宇宙(zhòu)是“人(rén)为制造”的？为何会存在科学无法解释的“暗(àn)物质(zhì)”？暗(àn)物质又究竟是什么(me)？人类为了(le)寻(xún)找暗物(wù)质存在(zài)的证据，科学家们在过去的几十年当中进(jìn)行了超过(guò)50次的长期实验，但是却(què)没有发现任(rèn)何的有效证据。除了一个(gè)地方，在1687年出版的(de)自然哲学数(shù)学原理一书中，埃萨(sà)克牛顿发表(biǎo)了万(wàn)有引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的规(guī)律。往后的几百年来，当(dāng)天文学(xué)家们发现某些天体(tǐ)运行轨道出(chū)现异常，不(bù)符合万有引力定律的时候，他们(men)就会知道，周围一定有未知的天体通过引力(lì)在摄动(dòng)它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒(lēi)维耶就(jiù)通过天(tiān)王星运行轨道的异常，推算并且发(fā)现了海王星的存在。另(lìng)外，哈雷彗星(xīng)、冥王(wáng)星的发现都是(shì)应(yīng)用(yòng)万有引力定律所取得重(zhòng)大(dà)天文(wén)成就的例子。但是这些发现(xiàn)都(dōu)是(shì)在恒星系统的尺度当中，可当我们上(shàng)升到星系(xì)或者是(shì)星团的尺(chǐ)度，事情就开始变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学(xué)家弗里茨(cí)兹威基正在研究(jiū)和测量后发星系团的质量。这(zhè)是(shì)一个由数千个(gè)星系所(suǒ)组成的(de)巨大(dà)星系团(tuán)，这些星(xīng)系被引力束缚(fù)在一起(qǐ)。测量星系团(tuán)的质量一般会使用(yòng)到两种(zhǒng)方法，当两种方法(fǎ)结果一(yī)致，就可(kě)以确(què)定其质量的范(fàn)围。

第一种是获得(dé)其"光度学的质量"，需要的(de)数(shù)据是测量(liàng)各个星系的光度。

第(dì)二(èr)种是(shì)动力学质量的(de)计算，是利用光谱红移(yí)测(cè)量星系团中的各(gè)个(gè)星(xīng)系相对于星系团的(de)运动速度。当测量结果出来之(zhī)后，兹威(wēi)基彻底懵了，“动力学质量(liàng)”竟然是“光度学质量(liàng)”的400倍。这意味着，后发(fā)座星系团有99%的质量消(xiāo)失了，或(huò)者(zhě)说这99%的质量并(bìng)不以可见光的(de)形(xíng)式所存(cún)在，我(wǒ)们无法看(kàn)到。最诡(guǐ)异的是(shì)，在测量速(sù)度的(de)过(guò)程中(zhōng)，兹威基发(fā)现星系团中很多(duō)星系的速度比理论(lùn)上要快得多(duō)，按(àn)照(zhào)牛顿的运动(dòng)学(xué)定律，仅靠这(zhè)些可见(jiàn)星系的质量所产生的引力是无(wú)法将它们束缚在星(xīng)系团内的(de)，它(tā)们早就应该被(bèi)抛出星(xīng)系团之外了，除非有一种神秘的力(lì)量在起作用(yòng)，这种(zhǒng)力量来源于某(mǒu)种隐形的(de)物质(zhì)。

据此(cǐ)，兹(zī)维基提出了(le)这样部分不可见的暗质，它不发散光、吸光、反射光(guāng)，但是它(tā)们却占据(jù)着(zhe)宇宙中绝大部分的质量。只(zhǐ)是(shì)当时的人们(men)对这样的一种(zhǒng)说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词才再一次出现。天文学家维拉鲁宾和(hé)肯特福(fú)特在观(guān)测(cè)仙(xiān)女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论上(shàng)来说，距离中(zhōng)心(xīn)越远的恒星在其轨道上的运行速(sù)度就会越慢(màn)。但(dàn)是他们观测的结(jié)果却让人感(gǎn)到不可思议。

随着(zhe)与中心距(jù)离的增加(jiā)，恒星的旋转速度几乎保持(chí)不(bù)变。可是根据牛(niú)顿的万有引力定律，在(zài)星系(xì)当中如果(guǒ)没有(yǒu)足够大(dà)的质量来吸引它(tā)们，这些(xiē)外围的恒(héng)星早(zǎo)就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这种(zhǒng)现象，科学家们会使(shǐ)用一种相对标准的方法来解(jiě)释(shì)暗(àn)物质的存在，这种方法(fǎ)就(jiù)是测量星系当中气体在X轴上距离星系(xì)中心的距离，以及(jí)在Y轴上气体(tǐ)的旋(xuán)转(zhuǎn)速度。如果出现异(yì)常的结果，就认为(wèi)是由(yóu)暗(àn)物质的力量进入其中。

