宇宙是(shì)“人为制造”的(de)？为何会存(cún)在科学无(wú)法解(jiě)释的“暗物质”？暗物(wù)质(zhì)又究竟(jìng)是什么(me)？人类(lèi)为了寻找(zhǎo)暗(àn)物(wù)质存在(zài)的证据，科学家们(men)在过(guò)去(qù)的几(jǐ)十年当(dāng)中进行了超过50次的长期实验，但是却没有发现任何的有效证据。除(chú)了一个地方，在1687年出版的(de)自然哲novo化妆品属于什么档次，拼多多novo是正规品牌吗学数(shù)学原理一(yī)书中(zhōng)，埃萨克牛顿(dùn)发表了万有引力(lì)定律，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动的规律。往后的(de)几(jǐ)百年来，当天(tiān)文学家们(men)发现(xiàn)某些天体运行(xíng)轨道出(chū)现异常，不符合万有引(yǐn)力定律的时(shí)候，他(tā)们就会知道，周围(wéi)一定有未知的天(tiān)体通过引力在摄动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过(guò)天王星运行轨道的异常(cháng)，推算并且发现了海(hǎi)王星的存在。另外，哈雷彗星、冥(míng)王星的发现都是应(yīng)用万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律(lǜ)所取得(dé)重(zhòng)大天文成就的例子。但(dàn)是这些发现都是在恒星系统(tǒng)的(de)尺度当中，可(kě)当我们上升到星系或者是星团的(de)尺度(dù)，事情就开始(shǐ)变(biàn)得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学家弗里茨(cí)兹(zī)威基正在(zài)研究和测(cè)量后发星系团的质量(liàng)。这是(shì)一个(gè)由数千(qiān)个星(xīng)系所组(zǔ)成的巨大(dà)星系(xì)团，这些星(xīng)系被引力(lì)束缚在一(yī)起(qǐ)。测(cè)量星(xīng)系团(tuán)的质量一般(bān)会使用(yòng)到两种方法，当两(liǎng)种方(fāng)法(fǎ)结果一致，就可(kě)以(yǐ)确定其质(zhì)量的范围。

第一种(zhǒng)是获得(dé)其"光度学(xué)的质量"，需要的数据是测量各个星(xīng)系的光度。

第二种是动力学质量的计算，是(shì)利用光谱红移(yí)测量(liàng)星系团(tuán)中的各个(gè)星系(xì)相对于星系团的运动速(sù)度。当测量结果出来之后，兹威(wēi)基彻底懵了(le)，“动力(lì)学(xué)质量(liàng)”竟(jìng)然是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以可见光(guāng)的(de)形式所存在，我们无法看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹威基发现星系团中很多星系的速度比理(lǐ)论上要(yào)快得多，按照(zhào)牛顿的运动学定(dìng)律，仅靠这些(xiē)可见星系的质量(liàng)所(suǒ)产生(shēng)的(de)引力是无法将它们束缚(fù)在(zài)星系团内的，它们早(zǎo)就应该被(bèi)抛出星系团(tuán)之外了，除非有一种(zhǒng)神秘(mì)的力量在起(qǐ)作用，这(zhè)种力(lì)量(liàng)来源于某种(zhǒng)隐(yǐn)形的物(wù)质(zhì)。

据(jù)此，兹维基提出了这样部分(fēn)不可(kě)见的(de)暗(àn)质，它不发散(sàn)光、吸光、反射光，但是(shì)它们却占据着(zhe)宇宙中(zhōng)绝大(dà)部分的质(zhì)量(liàng)。只(zhǐ)是当时的人们对这样的(de)一种说法不屑一顾(gù)。

直(zhí)到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词才再(zài)一次出现。天(tiān)文学家(jiā)维拉(lā)鲁宾和(hé)肯特福特在观测仙(xiān)女座星系中的(de)恒星运动。理论上(shàng)来(lái)说(shuō)，距离中心越远的恒(héng)星在其轨(guǐ)道上(shàng)的(de)运(yùn)行速度就会越慢。但是他们观测(cè)的(de)结果却让人感到不可思议。

随着(zhe)与中(zhōng)心距离的增加，恒星的(de)旋转速度几乎保持不变(biàn)。可是(shì)根据牛(niú)顿的万有引力定律，在星(xīng)系当中如果没有足够大novo化妆品属于什么档次，拼多多novo是正规品牌吗的质量来吸(xī)引它(tā)们，这(zhè)些外围的恒星早就被甩到(dào)宇宙当中了(le)。基于这种现象，科学家们会(huì)使(shǐ)用(yòng)一种相对标(biāo)准(zhǔn)的方法(fǎ)来解(jiě)释暗物(wù)质的(de)存在(zài)，这(zhè)种方法就是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星系(xì)中(zhōng)心的距离，以及(jí)在Y轴上气(qì)体的旋转速(sù)度。如果(guǒ)出(chū)现(xiàn)异常(cháng)的结(jié)果(guǒ)，就认为(wèi)是(shì)由暗物质的力量进入其中。

