宇宙是“人(rén)为(wèi)制造”的？为何会存(cún)在(zài)科学无法(fǎ)解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么(me)？人类为了寻找暗物质(zhì)存在的(de)证据，科学家们(men)在过去(qù)的几十年(nián)当中进行(xíng)了超(chāo)过50次的长(zhǎng)期实验(yàn)，但(dàn)是却没有(yǒu)发(fā)现任何的有效(xiào)证据。除了(le)一(yī)个地方，在(zài)1687年(nián)出版(bǎn)的(de)自然哲(zhé)学数学原理一书中(zhōng)，埃萨克牛顿(dùn)发表了(le)万有引力定(dìng)律(lǜ)，它揭示了宇宙(zhòu)中天体运动的规律。往后的几(jǐ)百(bǎi)年(nián)来，当(dāng)天文学家们发现某些天体运行(xíng)轨道出(chū)现异常，不符合万有引力(lì)定律的时候，他们就会知(zhī)道(dào)，周围(wéi)一(yī)定(dìng)有未(wèi)知的天(tiān)体(tǐ)通过引力在摄(shè)动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥(ào)本勒维耶(yé)就通过天王星运行轨(guǐ)道的异常，推(tuī)算(suàn)并(bìng)且发现了海(hǎi)王(wáng)星的(de)存(cún)在。另(lìng)外，哈雷彗星(xīng)、冥王星(xīng)的发现都是应(yīng)用万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律所取得重(zhòng)大(dà)天文成(chéng)就的例(lì)子。但(dàn)是这些发现都是(shì)在恒星(xīng)系统的(de)尺(chǐ)度(dù)当(dāng)中(zhōng)，可当我们上升到星系(xì)或者是星团的(de)尺度，事情(qíng)就(jiù)开始变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物理(lǐ)学家弗里茨兹威基正(zhèng)在研究(jiū)和(hé)测(cè)量后发星系团的(de)质量。这(zhè)是一个由数千个(gè)星系所组成的巨(jù)大星系(xì)团，这些(xiē)星(xīng)系被引力束缚在一起。测量星(xīng)系(xì)团的质(zhì)量一(yī)般(bān)会使(shǐ)用(yòng)到两(liǎng)种方法(fǎ)，当两种方法结果一致，就(jiù)可以确定其质量的(de)范围(wéi)。

第一(yī)种是获得其"光(guāng)度学的质(zhì)量(liàng)"，需要的数(shù)据是测量(liàng)各个星系的光度。

第二种是(shì)动(dòng)力学(xué)质(zhì)量的计算，是利(lì)用(yòng)光(guāng)谱(pǔ)红移(yí)测量星(xīng)系团(tuán)中的各个星系(xì)相对于星系团的运动速(sù)度(dù)。当测量结果出(chū)来之后，兹威基彻(chè)底懵了，“动力学质量(liàng)”竟然是“光度学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团(tuán)有(yǒu)99%的质量消失了，或者说(shuō)这99%的质量并不以可见(jiàn)光的形式所存(cún)在，我们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测量速度(dù)的过程中，兹威基发(fā)现星系(xì)团中很(hěn)多星(xīng)系的速度(dù)比理论(lùn)上要快(kuài)得多，按照牛(niú)顿的运动学定律(lǜ)，仅靠这些可见星系(xì)的(de)质量所产生的引力是无法将它(tā)们(men)束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出(chū)星系团之外(wài)了，除非有一种神秘的(de)力量在(zài)起作用，这种力(lì)量来(lái)源于某种(zhǒng)隐形(xíng)的物质(zhì)。

据此，兹维(wéi)基(jī)提出了这样部分不可(kě)见(jiàn)的暗质，它不发(fā)散光、吸光、反射光，但是(shì)它们却占据着宇宙中绝大(dà)部分的(de)质量(liàng)。只是(shì)当时(shí)的(de)人们对这样的一种说法(fǎ)不(bù)屑一(yī)顾。