于是(shì)科学(xué)家们通(tōng)过(guò)射(shè)电望远镜(jìng)测量了距离星(xīng)系中心更远距离(lí)的(de)氢元素，发现(xiàn)它(tā)们的(de)旋(xuán)转速度并不符合牛顿(dùn)的力学定(dìng)律(lǜ)。我们的太阳系也不例(lì)外，太阳(yáng)系位(wèi)于银河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光(guāng)年，根(gēn)据万有引力定律进行(xíng)计算，太阳系(xì)的(de)运行速度应该是(shì)160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在(zài)以220千米/秒的速(sù)度围绕银河系旋转，这(zhè)个实际速度远远(yuǎn)大于理(lǐ)论速度，那么产生(shēng)以上这(zhè)种向心(xīn)加速度的原因(yīn)很可能就是存在着一(yī)种(zhǒng)我们(men)看不到的物(wù)质(zhì)，是这些暗物质的引力效(xiào)应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是从这时开始，越来越多的(de)研(yán)究(jiū)人员开始相信暗物质的存在。科(kē)学家根据星(xīng)系(xì)外恒(héng)星轨道的速(sù)度，估(gū)算在星系当(dāng)中暗物质的质(zhì)量占整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这(zhè)个现象(xiàng)的原(yuán)因。在一(yī)项新的研(yán)究当中，科(kē)学家们发现，几乎没有(yǒu)引(yǐn)力效(xiào)应的遥远(yuǎn)恒星之间，也(yě)会出现速度(dù)上的微小差异。另外，天(tiān)文学家还发现了一(yī)个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光(guāng)年(nián)，大小和(hé)银河系(xì)不多(duō)，但是星系当(dāng)中存(cún)在(zài)的(de)恒星(xīng)数量却只有(yǒu)银河系的千分之一。

所以在理论上(shàng)，该星系必须存在暗物质，否则就会分(fēn)崩离(lí)析。但是(shì)科(kē)学(xué)家们使用最(zuì)先进的望远镜对其进行了40个小时的详细测量(liàng)之后，发现星(xīng)系中的恒星(xīng)运(yùn)动是可以用(yòng)正(zhèng)常的(de)物质和力(lì)学(xué)定(dìng)律来解(jiě)释的。那么又(yòu)有人提出，也许该(gāi)星(xīng)系的暗物质，已(yǐ)经被附近的另一个大星系剥(bō)离了。奇怪的是，它的附近(jìn)没(méi)有任何(hé)星系存(cún)在。造成这些现象的(de)除了(le)暗物质的假说之外，另一种(zhǒng)可能(néng)就是(shì)人(rén)类对(duì)引(yǐn)力的理解还不(bù)够全面，引(yǐn)力(lì)很(hěn)可(kě)能在(zài)不(bù)同尺(chǐ)度(dù)空间中的工作方式(shì)是不同的(de)，这意味着在(zài)行星系尺(chǐ)度中(zhōng)的天体会沿着它们的轨道(dào)，按照我们所理解的方式运动(dòng)。但是上升到(dào)星系和星(xīng)团的尺度，引力之间的相互作(zuò)用则(zé)是不同的方式。对于在星系团之(zhī)间的相互作用，科学(xué)家还(hái)引入了外部场效应的概念(niàn)，指的(de)是在数百万光年(nián)的规模上，巨大的(de)质量(liàng)之间会产(chǎn)生对(duì)彼此特殊的效果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这(zhè)意味着我(wǒ)们需要对现在的(de)物理(lǐ)定律(lǜ)进行修正，这些发现也让(ràng)很多人(rén)认(rèn)为暗物质(zhì)假说(shuō)理论就此终结。但(dàn)是在(zài)宇宙当中还(hái)有(yǒu)关于暗物质(zhì)存在的(de)其他的理论(lùn)证据，这些理论证(zhèng)据是蒙(méng)德理论(lùn)所没法(fǎ)解(jiě)释的“引力透镜”。