于(yú)是科(kē)学家们通过(guò)射电望(wàng)远(yuǎn)镜测量(liàng)了距(jù)离星(xīng)系中心更远距(jù)离(lí)的氢元素，发现(xiàn)它们的旋(xuán)转速度并不符合牛顿的力(lì)学(xué)定律。我们的(de)太阳系也不例(lì)外，太阳系位于银河系的(de)第三悬(xuán)臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引力定律(lǜ)进行计算，太阳(yáng)系的运行(xíng)速(sù)度(dù)应该是(shì)160千(qiān)米(mǐ)/秒(miǎo)，但(dàn)实际(jì)上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实(shí)际速度远远(yuǎn)大于理论速度，那么(me)产(chǎn)生(shēng)以上这(zhè)种向心加(jiā)速度的(de)原因很(hěn)可能(néng)就是存在着(zhe)一种我们看不到的物质，是这些暗物(wù)质的引力效应将星系聚集在了一(yī)起。

也是从这时开始，越来越(yuè)多的研究人员开始(shǐ)相信暗物质(zhì)的存(cún)在。科学家根据星系(xì)外恒星(xīng)轨道(dào)的速(sù)度，估算在星系当中(zhōng)暗物质(zhì)的质(zhì)量占(zhàn)整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗物质并不是唯一可以解释(shì)这个现(xiàn)象(xiàng)的原因。在一项新的研究当中，科(kē)学家(jiā)们发(fā)现，几(jǐ)乎没有引力(lì)效应(yīng)的遥远恒星之间，也(yě)会出现速度上的微(wēi)小差异。另外，天文学(xué)家还发(fā)现了一个反常的星系(xì)，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大(dà)小(xiǎo)和银河系不(bù)多，但是(shì)星系当中存(cún)在的恒星(xīng)数量却只有银河系的千分之(zhī)一(yī)。

所以(yǐ)在理论上，该星系必须存在暗(àn)物质(zhì)，否则就会分崩离析(xī)。但是科学家(jiā)们使用最先进的望远镜(jìng)对其进(jìn)行(xíng)了40个小(xiǎo)时(shí)的详细测量(liàng)之(zhī)后(hòu)，发现星系中的恒(héng)星(xīng)运动是可以用正(zhèng)常的物质和力学定律(lǜ)来解释的。那么又有人(rén)提出(chū)，也许该星系(xì)的暗物质(zhì)，已经被附近(jìn)的(de)另一(yī)个大(dà)星系剥离了。奇怪的是，它的附(fù)近没有任何星系存(cún)在。造成(chéng)这些现(xiàn)象(xiàng)的(de)除(chú)了(le)暗物(wù)质(zhì)的假说(shuō)之(zhī)外，另(lìng)一(yī)种可能(néng)就是人类对引力的理解还不(bù)够(gòu)全面，引(yǐn)力很可能在不(bù)同尺度空间中(zhōng)的工作(zuò)方式是不同的，这意味着在行(xíng)星(xīng)系尺度中(zhōng)的天体会沿着它们的(de)轨(guǐ)道，按照我们所理解的方式运(yùn)动。但(dàn)是(shì)上升到星系和星团的尺度，引力(lì)之间的相互(hù)作(zuò)用则(zé)是(shì)不同的方(fāng)式。对(duì)于在星系团(tuán)之间的相互作用(yòng)，科学家还引入(rù)了(le)外部场(chǎng)效应的概念，指的是在数(shù)百万光年的规模上(shàng)，巨大的质量之间会(huì)产生对彼此(cǐ)特殊的效果(guǒ)，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)。如(rú)果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要对现在的(de)物(wù)理定(dìng)律进行修(xiū)正，这些发现也让很多人(rén)认(rèn)为暗物质假说理论(lùn)就此(cǐ)终结。但是(shì)在宇(yǔ)宙当中还有关(guān)于暗物质存在(zài)的其他的(de)理论证据，这些(xiē)理论证据是蒙德(dé)理论(lùn)所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年的子弹星系团(tuán)，由两个碰撞的星(xīng)系团所组成(chéng)，类似(shì)这样的星团(tuán)，它们大部(bù)分的普通质量都在星系的气体当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时(shí)发生(shēng)碰(pèng)撞的时候，星际气体的(de)相互(hù)作用就(jiù)会(huì)导致温度的急剧升高，速度大(dà)幅降低。所以(yǐ)在(zài)理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团大部(bù)分的质(zhì)量将位(wèi)于所有(yǒu)这些气体所在的中间区域。那么我们通过什(shén)么来验证它的质量区域到(dào)底是(shì)不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太(tài)空望(wàng)远镜(jìng)传回了宇(yǔ)宙当(dāng)中第一(yī)张(zhāng)全彩的高清(qīng)照片，在照片(piàn)中(zhōng)我们(men)可(kě)以明显地(dì)看到很多(duō)星系(xì)似乎被(bèi)拉伸产生(shēng)了巨(jù)大的形变(biàn)。其实(shí)这些(xiē)星(xīng)系本身并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问(wèn)题，而是这样极遥远的(de)天体和我们地球上的观测者之间(jiān)。被一(yī)个质(zhì)量超级(jí)巨大的天(tiān)体遮挡，这个(gè)超大质量的东西的引力，会使身后更遥远星系的光都发生(shēng)了扭曲(qū)。这个现象就是引力透镜效应。这个巨大的天(tiān)体(tǐ)可能是超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当人们对子弹(dàn)星系团观测(cè)的时候，发现它的大质(zhì)量(liàng)区域(yù)并(bìng)不是在中间，而是在(zài)两侧。所以最好(hǎo)的解释方法就是当(dāng)星团发生全(quán)部(bù)的碰撞(zhuàng)时，可被观测到(dào)的质量(liàng)气体被卡在了中间，暗(àn)物质(zhì)则直接通过(guò)了(le)这个区域，并(bìng)在两边形成了引力透镜。对子弹星系团的引(yǐn)力透镜(jìng)研(yán)究也被认为是暗物质存在的迄今为止最好(hǎo)的理论证据(jù)。