直(zhí)到(dào)40年之后，“暗物质(zhì)”这个词(cí)才再一次出现。天文学家维拉鲁宾和(hé)肯特(tè)福特在(zài)观测仙女座星系中的恒星运动。理论上(shàng)来说，距离中(zhōng)心越远的恒星在其轨道(dào)上的(de)运行速度就会(huì)越慢。但是(shì)他们观(guān)测的结果却让人感到不可思议。

随(suí)着(zhe)与中心距(jù)离的增(zēng)加，恒星的(de)旋转(zhuǎn)速度(dù)几乎保持不变。可(kě)是根据(jù)牛顿的万有引力定(dìng)律，在星系当(dāng)中如(rú)果(guǒ)没有足够(gòu)大的质量来吸引它们，这些外围的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基于(yú)这种现象，科学家们会(huì)使用(yòng)一种相对(duì)标准的方法来(lái)解(jiě)释暗物质的存在，这种方(fāng)法(fǎ)就是(shì)测量星系当中气体在(zài)X轴上距(jù)离星(xīng)系中心的距离，以及在(zài)Y轴上气体的旋转速度。如(rú)果出现异常的结果，就认为是由(yóu)暗物(wù)质的力量进(jìn)入(rù)其(qí)中。

53231323是什么意思？ 53231323可以弹哪些歌a-w="1897" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/67429f249a21ea5.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

于(yú)是科(kē)学家们通过射电(diàn)望远镜测(cè)量了(le)距离星(xīng)系(xì)中心更(gèng)远距(jù)离的氢元素(sù)，发现(xiàn)它们的(de)旋(xuán)转速度并不符合(hé)牛顿的力学定律。我们的太(tài)阳(yáng)系也不(bù)例(lì)外，太阳系位于银河系(xì)的第三悬臂之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年，根据万有引力定律进行计算，太(tài)阳系的(de)运行速度(dù)应该53231323是什么意思？ 53231323可以弹哪些歌(gāi)是160千米/秒，但实际(jì)上，太阳系正(zhèng)在以220千米/秒(miǎo)的速度围绕(rào)银河系(xì)旋转(zhuǎn)，这个(gè)实际(jì)速度远(yuǎn)远(yuǎn)大于(yú)理(lǐ)论速(sù)度(dù)，那么产生以上这种向心加速度的原因很可(kě)能就(jiù)是存在(zài)着一种我们看(kàn)不到的(de)物质，是这些暗物质的引(yǐn)力效应将星(xīng)系聚(jù)集在了一(yī)起。

也是(shì)从这时开始，越(yuè)来越多的研(yán)究人员(yuán)开始相信暗(àn)物(wù)质的存在。科(kē)学家根据(jù)星系外恒星轨道的速度，估算(suàn)在星系当中暗(àn)物质的质(zhì)量占(zhàn)整个星系质量的85%。但是，暗(àn)物质并不(bù)是唯一可以解释(shì)这个现(xiàn)象(xiàng)的原因。在一项新(xīn)的研究当中，科学家们发现，几乎没有(yǒu)引力效(xiào)应的遥远(yuǎn)恒星之(zhī)间，也会出(chū)现(xiàn)速度上的微小差异。另外，天文(wén)学家还发现了一个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小(xiǎo)和银(yín)河(hé)系(xì)不多，但是星(xīng)系当中存(cún)在的恒星数量(liàng)却只有(yǒu)银河系的千分之(zhī)一(yī)。