径(jìng)向距(jù)离为(wèi)37亿(yì)光年(nián)的子(zi)弹星(xīng)系团，由(yóu)两个碰(pèng)撞的星(xīng)系(xì)团所组(zǔ)成，类似这(zhè)样的(de)星团，它(tā)们大部分的普(pǔ)通质量都在星系的气体当中(zhōng)。当星团以1000万(wàn)公里/小(xiǎo)时发生碰撞的时候，星际(jì)气体的相(xiāng)互(hù)作用就会导致温度(dù)的急剧升高，速度(dù)大幅(fú)降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部(bù)分的(de)质(zhì)量将位于所有这些气体所(suǒ)在的中间(jiān)区域(yù)。那么我们(men)通(tōng)过什么(me)来验证它(tā)的质量区(qū)域到底是不是集中在中间呢？前(qián)不久，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远(yuǎn)镜传回了宇宙当中第一张全彩的高清照(zhào)片，在照(zhào)片中我们可以明(míng)显地看到(dào)很多星(xīng)系(xì)似乎被拉(lā)伸产生了巨大的形变(biàn)。其实这些(xiē)星系(xì)本身(shēn)并不是真的被(bèi)扭曲了，也不是(shì)韦伯(bó)望远镜(jìng)出了什么问题，而是这样极遥远(yuǎn)的天(tiān)体和我(wǒ)们地球上(shàng)的观测者之间。被一个质量超级(jí)巨大的(de)天体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身(shēn)后(hòu)更遥远星系的光都发生(shēng)了扭(niǔ)曲(qū)。这个现(xiàn)象就是引力(lì)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。

所以当人们对子弹星系团观测的时候，发现它(tā)的大质量区域并不是在中间(jiān)，而是(shì)在两侧(cè)。所以(yǐ)最好的(de)解释方法就是(shì)当星团(tuán)发(fā)生全部的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的(de)质量气(qì)体(tǐ)被卡在了中间，暗物质则直接通过(guò)了这(zhè)个区域，并(bìng)在两边形(xíng)成了引力透镜。对子(zi)弹星系团的引力透镜研究也被认为是(shì)暗物(wù)质存(cún)在的(de)迄今为止最好(hǎo)的理论证据。

除此之外，还有来(lái)自宇宙当(dāng)中(zhōng)最古老的光(guāng)。从宇宙大爆炸开(kāi)始，38万(wàn)年之(zhī)后，可(kě)见光终于可以畅(chàng)通无(wú)阻地穿越在宇(yǔ)宙当中了(le)。经过了130多亿年之后，这些(xiē)光在宇宙空间背景上留下了(le)各相同(tóng)性的微波(bō)辐射。其中红色的部分表示温度较高的(de)区域，蓝(lán)色则表示(shì)相对较(jiào)冷的区域(yù)，但(dàn)实际(jì)上它们之(zhī)间的(de)温差只有(yǒu)万分之一。

科(kē)学家们通过对前景背景分(fēn)离(lí)后的二值图像进行连通域提取(qǔ)和标(biāo)记之(zhī)后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗物(wù)质，图形看起来不应该(gāi)是这样的，而随着暗物(wù)质的(de)增加，一些峰(fēng)值的(de)幅度会减小，才变得看(kàn)起来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙微(wēi)波背景辐射的测量值，我们需1千克水等于多少毫升水，一1升水等于多少毫升要(yào)的暗物质大(dà)约是普(pǔ)通物质的5倍。这个(gè)数字与(yǔ)解(jiě)释星系(xì)当(dāng)中恒星(xīng)运动所需要的暗(àn)物质(zhì)比例是一致的。这就意(yì)味着。

用了一个简(jiǎn)单的理(lǐ)论框架，就很好地解释了很(hěn)多不(bù)同的观测结果。而暗物质的本质(zhì)就(jiù)是宇(yǔ)宙当中存在着某种类型的粒(lì)子(zi)，它们不参与任何其(qí)他(tā)的电磁(cí)作用(yòng)，只通过引力(lì)来相互作用。所(suǒ)以如果能够(gòu)找到这种粒(lì)子的存在(zài)，就相当(dāng)于找到(dào)了暗物质存(cún)在的实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什(shén)么？科学家们已经提出了数十(shí)种的假想目标，而要寻(xún)找这些不(bù)同的目标粒(lì)子所需要的实验方式也不相同。在过去(qù)的几十年(nián)当中，人类为了寻(xún)找这(zhè)些(xiē)看不见(jiàn)、摸不(bù)到(dào)，几乎不会与常规(guī)物(wù)质相(xiāng)互作用的“暗物(wù)质”，科学(xué)家们已(yǐ)经进(jìn)行(xíng)了(le)超过(guò)50次的实验，却没(méi)有任何实质性(xìng)的(de)发现，除(chú)了一个地方，意(yì)大利的格兰(lán)萨索山，隶属于(yú)阿尔(ěr)卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿井当中，藏着地球(qiú)上最(zuì)大的(de)地学实验室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个三层楼高的探测器(qì)，一(yī)直(zhí)致力于(yú)寻找(zhǎo)暗物质粒子的周期性震荡。