除此之外，还(hái)有来自宇(yǔ)宙当(dāng)中最古(gǔ)老(lǎo)的(de)光。从(cóng)宇宙大(dà)爆炸(zhà)开始，38万(wàn)年之后，可见(jiàn)光(guāng)终于可(kě)以畅(chàng)通无阻地穿越在宇宙当中了(le)。经过了130多亿年之后，这些光(guāng)在宇宙空间(jiān)背景上(shàng)留下了(le)各相同性的微波辐(fú)射(shè)。其中红色的(de)部(bù)分(fēn)表示温度较高的区域，蓝色则(zé)表示(shì)相对较冷的区(qū)域，但实际(jì)上它们(men)之间的(de)温(wēn)差只有万分之一。

科(kē)学家们(men)通过对(duì)前(qián)景背(bèi)景(jǐng)分离后(hòu)的二值(zhí)图像进行(xíng)连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当中没(méi)有暗物质，图形看(kàn)起(qǐ)来不(bù)应该是这(zhè)样(yàng)的，而(ér)随着暗(àn)物质(zhì)的增加，一些峰值的幅(fú)度会减小，才(cái)变得看(kàn)起来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙(zhòu)微波背景(jǐng)辐射的测量值，我们需(xū)要的暗物质(zhì)大(dà)约是(shì)普(pǔ)通(tōng)物质(zhì)的5倍。这个数字与解释(shì)星系当(dāng)中(zhōng)恒星运(yùn)动所需要的暗物质比(bǐ)例是一致的(de)。这就意味着。

用了一个简(jiǎn)单(dān)的(de)理论框(kuāng)架(jià)，就(jiù)很好(hǎo)地解(jiě)释了很多(duō)不同(tóng)的观(guān)测结果。而暗物(wù)质的本质(zhì)就是宇宙当中存在(zài)着某种类(lèi)型的粒子，它们不参与任何其(qí)他的(de)电(diàn)磁作用，只(zhǐ)通过引(yǐn)力来相互作用。所以(yǐ)如果能够找到这种(zhǒng)粒(lì)子的存在，就相当于找到(dào)了暗物质(zhì)存在的实际证(zhèng)据。这种粒子到(dào)底是什么？科学家们已经提出了数十种的(de)假想目标，而要寻找这些(xiē)不(bù)同的(de)目标(biāo)粒子(zi)所需要(yào)的(de)实(shí)验方(fāng)式(shì)也不相同。在过去的(de)几十年当中，人(rén)类为了寻找这(zhè)些看不见、摸不到，几乎(hū)不会(huì)与常规物质相互(hù)作用(yòng)的“暗(àn)物质(zhì)”，科(kē)学家们已经进行了超过50次的实(shí)验，却没有(yǒu)任何(hé)实质性(xìng)的发现，除了一(yī)个地方，意(yì)大利的格兰萨(sà)索山，隶(lì)属于阿尔(ěr)卑斯(sī)山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿井当中(zhōng)，藏着地球上最大的地学实验室(shì)，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层(céng)楼高的探测器(qì)，一直致(zhì)力于寻找暗(àn)物(wù)质粒子的周期(qī)性震(zhèn)荡。

