宇宙是“人为(wèi)制造”的(de)？为何(hé)会存在科学无法(fǎ)解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人(rén)类为(wèi)了寻找暗物质(zhì)存在(zài)的证据，科(kē)学家们在过去的(de)几十年当中(zhōng)进行了超过50次的长期实验，但是(shì)却没有发现(xiàn)任何的有(yǒu)效证据(jù)。除了(le)一(yī)个地(dì)方，在1687年出版(bǎn)的自然哲学数学原(yuán)理(lǐ)一书中，埃萨克牛(niú)顿发表了万有(yǒu)引力定律，它揭示了宇宙(zhòu)中天体运动的规律。往后的(de)几百年来，当(dāng)天文学家们(men)发(fā)现(xiàn)某些天体(tǐ)运行轨道出现异常(cháng)，不符合(hé)万有引力定律的(de)时候(hòu)，他们就会知道，周围一定有未知(zhī)的天体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通过天王(wáng)星运行轨道的异常，推(tuī)算(suàn)并且发现了海王星的存在。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥(míng)王星的(de)发(fā)现都是应(yīng)用万有引力定律所取得重大天文成(chéng)就的例子(zi)。但(dàn)是(shì)这些发现都是在(zài)恒星系统的(de)尺度当中，可当我们上升(shēng)到(dào)星系或者是星团(tuán)的(de)尺(chǐ)度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正(zhèng)在研究(jiū)和测量后发星系团的质量(liàng)。这是(shì)一个由数千个星系所组成的巨大(dà)星系团，这些星系被引力束(shù)缚在一(yī)起。测量星系(xì)团的质(zhì)量一般会(huì)使(shǐ)用(yòng)到两种方法，当两种方法结果一致，就可(kě)以确定其(qí)质量的(de)范围。

第一种是获(huò)得其"光度学的质量"，需要(yào)的数(shù)据(jù)是测量各(gè)个星系的(de)光度。

第(dì)二种是动力(lì)学质量的计算，是利用(yòng)光谱红(hóng)移测量(liàng)星(xīng)系团中的各个星系相对于(yú)星系团的运动(dòng)速度(dù)。当测量结果出来之(zhī)后(hòu)，兹(zī)威(wēi)基彻底懵了，“动力学质量”竟然是(shì)“光度学(xué)质量”的400倍(bèi)。这(zhè)意(yì)味着，后发座星系团有99%的质量消(xiāo)失了，或(huò)者说这99%的(de)质(zhì)量并不以可见光的形式所存在，我们无法看到(dào)。最(zuì)诡(guǐ)异(yì)的是，在测(cè)量速度的过程中，兹威基(jī)发现星系团中很(hěn)多星(xīng)系的速(sù)度比理(lǐ)论(lùn)上要快得多，按照(zhào)牛顿(dùn)的运动学定(dìng)律，仅靠这些可见星(xīng)系(xì)的质(zhì)量(liàng)所产(chǎn)生(senjoy可数吗，joy可不可数hēng)的引力是无法将它们束缚在星(xīng)系团内的，它们早就(jiù)应该(gāi)被抛出星系团之(zhī)外了，除(chú)非(fēi)有一种神秘的力量在起作用，这种(zhǒng)力量来源(yuán)于某(mǒu)种隐形的(de)物质(zhì)。

据此，兹(zī)维(wéi)基(jī)提出了这(zhè)样(yàng)部分不可见(jiàn)的(de)暗质，它不发散光、吸(xī)光、反射(shè)光(guāng)，但是它们却占(zhàn)据着宇宙中(zhōng)绝大部分的质量。只是当时的人们对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年(nián)之后，“暗物(wù)质”这个词才再一次出现(xiàn)。天文学家维拉(lā)鲁宾和肯特福特在观测(cè)仙女座星(xīng)系中的(de)恒星运动。理论(lùn)上(shàng)来(lái)说，距离中(zhōng)心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他(tā)们观测的(de)结果却(què)让人感(gǎn)到不可思议。

随(suí)着与中(zhōng)心距离(lí)的增加，恒星(xīng)的旋转(zhuǎn)速(sù)度几(jǐ)乎保持不变。可是根据牛顿的万(wàn)有引力定律(lǜ)，在星系当中如果没有足(zú)够大的质量来(lái)吸引它们，这些外(wài)围的(de)恒星早就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这种现象(xiàng)，科学(xué)家们会使用(yòng)一种相对标(biāo)准的方(fāng)法来解释暗物质的存(cún)在，这种方法就是测量星(xīng)系当中气体在X轴(zhóu)上距(jù)离(lí)星系中心(xīn)的(de)距离，以及在(zài)Y轴(zhóu)上气体(tǐ)的(de)旋转速度。如果出现异(yì)常的结果，就认为是(shì)由(yóu)暗物质的(de)力量进入其中。

