加，一些峰(fēng)值的幅度(dù)会减小(xiǎo)，才(cái)变得看(kàn)起来“和谐”。为了匹配宇宙微(wēi)波(bō)背景(jǐng)辐射(shè)的测量值，我们需要的暗(àn)物质(zhì)大约是普通物(wù)质的(de)5倍。这个数字与解释星系当中恒星运(yùn)动(dòng)所需(xū)要的暗物(wù)质比例是一致(zhì)的。这就意味着。

用了一个简(jiǎn)单的(de)理论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解释(shì)了很(hěn)多不同的观测结果(guǒ)。而暗(àn)物(wù)质的本质就是宇宙当中存在着某种类型的(de)粒(lì)子，它们不参与任何(hé)其他的电磁作用(yòng)，只通过引(yǐn)力来相(xiāng)互作用。所以如果能够找到这种粒子的存(cún)在，就相当于找到了暗物质存在的实(shí)际证据。这种粒子(zi)到底是什么？科学家们已(yǐ)经提出了数十种的假想目(mù)标，而要(yào)寻(xún)找这些不同的目标(biāo)粒子所(suǒ)需(xū)要(yào)的实验方式也不相(xiāng)同(tóng)。在过去的几十年当中(zhōng)，人类为(wèi)了寻找这(zhè)些看不(bù)见、摸(mō)不(bù)到(dào)，几乎不会(huì)与常规物质(zhì)相互作用的(de)“暗物质”，科学家们已经(jīng)进行了超过(guò)50次的实验(yàn)，却没有任何实(shí)质性(xìng)的发现，除了一个地方，意(yì)大利的格兰萨(sà)索山，隶属于(yú)阿尔(ěr)卑斯(sī)山脉(mài)。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿井当中，藏着地球(qiú)上最大的地学(xué)实验室，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个(gè)三(sān)层楼高的探测器，一直致力于寻找暗物质粒子的(de)周期性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观(guān)测到(dào)了某种信号(hào)。经(jīng)过了20多年的数据收集，人们发现了一个(gè)有趣的事情。探测率(lǜ)会在每年的(de)6月份达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最低，而(ér)且在(zài)20年当(dāng)中每年都是一样。一(yī)些科学家认为这(zhè)可能是人类发现(xiàn)暗(àn)物质的第一(yī)个直接(jiē)证据。

但是为什么暗(àn)物质会产生(shēng)周期性的年度信(xìn)号(hào)呢？刚(gāng)才我们讲了太(tài)阳系(xì)正在(zài)以220公(gōng)里/秒的速度围(wéi)绕(rào)着(zhe)银(yín)河系进行移动，那么(me)如果暗(àn)物质存在宇宙当中(zhōng)，这(zhè)意(yì)味着我们也在以这样(yàng)的速度在穿越着暗物(wù)质流，这个过程中会(huì)产生相(xiāng)应的振荡，同时地球又以30公里/秒(miǎo)的速度围(wéi)绕(rào)太阳进行旋转。所(suǒ)以有半年的时(shí)间(jiān)，地球围(wéi)绕(rào)太阳的(de)方(fāng)向与太阳环(huán)绕银河系的方向是(shì)一致的，而另外半年则与之相反。

而在(zài)6月份的时候，地球与太阳的方向正好(hǎo)达(dá)到(dào)完全一致，这昆仑山在哪个省哪个市，昆仑山在哪个省哪个市哪个县是理论上地球穿越暗物质(zhì)流最(zuì)快的时段。而在11月份，又恰好达到了(le)最慢值。尽(jǐn)管在实际(jì)的情况中(zhōng)，太阳(yáng)系相对银河系的(de)平面呈现了60度的倾斜(xié)，但(dàn)是(shì)这并不影响(xiǎng)这个(gè)理论的有效(xiào)性。

因此科学家认为这(zhè)可以(yǐ)用来解释，研究人员们所观测到的(de)周(zhōu)期性信号。当然也可能(néng)有其他(tā)的情况(kuàng)，造成(chéng)这(zhè)种年度周期信(xìn)号的差异也可能是(shì)温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高山上(shàng)的(de)积雪，甚至连意大(dà)利游客(kè)的数量(liàng)也符合这(zhè)个(gè)周期的(de)规律。

所以，科学家(jiā)们又在(zài)南半(bàn)球建立了一个几乎相同的实验室，这(zhè)里(lǐ)的(de)季节与之前的实验室正好相反，而在(zài)这(zhè)里，地(dì)球穿过暗物质(zhì)流的运动(dòng)特征(zhēng)和(hé)第一(yī)个实(shí)验室是一(yī)样的。

因此，如果在这里可以得(dé)到(dào)相(xiāng)同(tóng)的(de)信号，就可以成为暗物质所存在的非常有力(lì)的证据了。但是由于这个实验(yàn)室刚刚建成不久，所以截至目前还无法提供相(xiāng)应的数据(jù)支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会(huì)发射一台新的(de)望远镜，这台(tái)太空(kōng)望远(yuǎn)镜叫(jiào)做“南(nán)希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小(xiǎo)跟(gēn)哈勃(bó)望远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪(yí)器的100倍(bèi)。南希格雷斯罗(luó)曼太空望远镜其(qí)中一个关键的用(yòng)途就(jiù)是探索暗物质(zhì)背后(hòu)的奥(ào)秘，对于探测的(de)结果，我们只(zhǐ)能拭(shì)目以待(dài)了。费米(mǐ)实验室粒子天体物(wù)理中心(xīn)的科学(xué)家丹琥珀和(hé)贾森斯特(tè)芬研究发现，如果(guǒ)暗物质存(cún)在，它们(men)极有可(kě)能拥(yōng)有另(lìng)一(yī)种神秘的效应，这种(zhǒng)暗物质效应(yīng)，会支(zhī)持宇宙(zhòu)当中生(shēng)命(mìng)的(de)诞生，或者(zhě)说是生(shēng)命进(jìn)化的(de)一个重要(yào)因素(sù)。

如果这(zhè)一(yī)理(lǐ)论(lùn)得(dé)到进一步(bù)的证实，那(nà)么遍布宇宙(zhòu)当中的(de)暗(àn)物质会不会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个(gè)角落的行星上，暗(àn)物质(zhì)正在(zài)通过这样(yàng)的效(xiào)应创造生命。当然(rán)，这些推论的(de)大前提是要(yào)先找到暗(àn)物质(zhì)存在(zài)的(de)实(shí)际证据。那(nà)么(me)小(xiǎo)伙伴们，你(nǐ)们觉得暗(àn)物(wù)质到底存(cún)不存在(zài)呢？喜欢请(qǐng)点赞(zàn)，你的(de)支(zhī)持是我(wǒ)更(gèng)新的动力！

未经允许不得转载：南京少儿险_南京【婴儿重病保险_幼儿教育险_婴儿怎样买保险】咨询_找经纪人沃保保险网 昆仑山在哪个省哪个市，昆仑山在哪个省哪个市哪个县