自1997年(nián)以来，这(zhè)里的科学家声称观测(cè)到(dào)了某种信(xìn)号。经过了20多(duō)年的数(shù)据收集，人们发现了一个有趣的事(shì)情(qíng)。探测率会在每年的6月份(fèn)达到峰值，然后在11月降到最低，而且在20年当中每(měi)年都(dōu)是一样。一些科学家认(rèn)为这可能是人类发现(xiàn)暗物质的第一个直接证据。

但是为什么(me)暗(àn)物(wù)质会产生(shēng)周期性的年(nián)度信号呢？刚才我们(men)讲了太阳系正在以(yǐ)220公里/秒的(de)速(sù)度围绕(rào)着(zhe)银河系进行(xíng)移(yí)动，那么如果暗物质(zhì)存在宇宙当中，这意味着我们也在以这样的速度(dù)在穿越着暗物质流，这个过程中会产生相(xiāng)应的(de)振荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所(suǒ)以有半年的时间(jiān)，地球围绕太阳的方向与太阳环绕(rào)银河(hé)系的(de)方(fāng)向是一致的(de)，而另外半年则与之(zhī)相反(fǎn)。

而在6月份的(de)时(shí)候，地球与太阳的(de)方向(xiàng)正好达到完全一致，这是理论上地球穿(chuān)越暗(àn)物质流最快的(de)时段(duàn)。而(ér)在(zài)11月份，又(yòu)恰好(hǎo)达(dá)到了最慢值。尽管(guǎn)在实(shí)际的情况中，太阳系(xì)相对银(yín)河系的(de)平面呈现了60度的(de)倾斜，但是这并不影响这个理论的(de)有效性。

因此(cǐ)科学家认为这(zhè)可以用(yòng)来解释(shì)，研究人员们所观(guān)测到的周期性信号。当然也可能有其他的情(qíng)况，造成(chéng)这种年度周(zhōu)期信号(hào)的(de)差异也(yě)可能是温度、湿度、土壤中的水分(fēn)、高山上(shàng)的(de)积(jī)雪，甚(shèn)至(zhì)连意大(dà)利(lì)游客的(de)数(shù)量也符合这个周(zhōu)期的规(guī)律。

所以(yǐ)，科(kē)学家们又在南半球建立了一(yī)个几乎相同的(de)实(shí)验(yàn)室，这里(lǐ)的季节与之前的实(shí)验室(shì)正(zhèng)好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗(àn)物质流的运动特征和第一个实验室是一样的。

因此，如果在这(zhè)里可(kě)以(yǐ)得到(dào)相同的信(xìn)号，就可以成为暗物质所存在的非常(cháng)有力的证据了。但是由于(yú)这个实(shí)验(yàn)室刚刚(gāng)建成不(bù)久，所(suǒ)以截至目前还无法提(tí)供相应的(de)数据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新(xīn)的望远镜(jìng)，这台太空望远(yuǎn)镜叫(jiào)做“南希格(gé)雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈(hā)勃望远镜相同，但它的(de)宽(kuān)视场(chǎng)仪器提供的视(shì)野是(shì)哈勃红外仪器的(de)100倍。南希格(gé)雷斯罗曼(màn)太空(kōng)望远镜其中一个关键(jiàn)的(de)用(yòng)途就是探(tàn)索暗物质背后的奥秘，对于探(tàn)测的结(jié)果，我们只能拭(shì)目以待了。费米实(shí)验(yàn)室(shì)粒子(zi)天体(tǐ)物理中心(xīn)的科学(xué)家丹(dān)琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一种神秘的效应，这种暗物质效应(yīng)，会支持宇宙当中生(shēng)命的诞生，或者说是生命进(jìn)化的一个重要(yào)因(yīn)素。

如果这一理(lǐ)论得到进(jìn)一(yī)步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙(zhòu)当中的(de)暗(àn)物(wù)质会不(bù)会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个角落的行星(xīng)上，暗物(wù)质正在通过这样的效应(yīng)创造生(shēng)命。当然，这些推论的大(dà)前提是要先找到暗物质存在的实际证据。那(nà)么(me)小伙伴(bàn)们，你们觉得(dé)暗物(wù)质(zhì)到底(dǐ)存不(bù)存在呢？喜(xǐ)欢请点(diǎn)赞(zàn)，你的(de)支持是我更新的动力！

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