宇宙(zhòu)是“人为(wèi)制造”的(de)？为何会(huì)存在科(kē)学无法解(jiě)释的(de)“暗物质”？暗物质又(yòu)究竟是什么(me)？人(rén)类为(wèi)了寻找暗物质存在的证据(jù)，科学家(jiā)们在(zài)过去的几十(shí)年(nián)当(dāng)中进行了超(chāo)过50次的长期实验，但是却(què)没(méi)有发现任何的(de)有效证据。除了一个地(dì)方，在1687年出(chū)版的自然(rán)哲学数学原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发表了万有(yǒu)引(yǐn)力定律，它揭示了宇宙中(zhōng)天体运动的规律(lǜ)。往后的几(jǐ)百年来，当天文学家们(men)发现(xiàn)某些(xiē)天体(tǐ)运行轨道(dào)出现异常，不符(fú)合万有(yǒu)引力定律的时候，他们就会知道，周围一(yī)定有未知的天体通过引力在摄动它的轨道(dào)。比如在1846年(nián)，奥本勒(lēi)维耶就通过(guò)天(tiān)王星运行轨(guǐ)道的异常，推算并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王(wáng)星的发现都是应用万有引力定(dìng)律所取得重大天文成就的例子。但(dàn)是这些(xiē)发现都是在(zài)恒星系统(tǒng)的尺度当中，可当(dāng)我(wǒ)们上升(shēng)到(dào)星(xīng)系或者是星团(tuán)的尺度，事情(qíng)就(jiù)开始变(biàn)得诡异(yì)了。

1933年，瑞(ruì)士的(de)物(wù)理学家弗里茨兹威(wēi)基正在研究和测(cè)量(liàng)后发星(xīng)系团的质量。这(zhè)是一个由(yóu)数千个星系所组成的巨大星系(xì)团(tuán)，这(zhè)些星系被引力束缚在一起。测(cè)量星系(xì)团的质量(liàng)一般会(huì)使用到两种方法，当两种方法结(jié)果一致，就可以(yǐ)确定(dìng)其(qí)质量的(de)范围。

第一种是(shì)获得其(qí)"光度学的质(zhì)量(liàng)"，需要的(de)数据是测(cè)量各个星系的(de)光度。

第二种是动力学(xué)质量的(de)计算(suàn)，是利用光谱(pǔ)红移测量(liàng)星(xīng)系团中的各(gè)个星系相对于星系团的运动(dòng)速度。当测量结果出(chū)来之(zhī)后(hòu)，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟然是(shì)“光度学(xué)质量”的400倍。这意味着，后发座(zuò)星系团有99%的(de)质量消失了，或者(zhě)说(shuō)这99%的质量并不(bù)以可见(jiàn)光(guāng)的(de)形式所存在(zài)，我们(men)无法看到。最诡异的是，在测量速度(dù)的过程中，兹威基发现星(xīng)系团中很多星系的速度比(bǐ)理论上要快得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产生的引(yǐn)力是(shì)无法将它们(men)束(shù)缚(fù)在星系(xì)团(tuán)内的，它们早就应该被抛出星系团之外了(le)，除非有一种神(shén)秘的力(lì)量在(zài)起作用，这种力量(liàng)来源(yuán)于某种现在的00后女的为什么都平胸，为什么现在平胸妹子越来越多隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基提出了这样部分(fēn)不可见的暗质(zhì)，它不发散光、吸光、反(fǎn)射光，但(dàn)是它们却(què)占据着宇宙中绝大部分(fēn)的质量。只(zhǐ)是当时的(de)人们对这样的一(yī)种(zhǒng)说(shuō)法不屑一(yī)顾。

直(zhí)到(dào)40年(nián)之后(hòu)，“暗物质”这个词才再一次出(chū)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(de)恒星(xīng)运动(dòng)。理(lǐ)论上来说，距离(lí)中心(xīn)越远的(de)恒星在其轨道上的运行速度就会越慢(màn)。但是(shì)他们观(guān)测的(de)结果却(què)让人感到不可思议。

随着与中心(xīn)距离(lí)的增加，恒星的旋转速(sù)度(dù)几乎保持不(bù)变。可(kě)是根据牛顿的万(wàn)有(yǒu)引(yǐn)力定律，在星(xīng)系(xì)当(dāng)中如果没(méi)有(yǒu)足(zú)够(gòu)大的质(zhì)量来吸(xī)引它们，这些外围(wéi)的恒星早就被甩到(dào)宇宙当中了(le)。基于这种现象，科学家们(men)会使用一(yī)种相对标准的方法来(lái)解释暗物质的存在，这种方法就是测(cè)量星系当中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴上气体的旋转速(sù)度。如果出现异常的结果，就认为是由暗物质的力(lì)量进入其(qí)中。