于是科学家(jiā)们(men)通(tōng)过射电望远(yuǎn)镜测量了距离星系(xì)中(zhōng)心更远距(jù)离(lí)的(de)氢元素，发现它(tā)们的旋(xuán)转速度并(bìng)不符合(hé)牛顿的力学定律。我们的太阳系(xì)也不例(lì)外，太(tài)阳(yáng)系位于银(yín)河(hé)系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万(wàn)光年，根据万(wàn)有引力定律进行计算，太阳系(xì)的(de)运行速(sù)度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳(yáng)系(xì)正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个(gè)实际速度远远大于理论速度，那么产生(shēng)以上这种向心(xīn)加(jiā)速度的(de)原因(yīn)很(hěn)可(kě)能就(jiù)是存在着一种我(wǒ)们(men)看不(bù)到的物质(zhì)，是(shì)这些暗物(wù)质的引力效应将(jiāng)星系聚集(jí)在了一起(qǐ)。

也(yě)是从这时开始，越来越多的研(yán)究人(rén)员开始(shǐ)相(xiāng)信暗物质的存在。科学家根据星系外恒星轨道的速度，估算在星系当中暗物(wù)质的(de)质量占整个星系质量的(de)85%。但(dàn)是(shì)，暗物质并不是唯一可以解释这个现(xiàn)象的(de)原(yuán)因。在(zài)一项新的研(yán)究当中，科学家们(men)发现，几(jǐ)乎没有引力效应的遥远恒(héng)星之间(jiān)，也会出现速度上的(de)微(wēi)小差异。另外(wài)，天文学家还(hái)发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多(duō)，但是星系当中(zhōng)存在(zài)的恒星数量却只有银(yín)河系的千(qiān)分之一。

所以(yǐ)在理论上，该星系必须存在暗物质，否则(zé)就会分崩离(lí)析。但(dàn)是(shì)科学家们使用(yòng)最先(xiān)进(jìn)的望远镜(jìng)对其进行了40个小时(shí)的详细测量之后，发现星系中的(de)恒星运动是可以用(yòng)正常的物质和力(lì)学定律来解(jiě)释的。那么又有人提出，也许该(gāi)星(xīng)系的暗物质，已经被附(fù)近的另一个大星系剥离了。奇怪的是，它(tā)的(de)附近没有任(rèn)何星系(xì)存(cún)在。造成这些(xiē)现象的除了暗物质(zhì)的假(jiǎ)说之外，另一(yī)种可(kě)能就是(shì)人类对引力的理(lǐ)解还不(bù)够全面(miàn)，引力很可能在(zài)不(bù)同尺度空间(jiān)中的工作(zuò)方式是不同的(de)，这意(yì)味着在行星系尺度中的天体(tǐ)会沿着它们的轨道，按照我们所(suǒ)理解的方式运(yùn)动(dòng)。但是(shì)上升到星系和星团(tuán)的尺度，引力之间的(de)相互(hù)作用则是不同的(de)方式(shì)。对(duì)于在(zài)星系团(tuán)之间的相互作(zuò)用，科学家还(hái)引(yǐn)入了外(wài)部场效应(yīng)的概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质(zhì)量之间(jiān)会(huì)产生对彼此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立，这意味(wèi)着(zhe)我(wǒ)们需要对(duì)现在的物理定律进行修正，这(zhè)些发现(xiàn)也让(ràng)很多(duō)人认为暗(àn)物质(zhì)假说理(lǐ)论就此(cǐ)终结(jié)。但是在宇宙当(dāng)中(zhōng)还有关于暗物(wù)质存在(zài)的其他(tā)的理论(lùn)证据，这(zhè)些理论证据是蒙(méng)德理论(lùn)所(suǒ)没法解(jiě)释的“引力透镜”。

