宇宙是“人为制造”的？为(wèi)何会存在科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人类(lèi)为(wèi)了寻找暗物质存在的证据，科(kē)学家(jiā)们(men)在过(guò)去(qù)的(de)几十年当(dāng)中进行了超过50次的长(zhǎng)期实验，但是却(què)没有(yǒu)发现任何(hé)的有效(xiào)证据。除了(le)一个地(dì)方，在1687年出版的(de)自(zì)然哲学数学(xué)原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力(lì)定律，它揭示(shì)了宇宙(zhòu)中天(tiān)体运动的规律。往后的几百年来(lái)，当天文学家们发现某些天体运行(xíng)轨道出现异常，不符合万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律的时(shí)候(hòu)，他(tā)们就会(huì)知道，周围(wéi)一定有未知(zhī)的天体(tǐ)通过引力在摄动它(tā)的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本(běn)勒维耶就(jiù)通(tōng)过天王(wáng)星运行(xíng)轨道的异常，推算并(bìng)且发现了海王星的存在。另外，哈雷(léi)彗星、冥王星(xīng)的发现都是应用(yòng)万(wàn)有引力定律(lǜ)所(suǒ)取得重大天(tiān)文二婚和剩女哪个干净，女性生理需求成就的例(lì)子。但是这些发现都是在恒星系统(tǒng)的尺度当中，可(kě)当我们上升到(dào)星系或者(zhě)是星团的尺度，事(shì)情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学(xué)家弗(fú)里茨兹威基正在研究和测量(liàng)后发(fā)星系团的质量。这是(shì)一个由数千个星系所组成的巨大星系团，这些星系被引(yǐn)力束缚在一起(qǐ)。测量星(xīng)系团的质量一般(bān)会使用到(dào)两种方法，当两种方法结果一致，就(jiù)可以确定其质量的(de)范围。

第(dì)一种(zhǒng)是获得其"光(guāng)度学的质量"，需要(yào)的数(shù)据是测(cè)量各个星系的(de)光度(dù)。

第二(èr)种是动(dòng)力(lì)学质(zhì)量(liàng)的计算，是(shì)利用光谱红(hóng)移测量星系(xì)团中的各个星系相(xiāng)对于星系团(tuán)的运动速度。当测量结果出来之(zhī)后(hòu)，兹威基彻底懵了(le)，“动力学质量”竟然是“光(guāng)度学(xué)质量”的400倍(bèi)。这意味(wèi)着，后(hòu)发(fā)座星系团有99%的质量消失了，或者说(shuō)这99%的质量(liàng)并(bìng)不以(yǐ)可见光(guāng)的形式所存在，我(wǒ)们无法看到。最诡异(yì)的(de)是，在测量速度的过(guò)程(chéng)中，兹威基发(fā)现(xiàn)星系(xì)团中很多星系(xì)的速度比理(lǐ)论上要(yào)快得多，按(àn)照牛顿(dùn)的(de)运动(dòng)学(xué)定律(lǜ)，仅靠这些可(kě)见星系的质量所产生(shēng)的引力是无法将它们(men)束缚在星系(xì)团内的，它们早就应该被抛出星系团之(zhī)外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力量来源于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的(de)物质(zhì)。

据此，兹维基提出了这(zhè)样部分不可见(jiàn)的暗质，它不发(fā)散光、吸光(guāng)、反射光，但是(shì)它们却占据着(zhe)宇宙(zhòu)中绝大(dà)部分的(de)质量。只是当时的人们对这样的一(yī)种说法(fǎ)不屑(xiè)一顾(gù)。

直(zhí)到40年之后，“暗物质”这个(gè)词才再一次(cì)出现。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯(kěn)特福特在观测仙(xiān)女座星系中的恒星运动。理论上(shàng)来说(shuō)，距离中心越远(yuǎn)的恒星在(zài)其轨(guǐ)道上的(de)运(yùn)行速度就会越慢(màn)。但(dàn)是他们观测的结(jié)果却让人感到不可思议。

随(suí)着与中心距(jù)离(lí)的增加，恒星的旋(xuán)转速度(dù)几乎保持不(bù)变。可是根据牛(niú)顿的万有引力定律，在星系(xì)当中如(rú)果(guǒ)没有足够大的质(zhì)量来吸引它们(men)，这(zhè)些外围的恒(héng)星早就被甩到宇宙当中了(le)。基于(yú)这种现象，科(kē)学家(jiā)们会使用一种相对标准的方(fāng)法(fǎ)来(lái)解释(shì)暗物(wù)质的存在(zài)，这种(zhǒng)方法就(jiù)是测量星系当中(zhōng)气体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上气(qì)体(tǐ)的旋(xuán)转速度。如果出现(xiàn)异常的结果，就认为是由暗物质(zhì)的力(lì)量进入其中。