于(yú)是科(kē)学家们通过(guò)射电望远镜测(cè)量了距离星(xīng)系中心(xīn)更(gèng)远距离的(de)氢元素(sù)，发现它们的(de)旋转速度并(bìng)不符(fú)合牛顿的力学定律。我们的太阳系也不例外，太(tài)阳系位于银(yín)河系的第三悬臂之上，距离银河系(xì)中心(xīn)2.6万光(guāng)年，根据万有(yǒu)引力定律进行(xíng)计算，太阳(yáng)系的运行速度应该(gāi)是160千(qiān)米/秒，但实际上，太(tài)阳系正在以220千米/秒的速(sù)度围绕银河系旋转(zhuǎn)，这个(gè)实际速度远远大于理论速度(dù)，那么产生以上这(zhè)种向心(xīn)加速度的原因很可能就是存在着一(yī)种我们看不到的物质，是这些(xiē)暗物质的引(yǐn)力(lì)效(xiào)应将星系聚集在了一(yī)起(qǐ)。

也是(shì)从这时开(kāi)始，越来越多(duō)的研究(jiū)人员开始相信暗物质的存在。科学家根据(jù)星(xīng)系(xì)外恒星轨(guǐ)道的(de)速(sù)度，估(gū)算(suà现在的00后女的为什么都平胸，为什么现在平胸妹子越来越多n)在星系(xì)当(dāng)中暗物质的质(zhì)量占(zhàn)整个星系质量的85%。但是(shì)，暗物质并不是(shì)唯一可(kě)以解释这个现象的原因。在一项新(xīn)的研究当中，科学家(jiā)们发(fā)现，几乎没有(yǒu)引力效应(yīng)的(de)遥远恒星之间，也会出现速度上的(de)微(wēi)小差(chà)异。另(lìng)外(wài)，天文学(xué)家还发现了一(yī)个反常(cháng)的(de)星系(xì)，叫做(zuò)Agc114905。这(zhè)个星系距离(lí)地球大约2.5亿(yì)光(guāng)年，大小(xiǎo)和银河系不多，但(dàn)是(shì)星系(xì)当中(zhōng)存在的恒星数量(liàng)却只有银(yín)河系的千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星系必(bì)须(xū)存在暗物质，否(fǒu)则就(jiù)会(huì)分崩离析。但是科学家们使用最先进的望远镜对(duì)其进行(xíng)了40个小时的详细测量之后，发现星系中的(de)恒(héng)星(xīng)运动是可以用正(zhèng)常的物质和力学定(dìng)律来解释的。那(nà)么又(yòu)有(yǒu)人提出，也许该(gāi)星(xīng)系的暗物质，已经被附近的另一个大星系剥(bō)离了(le)。奇怪(guài)的是，它的附近没有任何星(xīng)系存在。造成(chéng)这(zhè)些现象的除了暗(àn)物质的假说之外，另一种可能(néng)就是人类对引力(lì)的理(lǐ)解(jiě)还不够全(quán)面，引(yǐn)力(lì)很可能在不(bù)同(tóng)尺度空间中(zhōng)的工(gōng)作方(fāng)式是不同的，这意味着在行星(xīng)系(xì)尺度中的天(tiān)体会沿着它们(men)的(de)轨(guǐ)道，按(àn)照我们(men)所理(lǐ)解的方式运动。但是上升到星系(xì)和(hé)星团的尺度，引力之间的相互(hù)作(zuò)用则(zé)是不同的(de)方式。对于在星系团之间(jiān)的相互作用，科学家还引入了外(wài)部场效(xiào)应的概念，指(zhǐ)的是在(zài)数百万光年(nián)的(de)规模上，巨(jù)大的质量之间会产生对彼(bǐ)此(cǐ)特殊的效果，这个理(lǐ)论叫做(zuò)MOND蒙(méng)德(dé)理论。如果(guǒ)MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着我(wǒ)们需要(yào)对现在(zài)的物(wù)理定律进行(xíng)修正，这些发现(xiàn)也让很多人(rén)认为(wèi)暗物质假(jiǎ)说理论就(jiù)此终(zhōng)结。但是(shì)在宇宙当中还有关于暗物质(zhì)存(cún)在的其他的理(lǐ)论证(zhèng)据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年的(de)子弹星(xīng)系团(tuán)，由两(liǎng)个碰撞的星系(xì)团(tuán)所组(zǔ)成，类(lèi)似(shì)这样的星(xīng)团，它(tā)们大(dà)部分(fēn)的普通质量(liàng)都在星系的气体(tǐ)当中。当星团以1000万公里(lǐ)/小时(shí)发生碰(pèng)撞的时(shí)候，星际气(qì)体的(de)相互作用就(jiù)会(huì)导(dǎo)致温度(dù)的急(jí)剧升高，速度大(dà)幅降低。所以在理论(lùn)上，在碰撞之后，子弹星系团大部(bù)分的质量将位于(yú)所有这些(xiē)气体所在(zài)的(de)中(zhōng)间(jiān)区(qū)域。那么我们通过什(shén)么来(lái)验(yàn)证它的质量区域(yù)到(dào)底是不是(shì)集中在中间呢(ne)？前不(bù)久(jiǔ)，詹姆斯韦伯(bó)太空望(wàng)远镜(jìng)传回(huí)了宇宙当(dāng)中第一张全彩的高清照片，在照片中我们可以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的(de)形(xíng)变。其实这(zhè)些星系(xì)本身(shēn)并不是真的被扭曲了，也不是韦伯(bó)望远(yuǎn)镜出了什么问题，而是这样极(jí)遥远的天(tiān)体和我们地球上的观测(cè)者之间。被一个质(zhì)量超级(jí)巨大的天体(tǐ)遮(zhē)挡，这个(gè)超(chāo)大质量的东西的引力，会使身后更遥远(yuǎn)星系的光都发生了扭曲。这个现象就(jiù)是引力(lì)透镜效应。这个(gè)巨大的天体可(kě)能(néng)是超大(dà)质量的黑(hēi)洞或者是(shì)暗物质。