径(jìng)向距离(lí)为37亿光年的子弹星(xīng)系团，由两个碰撞的星系团所组(zǔ)成，类(lèi)似(shì)这样的星团，它们大部分的(de)普通质量都在星系的气体当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万公里/小(xiǎo)时发(fā)生碰撞(zhuàng)的(de)时(shí)候，星际气体的相互(hù)作用就(jiù)会导致温度的(de)急剧升高，速度(dù)大(dà)幅(fú)降低。所以在理论上(shàng)，在(zài)碰撞之后，子弹星系团(tuán)大部分的(de)质量将位(wèi)于所有这些气体所在的中(zhōng)间(jiān)区域。那(nà)么我们通(tōng)过什么来验(yàn)证它的质(zhì)量区域(yù)到底是不是集中在中间(jiān)呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙当中第(dì)一(yī)张全彩(cǎi)的高清照片，在照片中我们可以明显地看到(dào)很多星系似(shì)乎被(bèi)拉(lā)伸产生了巨大的形变(biàn)。其(qí)实这些(xiē)星(xīng)系本身并(bìng)不是真的(de)被扭曲了，也不(bù)是(shì)韦伯望(wàng)远镜出了什(shén)么(me)问题，而是这(zhè)样极遥远(yuǎn)的天体和我们地球上的观测者之间。被一个(gè)质量超级巨大的天体(tǐ)遮(zhē)挡，这个超大质量的(de)东(dōng)西的引力，会使(shǐ)身后更(gèng)遥远星系的光都发(fā)生了扭曲(qū)。这个现象就是引力透镜效应。这个巨大的天体可(kě)能是(shì)超大质量的黑洞或者是暗物质。

所(suǒ)以当(dāng)人们对子弹星系团观(guān)测的(de)时(shí)候，发(fā)现它的(de)大质量区域并(bìng)不是在中间，而是在两(liǎng)侧。所(suǒ)以最好的解释方法就是当(dāng)星团(tuán)发生全部的碰(pèng)撞时，可被观测到的质量气(qì)体被卡在了(le)中间，暗物质则(zé)直接通过了这个区域，并(bìng)在两边形成了引力透(tòu)镜(jìng)。对(duì)子弹星系团的引力透镜研究也被认为(wèi)是暗物质(zhì)存在的迄(qì)今为止最好的理论证(zhèng)据。

除(chú)此之(zhī)外，还有来自(zì)宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇宙(zhòu)大爆炸(zhà)开(kāi)始，38万年(nián)之后(hòu)，可见光终于可(kě)以畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后(hòu)，这些光在宇宙(zhòu)空间背景上留(liú)下了各相同性的微波(bō)辐射。其中红(hóng)色的部(bù)分表示(shì)温度较(jiào)高的区域，蓝色则表示相对较(jiào)冷的区(qū)域，但(dàn)实际上它们(men)之间的温(wenjoy可数吗，joy可不可数ēn)差只有万(wàn)分之一。

科(kē)学家们通过对前景背景分离后(hòu)的(de)二值图像进行连通域(yù)提取和标记之(zhī)后(hòu)发现(xiàn)，如果宇宙当中没有暗物质，图形(xíng)看起来(lái)不应该是这样(yàng)的，而随(suí)着暗物质(zhì)的(de)增加，一(yī)些峰值的幅度会(huì)减小(xiǎo)，才变得看起来“和(hé)谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值，我们需要的(de)暗物质大约(yuē)是普通(tōng)物质的5倍(bèi)。这(zhè)个数字与解释星系(xì)当中恒(héng)星运(yùn)动所需要的暗物质比例是(shì)一致(zhì)的。这就意味(wèi)着。

用了一个(gè)简单(dān)的理(lǐ)论框架(jià)，就很好地解(jiě)释了很多(duō)不(bù)同的观测结果。而暗物质的本质(zhì)就是宇宙当(dāng)中存(cún)在着某种(zhǒng)类型的粒子，它们(men)不参与(yǔ)任何其(qí)他的电(diàn)磁作用，只通过引力来相(xiāng)互作用。所以(yǐ)如果能够找到这种粒(lì)子的存在，就(jiù)相当于找到了(le)暗物质存在(zài)的实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们已经(jīng)提(tí)出了数十种的假想目标(biāo)，而(ér)要寻(xún)找这些不同的目标粒(lì)子所需要的实验方式(shì)也(yě)不相同。在过去的几十年当(dāng)中，人类为(wèi)了寻找这些看不见、摸(mō)不到(dào)，几(jǐ)乎不会与常规物质(zhì)相互作用的“暗物质”，科(kē)学家(jiā)们(men)已经进行(xíng)了(le)超过50次的(de)实验(yàn)，却没有任何实质性的发现(xiàn)，除(chú)了一个地方(fāng)，意大(dà)利的格兰萨(sà)索山，隶属于阿(ā)尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿(kuàng)井当中，藏(cáng)着地(dì)球(qiú)上最大的地学实验室，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层楼高的探测器，一直(zhí)致力于寻找暗物质粒子的周期性(xìng)震荡。