所以在理论上，该星系必(bì)须存在暗物(wù)质，否则(zé)就会分崩离析。但是(shì)科学家们使用最(zuì)先(xiān)进的望远镜对(duì)其进行了40个小时的详细测量(liàng)之(zhī)后，发(fā)现星系中的(de)恒星(xīng)运动是可以用正常的物质和力学定律来解释的(de)。那么又有人提出(chū)，也许该星系的暗物质，已经被(bèi)附(fù)近的另一个大(dà)星系剥离(lí)了。奇(qí)怪的是，它(tā)的附(fù)近没有(yǒu)任何星系存在。造成(chéng)这些(xiē)现(xiàn)象(xiàng)的(de)除(chú)了暗物(wù)质(zhì)的假(jiǎ)说之(zhī53231323是什么意思？ 53231323可以弹哪些歌)外(wài)，另一(yī)种可能就是人类对(duì)引力的理解(jiě)还不够全面，引力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工作方式是不同的，这意味着在行星系尺度(dù)中(zhōng)的天体会沿着它(tā)们(men)的轨道(dào)，按照(zhào)我(wǒ)们所理解的方式运动。但是上升(shēng)到(dào)星系(xì)和(hé)星团(tuán)的尺(chǐ)度(dù)，引力之间的相互(hù)作用则(zé)是不(bù)同的(de)方式。对(duì)于在星系团之间的相互作(zuò)用，科学家还引(yǐn)入了外部(bù)场(chǎng)效(xiào)应的(de)概(gài)念(niàn)，指的(de)是在数百万光年的规模上，巨大的质(zhì)量之(zhī)间(jiān)会产生对(duì)彼此特殊的(de)效(xiào)果，这个理(lǐ)论(lùn)叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们(men)需要对(duì)现在的物理定律进行(xíng)修正，这些发现也让很(hěn)多人认为暗物质假说(shuō)理论就(jiù)此(cǐ)终结。但是在宇宙当(dāng)中还有关于暗(àn)物质存在(zài)的其他的理论证据(jù)，这些理论(lùn)证据是蒙德理(lǐ)论所没法解释(shì)的“引力(lì)透镜”。

径(jìng)向距离为37亿光(guāng)年的子弹星(xīng)系团，由两个碰(pèng)撞的星系团所组成，类似这样的(de)星团，它们(men)大(dà)部分的普通(tōng)质量都在星系(xì)的气体当中。当星团以1000万公里(lǐ)/小时(shí)发生(shēng)碰撞的时(shí)候(hòu)，星际气体的相互作用(yòng)就会导致温度的急(jí)剧升高，速(sù)度大幅(fú)降低。所(suǒ)以在理论上，在碰撞之后，子弹(dàn)星(xīng)系团大部分(fēn)的质量将位(wèi)于所(suǒ)有这些(xiē)气(qì)体所在的(de)中(zhōng)间(jiān)区域(yù)。那(nà)么我们通过(guò)什么来(lái)验(yàn)证它的(de)质量区域到底是不是(shì)集中在中间呢？前(qián)不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传回了(le)宇宙(zhòu)当(dāng)中第(dì)一张全彩的高清照片(piàn)，在照片中(zhōng)我们可以明显(xiǎn)地看到很(hěn)多(duō)星系似乎被拉伸产生了(le)巨大的形变。其实这些(xiē)星系本身(shēn)并不是真(zhēn)的被扭(niǔ)曲了，也不是韦(wéi)伯(bó)望远镜出了什么问题(tí)，而是这样极(jí)遥(yáo)远(yuǎn)的天(tiān)体和我们(men)地球上(shàng)的观测(cè)者之间。被一个质(zhì)量超级(jí)巨大的天体遮挡，这(zhè)个(gè)超大质量的东西的引力，会使(shǐ)身后更遥远星(xīng)系(xì)的(de)光都发生(shēng)了扭曲。这(zhè)个现(xiàn)象就是引力(lì)透镜效应。这个巨大的(de)天(tiān)体可(kě)能是超(chāo)大质量的黑洞或者是暗物质。