所以当人们对子(zi)弹星(xīng)系团观测的时候，发现(xiàn)它的大质量(liàng)区域并不(bù)是在中间(jiān)，而是在(zài)两(liǎng)侧。所以最好的(de)解释(shì)方法(fǎ)就(jiù)是当星(xīng)团发生全部的碰撞时，可被(bèi)观测到(dào)的质量(liàng)气体被卡在了中间，暗(àn)物质则直接通过了这个区(qū)域，并在(zài)两边形成了引力透镜。对子弹星系团的引力透镜研(yán)究也被认为是暗物质存在(zài)的迄今为止最好(hǎo)的(de)理论(lùn)证据。

除(chú)此之外，还有来自(zì)宇宙当中最古老的光。从(cóng)宇(yǔ)宙(zhòu)大爆炸开(kāi)始，38万年之后(hòu)，可见光(guāng)终于可(kě)以畅通(tōng)无(wú)阻(zǔ)地穿(chuān)越在宇宙当中了。经过了130多亿(yì)年之(zhī)后(hòu)，这些光在宇宙空间背(bèi)景上(shàng)留下了各相同(tóng)性(xìng)的微波辐射。其中红(hóng)色的(de)部分(fēn)表示温度较(jiào)高(gāo)的区域，蓝色则表示相(xiāng)对(duì)较(jiào)冷的区(qū)域，但实际上它们之(zhī)间的温差只有万分之(zhī)一。

科学家们通过对前景背(bèi)景分离后的二值图(tú)像进行连通(tōng)域(yù)提取和标记之(zhī)后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有(yǒu)暗物质，图(tú)形看起来不应该是这样的，而随着(zhe)暗(àn)物质的增(zēng)加(jiā)，一(yī)些峰值的(de)幅度会减小，才变得看(kàn)起(qǐ)来“和(hé)谐”。为(wèi)了(le)匹配宇宙微波背景辐(fú)射的测量(liàng)值，我们需要(yào)的暗物(wù)质大约(yuē)是(shì)普通物(wù)质的5倍(bèi)。这个(gè)数字与解释星系(xì)当中恒星(xīng)运动所(suǒ)需要的暗物质比(bǐ)例是一致(zhì)的。这就意味着。

用了一个简(jiǎn)单的理(lǐ)论框架，就很好地(dì)解释了很多(duō)不同(tóng)的观(guān)测结(jié)果。而(ér)暗(àn)物质(zhì)的(de)本质就是宇(yǔ)宙当中存在着(zhe)某种类(lèi)型的粒子，它们不参与任(rèn)何其他的电磁作用，只通过(guò)引力来相互(hù)作用。所以如(rú)果能够找到这种(zhǒng)粒子的存在，就相当于找(zhǎo)到(dào)了(le)暗物质存在的实际证据。这种(zhǒng)粒子到底是(shì)什么(me)？科学家们已(yǐ)经提出了数十种的假想(xiǎng)目标(biāo)，而要寻找(zhǎo)这(zhè)些不同(tóng)的目标粒(lì)子所需要的实验(yàn)方(fāng)式也不相同。在过去(qù)的几十年当中(zhōng)，人类为了寻找这些(xiē)看不(bù)见(jiàn)、摸不到，几乎不会与(yǔ)常规物质相(xiāng)互作(zuò)用的“暗物质(zhì)”，科(kē)学家(jiā)们已(yǐ)经进行了超(chāo)过50次的实验，却没(méi)有任何(hé)实(shí)质性的发现(xiàn)，除了一个地方(fāng)，意大利的格兰(lán)萨索山，隶属于阿(ā)尔卑(bēi)斯(sī)山(shān)脉。