于是科(kē)学家们通过射(shè)电望远镜测量了(le)距离星(xīng)系中心(xīn)更远(yuǎn)距离的氢元素，发现它(tā)们的旋转(zhuǎn)速(sù)度(dù)并(bìng)不符合牛顿的力(lì)学定律(lǜ)。我们(men)的太阳(yáng)系也不例外，太阳系位(wèi)于银河(hé)系的(de)第三悬(xuán)臂之(zhī)上，距离银河(hé)系中(zhōng)心(xīn)2.6万光(guāng)年，根(gēn)据(jù)万有引力定律进(jìn)行计算，太阳系的(de)运行速度应(yīng)该是160千(qiān)米/秒(miǎo)，但实际上(shàng)，太(tài)阳系正(zhèng)在以220千米/秒的速度(dù)围绕银(yín)河系旋转，这个实际(jì)速度远远大于理论速度，那(nà)么(me)产生以上这(zhè)种(zhǒng)向心加速度的原因很(hěn)可能就是存在着一种我们看(kàn)不(bù)到的(de)物质，是这些暗物质的(de)引力效应将星系(xì)聚集在了一起(qǐ)。

也是从这(zhè)时开始，越来越多的研究人员开(kāi)始相信(xìn)暗物(wù)质的存在。科学家根(gēn)据星系(xì)外恒(héng)星轨道的速度，估算(suàn)在星系当(dāng)中(zhōng)暗物质的质量占(zhàn)整个星系质量的85%。但是(shì)，暗物(wù)质(zhì)并(bìng)不(bù)是唯一可(kě)以(yǐ)解释(shì)这个(gè)现(xiàn)象的原(yuán)因(yīn)。在一项(xiàng)新的研究当中，科学(xué)家(jiā)们发(fā)现，几乎(hū)没有引(yǐn)力效应的遥(yáo)远恒星之(zhī)间，也会出现速度上的微小差异。另外，天文(wén)学(xué)家还发现了一(yī)个反常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离(lí)地球大约2.5亿(yì)光年，大(dà)小和银(yín)河系不多，但是星系当中存在(zài)的恒星数(shù)量却只(zhǐ)有银(yín)河系的千分(fēn)之一。

所以在理论上，该星系必须(xū)存在暗物(wù)质，否则就(jiù)会分崩离析。但是科(kē)学家们使用最先进(jìn)的望远镜对其进行(xíng)了40个小时(shí)的详细测量之后，发现星系中的恒星运动是(shì)可(kě)以用正常的物质和(hé)力学定律来解(jiě)释的。那么又(yòu)有人(rén)提出，也许该(gāi)星系的(de)暗物质，已经被附近的(de)另一个大星系(xì)剥离了。奇(qí)怪(guài)的(de)是，它的(de)附近没(méi)有(yǒu)任何(hé)星系存在。造成这些现象(xiàng)的(de)除了(le)暗物质的(de)假说之外，另一种可能就是人类对(duì)引力的理解(jiě)还不(bù)够(gòu)全面(miàn)，引力很可能在不(bù)同尺度空间中的工作方式是不同(tóng)的，这(zhè)意味着在(zài)行星系尺度中的天(tiān)体会沿着它们的轨道，按照我们所理解的(de)方式运动。但是上升(shēng)到星系和星团(tuán)的尺度，引力(lì)之间(jiān)的相互作用则是不(bù)同(tóng)的方式。对于在星系(xì)团之间的相互作用，科学(xué)家还引(yǐn)入了外部场效应的概(gài)念，指的是在数百(bǎi)万光年(nián)的规模上，巨(jù)大的质量之(zhī)间(jiān)会(huì)产生(shēng)对彼此(cǐ)特殊的(de)效(xiào)果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙(méng)德理论成(chéng)立，这意味着我们(men)需(xū)要对现在的物(wù)理定律进(jìn)行修正(zhèng)，这些(xiē)发(fā)现(xiàn)也(yě)让很多人(rén)认(rèn)为暗物质假说理论就此终结。但是在宇宙当中还有关于暗物质存在的其他的理论(lùn)证(zhèng)据，这(zhè)些理(lǐ)论(lùn)证(zhèng)据是蒙(méng)德(dé)理(lǐ)论所没法(fǎ)解释的(de)“引力透(tòu)镜”。