所(suǒ)以当人(rén)们(men)对子弹(dàn)星系团(tuán)观测的时候，发现它的大质量区(qū)域并不是在中间，而是在两侧(cè)。所以最好的解释方法(fǎ)就是当(dāng)星团发生全部的碰撞时，可(kě)被观测到的(de)质量气体(tǐ)被卡在了中间，暗物质则直接(jiē)通过了(le)这个区(qū)域，并在两边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团的引力透镜研究(jiū)也被认为是暗物质存在的迄今为止最好的理论证据(jù)。

除此之外，还有来自宇宙当中最古(gǔ)老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可(kě)见光终(zhōng)于可(kě)以(yǐ)畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了(le)130多亿年之后，这些(xiē)光在宇宙空(kōng)间背景上留下(xià)了各相同性的(de)微波(bō)辐射。其中红色的部分表示温度较高的区(qū)域，蓝色则表示相(xiāng)对较冷的(de)区域，但实(shí)际上它们之间的温差只(zhǐ)有万分之一。

科(kē)学家(jiā)们通过对前景背(bèi)景(jǐng)分离后的二值图像(xiàng)进(jìn)行连通域提(tí)取和(hé)标记之后发(fā)现，如果宇宙当中没有暗物质(zhì)，图形看起来不应(yīng)该是这样的，而随着(zhe)暗物(wù)质的(de)增加，一些峰值的幅度(dù)会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙(zhòu)微波背景辐射的测量值(zhí)，我们需要的(de)暗物质大约是普通物质(zhì)的5倍。这个数(shù)字与解释星系当(dāng)中恒星运动(dòng)所需要(yào)的暗物(wù)质比例是一(yī)致(zhì)的。这就意味(wèi)着。

用了一个简单的理论框架(jià)，就(jiù)很好地解释了很多不同的观测结果(guǒ)。而暗物质的本质就是宇(yǔ)宙当中存在着(zhe)某种类型的粒子，它(tā)们(men)不参与任何其他的电磁作用(yòng)，只通(tōng)过引力(lì)来相互(hù)作用。所以如(rú)果能够找到这种(zhǒng)粒(lì)子(zi)的存在(zài)，就相(xiāng)当于找到了(le)暗物质存在的(de)实际(jì)证(zhèng)据(jù)。这种粒(lì)子(zi)到(dào)底是(shì)什(shén)么？科(kē)学家(jiā)们已经(jīng)提出了数(shù)十种的假想(xiǎng)目(mù)标，而要寻找这些(xiē)不同的(de)目(mù)标粒子所需要的实验(yàn)方(fāng)式也不相同(tóng)。在过去(qù)的几十年(nián)当中，人类为了寻找这些(xiē)看不见、摸(mō)不到，几乎(hū)不(bù)会与(yǔ)常(cháng)规物质相互作用的“暗物(wù)质”，科学家们已经进(jìn)行了超(chāo)过(guò)50次(cì)的实验，却没(méi)有任何实质性的(de)发现，除了一个(gè)地方，意大利(lì)的格兰萨(sà)索山，隶属(shǔ)于阿(ā)尔卑斯山脉。

在山(shān)下1400米处的(de)地下矿井当(dāng)中，藏着地球上最(zuì)大的地学实验(yàn)室，这个实(shí)验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼高的探(tàn)测器，一直(zhí)致(zhì)力于寻找暗(àn)物(wù)质粒(lì)子的周期性(xìng)震荡。

自1997年以来，这(zhè)里的科学家声(shēng)称观(guān)测到(dào)了某种信号。经过(guò)了20多(duō)年的数据(jù)收集，人们发(fā)现了一个(gè)有(yǒu)趣的事(shì)情。探测(cè)率会在每(měi)年的6月份达(dá)到峰(fēng)值，然后在(zài)11月降(jiàng)到最低，而且在20年当(dāng)中(zhōng)每年(nián)都是一样。一些(xiē)科学家(jiā)认为这可能是人类发现(xiàn)暗物质的第(dì)一个直接证(zhèng)据。