在山下(xià)1400米(mǐ)处(chù)的地下矿井当中，藏着地球上最(zuì)大的(de)地(dì)学实验室(shì)，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有(yǒu)一个三层楼高的探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年(nián)以来，这里的科学家声称(chēng)观(guān)测(cè)到了某种信号。经(jīng)过了20多年的数据(jù)收集(jí)，人们发现了一个有趣的事情(qíng)。探测率会在每年的6月份(fèn)达到峰值(zhí)，然后在11月降到最(zuì)低，而且在20年当(dāng)中(zhōng)每年都是一样。一(yī)些(xiē)科学家(jiā)认为(wèi)这可能是人类发现暗物质的第一个直接证据。

但(dàn)是为什么(me)暗(àn)物质会产(chǎn)生周期性的年度信号(hào)呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的(de)速度围绕着银(yín)河系进行移动，那么如果暗(àn)物质(zhì)存在宇宙当中，这意味(wèi)着我们也在以这样的(de)速度(dù)在(zài)穿越着暗物质流，这个过程(chéng)中会(huì)产(chǎn)生相应的振荡，同时地球又以(yǐ)30公里/秒的速度(dù)围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有(yǒu)半(bàn)年的(de)时间，地(dì)球围绕太阳的方向与太(tài)阳环绕银(yín)河系的方向是一致的，而(ér)另外半年则(zé)与之相反。

而在6月份的时(shí)候，地球与太阳的方向(xiàng)正好达到完(wán)全(quán)一致，这(zhè)是(shì)理论上地球(qiú)穿越暗物质流最(zuì)快的(de)时段。而(ér)在11月份(fèn)，又(yòu)恰好达到了(le)最慢值。尽(jǐn)管在实际的情(qíng)况中，太阳(yáng)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现在的00后女的为什么都平胸，为什么现在平胸妹子越来越多(xiào)性。

因此科学家认(rèn)为这可以用来解释，研究(jiū)人(rén)员们所观测到的周(zhōu)期性信号。当(dāng)然(rán)也可能有其他的情(qíng)况，造成这种(zhǒng)年度(dù)周期信号的差异也(yě)可能是温度、湿度、土壤中的水分、高(gāo)山上的积雪，甚至(zhì)连(lián)意(yì)大利(lì)游客(kè)的数(shù)量(liàng)也符合这个周(zhōu)期的规(guī)律。

所以，科学家们又在南半(bàn)球建(jiàn)立了一个(gè)几乎相同的实验室，这里的季节与之前的实验室正好相(xiāng)反，而在这里，地球穿(chuān)过暗(àn)物质(zhì)流的运(yùn)动(dòng)特征和第(dì)一个实验(yàn)室是一样的。

因此，如果(guǒ)在(zài)这里可以得到相同(tóng)的(de)信号，就可以成(chéng)为(wèi)暗物质所存在的非(fēi)常有力的证据了。但(dàn)是(shì)由于(yú)这个实验室(shì)刚(gāng)刚建成(chéng)不久，所以截至目前(qián)还无法提供相(xiāng)应的数据(jù)支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一台(tái)新的望远镜(jìng)，这(zhè)台太空望远镜叫做“南(nán)希格雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪(yí)器提供(gōng)的视野是哈勃(bó)红外仪器的(de)100倍。南(nán)希(xī)格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用途(tú)就是探索暗物(wù)质(zhì)背(bèi)后的奥秘，对于探测的结(jié)果，我们只能拭目以待了。费米(mǐ)实验室粒子天体物(wù)理中心(xīn)的科学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质存在(zài)，它们极有(yǒu)可(kě)能拥(yōng)有另一种神秘(mì)的效应，这种暗(àn)物质效应，会支持宇宙当中生命的诞生，或(huò)者说(shuō)是生命进化的一(yī)个重(zhòng)要因素。

如果这一理论得(dé)到进一步的证实(shí)，那(nà)么(me)遍布宇(yǔ)宙当(dāng)中的暗物(wù)质会不会意味着人类并(bìng)不孤单呢？或许(xǔ)在宇宙当中某(mǒu)个(gè)角落的(de)行(xíng)星上，暗物质正在通过这样(yàng)的效应创造生命(mìng)。当(dāng)然，这些推论的大前(qián)提是要先找到暗物质存在(zài)的实际证据。那么(me)小伙伴们(men)，你们觉得暗物(wù)质到底存不(bù)存(cún)在呢？喜欢请点(diǎn)赞(zàn)，你的支持是我(wǒ)更新的动力(lì)！

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