径向距离为37亿光年的子弹星(xīng)系团，由两个碰撞的星(xīng)系团所组成，类似这样的星团(tuán)，它们大(dà)部分的普通质量都在星(xīng)系的气体当中。当(dāng)星(xīng)团以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰(pèng)撞的时候，星际(jì)气体的相互(hù)作用就会(huì)导致温度的(de)急(jí)剧(jù)升(shēng)高，速度大幅降低。所以在(zài)理论(lùn)上，在碰撞(zhuàng)之后，子弹星系团(tuán)大部分的质量将位于(yú)所(suǒ)有(yǒu)这些气(qì)体所在的中间区域。那么我们(men)通过(guò)什(shén)么来验(yàn)证它的质量区域到底是(shì)不是集中在中间呢(ne)？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太(tài)空望远镜传回了宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)第(dì)一张全彩的高清(qīng)照片，在照片(piàn)中我们(men)可以(yǐ)明显地看(kàn)到很(hěn)多(duō)星系似乎被拉伸产(chǎn)生(shēng)了巨大(dà)的形变。其实这些星(xīng)系本身并不是真的(de)被(bèi)扭(niǔ)曲了，也不是韦(wéi)伯望远镜出了什么问题，而是这样极遥(yáo)远的天(tiān)体和(hé)我(wǒ)们地(dì)球上的(de)观测者(zhě)之(zhī)间。被(bèi)一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡，这个超大质量的东西的引力(lì)，会使身后(hòu)更遥远星系的(de)光都发(fā)生了(le)扭曲。这个现(xiàn)象就是(shì)引力(lì)透镜效应。这个巨大(dà)的天(tiān)体可(kě)能是(shì)超大质(zhì)量(liàng)的黑(hēi)洞或者是暗(àn)物质。

所(suǒ)以(yǐ)当人们对(duì)子(zi)弹星系团观测(cè)的时候，发现(xiàn)它的大质量区域并不是在(zài)中间，而是(shì)在两侧(cè)。所以最好(hǎo)的解释(shì)方法(fǎ)就(jiù)是当星团(tuán)发生全部的碰撞时，可被观(guān)测到的质量气体被(bèi)卡在了中间(jiān)，暗物质(zhì)则(zé)直接(jiē)通过了(le)这个区域，并在两边形成了引力透镜(jìng)。对子(zi)弹星(xīng)系(xì)团的引力透镜研究(jiū)也被认为是暗物(wù)质存(cún)在的(de)迄今为止最(zuì)好的理论证据。

除(chú)此之(zhī)外，还有来自宇宙当中最古老(lǎo)的光。从宇(yǔ)宙大爆(bào)炸开(kāi)始，38万年(nián)之后，可见光终(zhōng)于(yú)可以畅通无阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过了130多(duō)亿年(nián)之后，这些(xiē)光在宇宙(zhòu)空(kōng)间背景上(shàng)留下了各相同(tóng)性的微(wēi)波(bō)辐射。其中红色的部(bù)分表示温度较高的(de)区域，蓝色(sè)则表示相(xiāng)对较冷(lěng)的区域(yù)，但实际上它(tā)们之间(jiān)的温差只(zhǐ)有万(wàn)分(fēn)之一。

科学家(jiā)们通过对前(qián)景背景分离后的(de)二值图像进行连(lián)通域提取(qǔ)和标记之后发现，如果宇宙当中没有(yǒu)暗物质，图(tú)形看起来不应(yīng)该是(shì)这样的，而随着暗(àn)物质(zhì)的增(zēng)加，一(yī)些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙(zhòu)微波(bō)背(bèi)景辐射的测量(liàng)值，我们(men)需要的暗物质大约是普通物质的(de)5倍。这个数字与解(jiě)释星系当中恒(héng)星运动(dòng)所需(xū)要的暗物质比例是一致(zhì)的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架，就(jiù)很(hěn)好地解(jiě)释了很多不同的观测(cè)结果(guǒ)。而暗物质的本质就是宇宙当中(zhōng)存在着(zhe)某种类型的(de)粒子，它(tā)们(men)不参(cān)与任(rèn)何其他的电磁(cí)作(zuò)用，只通(tōng)过引力来相(xiāng)互作用。所以如果能够(gòu)找(zhǎo)到(dào)这种粒(lì)子的存在，就相(xiāng)当于找到(dào)了暗物(wù)质存在(zài)的实际证(zhèng)据。这种粒子到底(dǐ)是什么？科学(xué)家们已经提出了数十种(zhǒng)的假想目标，而要寻找这些不同(tóng)的(de)目标粒子所需(xū)要的(de)实验(yàn)方式也(yě)不相同。在过去的几十年当(dāng)中，人类为了寻找这些看不(bù)见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规物质(zhì)相互作用的(de)“暗物(wù)质”，科学家们(men)已经进(jìn)行了超过(guò)50次(cì)的(de)实验，却没有(yǒu)任何实(shí)质性的发(fā)现，除了一(yī)个地方(fāng)，意大利(lì)的(de)格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当(dāng)中，藏着(zhe)地球上(shàng)最(zuì)大的地学实验室，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一(yī)个(gè)三(sān)层楼高的探测器，一直(zhí)致力于寻找暗物(wù)质粒子的周(zhōu)期(qī)性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声(shēng)称观测到了某种信号。经过了20多年的数据收集，人(rén)们发(fā)现了(le)一个有趣的事情。探测率会(huì)在每年(nián)的6月份(fèn)达到(dào)峰值，然(rán)后在11月降(jiàng)到最(zuì)低，而(ér)且在20年当中每年都是一(yī)样。一些科学家认(rèn)为这可能(néng)是人类发现暗物质的(de)第一(yī)个直(zhí)接证(zhèng)据。