自1997年以来，这(zhè)里的科学家声称观测到(dào)了某种信(xìn)号。经过(guò)了20多年(nián)的数据收集(jí)，人们发现(xiàn)了一个有趣的事情(qíng)。探(tàn)测率会在每(měi)年的6月份达到峰值，然后(hòu)在(zài)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(jiā)认为(wèi)这(zhè)可(kě)能(néng)是人类(lèi)发现暗物质的(de)第一个直接证据。

但是(shì)为什么暗物质会(huì)产生周期性的年度信(xìn)号呢？刚才我们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒的速(sù)度围绕着银河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙当(dāng)中，这意味(wèi)着我们也在以这样的速度在(zài)穿越着暗物质(zhì)流，这个过程中会产(chǎn)生(shēng)相应的振荡，同时地(dì)球(qiú)又以30公(gōng)里/秒(miǎo)的(de)速(sù)度围绕太阳进行旋转。所以有半(bàn)年的时间，地球围绕太(tài)阳的(de)方向与太阳环绕银河系(xì)的方向是一致(zhì)的，而(ér)另外半年则与之相反。

而(ér)在6月(yuè)份的(de)时候，地球与太阳的方向正好达(dá)到完全一致，这是理论上地球(qiú)穿越暗物质流最快的时段。而在(zài)11月份，又恰好达到(dào)了最(zuì)慢(màn)值。尽管(guǎn)在实际的(de)enjoy可数吗，joy可不可数情(qíng)况中，太(tài)阳系相对银(yín)河系的(de)平面(miàn)呈现(xiàn)了60度的倾斜，但是这并不影响这个理论的有效性。

因此科学(xué)家认为(wèi)这可以用来解(jiě)释(shì)，研究人员(yuán)们(men)所观(guān)测到的(de)周期性(xìng)信号。当(dāng)然也可能有其他的情况(kuàng)，造成(chéng)这(zhè)种(zhǒng)年度周期信号的差(chà)异也(yě)可能(néng)是温度(dù)、湿(shī)度、土壤中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上(shàng)的(de)积雪，甚(shèn)至(zhì)连意大(dà)利游(yóu)客的数(shù)量也符合这个(gè)周(zhōu)期的(de)规律。

所(suǒ)以(yǐ)，科学家们(men)又在南半球(qiú)建立(lì)了一个(gè)几乎相(xiāng)同的(de)实验室，这里的季节与(yǔ)之前的实验室正好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过暗物质(zhì)流的运动特征和(hé)第一(yī)个实验室是一样的。

因此，如果在这里可(kě)以得(dé)到相同的信号，就(jiù)可以成为暗物(wù)质所存在的非常有力的证据(jù)了(le)。但是由于(yú)这(zhè)个(gè)实验室刚刚建成不久，所以截至目前还无(wú)法提供(gōng)相应(yīng)的数(shù)据(jù)支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发(fā)射一台(tái)新的(de)望远镜，这(zhè)台太空(kōng)望远镜叫做“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的(de)主(zhǔ)镜大小跟哈勃(bó)望(wàng)远(yuǎn)镜相同，但它的宽视(shì)场仪器提供的(de)视(shì)野是哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南希格雷(léi)斯罗曼太空望远镜(jìng)其中一(yī)个(gè)关(guān)键(jiàn)的用途就是探索(suǒ)暗(àn)物质(zhì)背后的奥秘(mì)，对于探(tàn)测(cè)的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天体(tǐ)物理中(zhōng)心的科学(xué)家丹琥珀和贾森(sēn)斯(sī)特芬研究发现，如果暗物质存(cún)在，它们极有可(kě)能(néng)拥有(yǒu)另一(yī)种神秘(mì)的(de)效(xiào)应，这种暗物(wù)质效(xiào)应(yīng)，会支持(chí)宇宙当(dāng)中生命(mìng)的诞生，或者(zhě)说是生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如果(guǒ)这(zhè)一理论得到(dào)进一步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质会不会意味着(zhe)人类并不(bù)孤单(dān)呢？或许在(zài)宇宙当中(zhōng)某(mǒu)个角落的行星上，暗物质正(zhèng)在通过(guò)这样(yàng)的效应创造生命。当(dāng)然，这些推论的(de)大前提(tí)是要(yào)先找到暗物质存(cún)在的实际证据。那么(me)小(xiǎo)伙伴们，你们(men)觉得暗物质(zhì)到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的支持是(shì)我更(gèng)新的动力！

未经允许不得转载：连云港装饰公司,豪泽装饰 enjoy可数吗，joy可不可数