自(zì)1997年以(yǐ)来，这里的科(kē)学家声称观测到了某种信号。经过了20多年的数据收集，人(rén)们发现了(le)一个有趣的事情。探测率会在(zài)每(měi)年的6月份达到峰值，然(rán)后在(zài)11月降到(dào)最低(dī)，而且在20年当中(zhōng)每年都是一样。一些科学(xué)家认为(wèi)这可(kě)能(néng)是人(rén)类发现暗物质的第一个直接证据。

但(dàn)是为什(shén)么暗物质会产(chǎn)生(shēng)周(zhōu)期性的年(nián)度信号(hào)呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳系正在以220公(gōng)里/秒的速度围绕(rào)着(zhe)银(yín)河(hé)系进行移动，那么(me)如果(guǒ)暗物(wù)质(zhì)存在(zài)宇(yǔ)宙当中，这意味着我(wǒ)们也在以(yǐ)这样的速度在穿越着(zhe)暗物质流，这个(gè)过程中会产生相应(yīng)的振荡，同(tóng)时地球又(yòu)以30公里(lǐ)/秒的速度围绕太(tài)阳进行旋转。所以有半年(nián)的(de)时间，地球围绕太阳的方向与太(tài)阳环绕银河系的方向是一致的，而另外(wài)半年(nián)则(zé)与之相反(fǎn)。

而在(zài)6月份的时候(hòu)，地球(qiú)与太(tài)阳的(de)方向正(zhèng)好达到完全一(yī)致，这(zhè)是理论上地(dì)球穿越暗(àn)物质流最(zuì)快的(de)时段。而(ér)在11月(yuè)份，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在(zài)实际的情(qíng)况中，太阳系相对银河(hé)系(xì)的平面呈现了(le)60度的倾斜，但是这并不影响这个理论(lùn)的有效性。

因此科学(xué)家认为这可以用来解释(shì)，研究人员们(men)所观测到的(de)周期性信号。当然也可能有其他的情况，造成(chéng)这种(zhǒng)年度(dù)周期信号的差(chà)异也(yě)可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水分、高山(shān)上的积雪(xuě)，甚至(zhì)连意大利游客的数量也符合(hé)这(zhè)个周(zhōu)期的(de)规(guī)律。

1千克水等于多少毫升水，一1升水等于多少毫升alt="宇宙(zhòu)是“人为创(chuàng)造”的证(zhèng)据(jù)？颠覆科学认知的(de)暗物质！竟是生(shēng)命诞(dàn)生的基础？_黑(hēi)料正能量" decoding="async" data-ratio="0.5980582524271845" data-type="jpeg" data-w="1545" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/8743f9db0f4ec1b.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

所(suǒ)以，科学(xué)家(jiā)们又在南(nán)半(bàn)球建立了一(yī)个几乎相同的实验(yàn)室，这(zhè)里的(de)季节与之前的实验室正好(hǎo)相反(fǎn)，而在这里，地球穿过暗物(wù)质流的运(yùn)动特征和第一个实验室(shì)是一样的。

因此，如果在这里可以得到相同的信号，就可以成为暗物(wù)质所存(cún)在的(de)非(fēi)常(cháng)有力的(de)证据了。但是由于这个实验室刚刚建(jiàn)成不久，所以(yǐ)截至目前还无法提供(gōng)相应(yīng)的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远(yuǎn)镜，这台太空望远(yuǎn)镜(jìng)叫做“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大小(xiǎo)跟(gēn)哈(hā)勃望(wàng)远镜相同，但(dàn)它的宽视场仪器提供的视(shì)野是(shì)哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用途就是(shì)探(tàn)索(suǒ)暗物质背后(hòu)的奥(ào)秘，对于探测的结果，我(wǒ)们(men)只能拭目以待了(le1千克水等于多少毫升水，一1升水等于多少毫升)。费米实验室粒子天(tiān)体物理中心的科学(xué)家丹琥(hǔ)珀和贾森斯(sī)特芬研究(jiū)发现，如果暗(àn)物质(zhì)存在，它们极有可能(néng)拥有另(lìng)一种神(shén)秘的(de)效应，这(zhè)种暗(àn)物质效(xiào)应，会支持(chí)宇宙当中生命的诞生，或者说是(shì)生命进化的(de)一个重要因素(sù)。

如果这一(yī)理论得到进一步(bù)的证实(shí)，那么遍布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不会(huì)意味着(zhe)人类并不孤单(dān)呢？或许在(zài)宇宙当中(zhōng)某个角(jiǎo)落的(de)行星(xīng)上，暗物质正在通过(guò)这样的效应创造(zào)生命。当然，这些推论(lùn)的大(dà)前提(tí)是要先找到暗物质存在(zài)的实际证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得暗物质到底存(cún)不(bù)存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持是我更(gèng)新的动(dòng)力！

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