但是(shì)为什么暗物质会产生周期性(xìng)的(de)年度信(xìn)号呢？刚才我们(men)讲了太阳系正在(zài)以220公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕着(zhe)银河系进行移(yí)动，那么如(rú)果暗物质存在宇宙(zhòu)当(dāng)中，这意味着我们(men)也在以这(zhè)样(yàng)的速度在穿越着暗物质(zhì)流(liú)，这个过程(chéng)中会产生相应的振荡(dàng)，同时地(dì)球又以30公(gōng)里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕太(tài)阳进行旋转(zhuǎn)。所以(yǐ)有半(bàn)年的时间，地球(qiú)围绕太(tài)阳的方向与太阳环绕银河系的方向(xiàng)是(shì)一致的(de)，而另外半年(nián)则与之相反(fǎn)。

而在6月份的时候，地球与(yǔ)太阳(yáng)的(de)方向正(zhèng)好达到(dào)完全一(yī)致，这是理(lǐ)论上地球穿(chuān)越暗物质流(liú)最快(kuài)的时(shí)段。而在11月份，又恰好达到了最慢值(zhí)。尽(jǐn)管在实际的情况中，太(tài)阳系相对银河系(xì)的平面呈现了(le)60度的倾(qīng)斜(xié)，但是这并不影响这个理论的有(yǒu)效性。

因此科学家认为这可(kě)以用来解释，研究人员们所观测到的周期性信号(hào)。当然也可能有(yǒu)其他(tā)的情况，造成这种年度周期信(xìn)号(hào)的差异也可能(néng)是温度、湿度、土壤(rǎng)中的水分(fēn)、高山上(shàng)的积(jī)雪，甚(shèn)至连意(yì)大利(lì)游客(kè)的数量也符合这个周期的规律。

所以，科(kē)学家们又在南半球建(jiàn)立(lì)了一个几乎相同的(de)实验室，这里的(de)季节与(yǔ)之前(qián)的实验室(shì)正好(hǎo)相(xiāng)反(fǎn)，而在(zài)这(zhè)里，地球穿过暗物质流(liú)的运动特(tè)征和第一个实(shí)验(yàn)室是一(yī)样的。

因(yīn)此，如(rú)果在这里可以得(dé)到相同的信(xìn)号，就可以成为暗(àn)物质所存在的非(fēi)常有(yǒu)力的证据了。但(dàn)是由(yóu)于(yú)这(zhè)个实验室(shì)刚刚建成不久，所以截至目(mù)前还无法提供(gōng)相应的数据支持。另(lìng)外，在2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射一台新的望(wàng)远镜，这台(tái)太空(kōng)望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的(de)宽(kuān)视场仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪器的100倍。南(nán)希格(gé)雷斯罗曼太(tài)空望远镜其(qí)中一(yī)个(gè)关键(jiàn)的(de)用途(tú)就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测(cè)的结果，我们(men)只能拭(shì)目(mù)以待了。费米实验室(shì)粒子(zi)天(tiān)体物理中心的(de)科学家丹琥(hǔ)珀和贾(jiǎ)森斯特(tè)芬(fēn)研究发现，如果暗物质存在(zài)，它们极(jí)有可能(néng)拥有另(lìng)一种神秘的效应(yīng)，这种(zhǒng)暗物质(zhì)效应(yīng)，会支持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者(zhě)说是生命(mìng)进化的一个重要(yào)因素。

如(rú)果这一理论得到进(jìn)一步(bù)的证实，那(nà)么遍(biàn)布宇宙当中的暗(àn)物质会不会意味着人类并不(bù)孤单呢？或(huò)许在宇宙当中某个角落的行(xíng)星上，暗物质正在(zài)通过这样(yàng)的效应创造生命。当然，这些推(tuī)论(lùn)的大(dà)前提是要先找(zhǎo)到暗物质存在的实际证(zhèng)据。那么小伙伴(bàn)们，你们(men)觉得暗物质到底存不存在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持(chí)是我更新的动力！

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