但是为什么暗物质会(huì)产生周期(qī)性的二婚和剩女哪个干净，女性生理需求(de)年度信号呢？刚才(cái)我们(men)讲了太(tài)阳系正在以(yǐ)220公里/秒的(de)速度围绕着(zhe)银(yín)河系进(jìn)行移动，那么(me)如果暗物质(zhì)存在(zài)宇宙当中(zhōng)，这意味着我们(men)也在(zài)以这样的速(s二婚和剩女哪个干净，女性生理需求ù)度(dù)在穿(chuān)越(yuè)着暗(àn)物质(zhì)流，这(zhè)个过程中会产生相应的振荡，同时地球又(yòu)以30公里(lǐ)/秒的速度(dù)围(wéi)绕太阳(yáng)进行旋转。所以有半年的(de)时间，地球围绕(rào)太阳(yáng)的方向与太阳环绕银河系的方(fāng)向是一致的，而(ér)另外半年则与之相反。

而在6月份的(de)时候，地球与太阳的方向正好达到完全(quán)一致，这是(shì)理论上地(dì)球穿越(yuè)暗物质流最快的(de)时段(duàn)。而在11月份，又(yòu)恰好达到了(le)最慢值(zhí)。尽(jǐn)管在实(shí)际(jì)的情况中，太阳系相对银(yín)河系的平面(miàn)呈现(xiàn)了60度(dù)的(de)倾斜，但是这并(bìng)不(bù)影响这个理(lǐ)论的有效性。

因此科(kē)学(xué)家认(rèn)为这可(kě)以用来解释，研究人员(yuán)们(men)所观测(cè)到(dào)的周期性信号。当然也可能有其他的情(qíng)况(kuàng)，造成(chéng)这种年(nián)度周期信号(hào)的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤中的(de)水分、高(gāo)山上的(de)积雪，甚(shèn)至(zhì)连(lián)意大利(lì)游客(kè)的(de)数量(liàng)也符合(hé)这个(gè)周期的(de)规(guī)律。

所(suǒ)以，科(kē)学家们又在(zài)南半球建立(lì)了一(yī)个几乎相同(tóng)的(de)实验室(shì)，这里(lǐ)的季节与之前(qián)的实验室正好相反，而在这里(lǐ)，地球穿过暗物质(zhì)流的运(yùn)动(dòng)特征(zhēng)和(hé)第一个实验室(shì)是一样的。

因此，如果(guǒ)在这里可以得到(dào)相同的信号，就(jiù)可以(yǐ)成为(wèi)暗物质所存在的非常有力的证据了(le)。但是(shì)由(yóu)于这(zhè)个实(shí)验室刚刚建成不久，所以截至目(mù)前还无(wú)法提(tí)供(gōng)相应的数据支持(chí)。另外(wài)，在2025年(nián)，NASA将会发射一台(tái)新的望远镜，这台太(tài)空(kōng)望远(yuǎn)镜(jìng)叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相(xiāng)同(tóng)，但它的宽(kuān)视场仪(yí)器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南希格(gé)雷(léi)斯罗曼太空望远镜(jìng)其中(zhōng)一(yī)个关键的用(yòng)途(tú)就(jiù)是探(tàn)索暗(àn)物(wù)质(zhì)背后的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了。费米(mǐ)实验室粒子(zi)天体物理中心的科学家丹琥珀(pò)和贾森(sēn)斯特芬(fēn)研究(jiū)发现，如(rú)果暗物质存(cún)在，它(tā)们极有可能拥有另(lìng)一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中生命的(de)诞生，或者说是生命进(jìn)化(huà)的(de)一个重(zhòng)要因(yīn)素。

如果这一理(lǐ)论得到进一(yī)步的证实，那么(me)遍布(bù)宇宙(zhòu)当中的暗(àn)物质会不会意味着人类并不(bù)孤单呢？或许在(zài)宇(yǔ)宙当中某(mǒu)个角落的行星上(shàng)，暗物质正在通过(guò)这样的效应创造生(shēng)命。当然，这些(xiē)推(tuī)论的大前(qián)提(tí)是(shì)要先(xiān)找到暗物质存在的实际证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们觉(jué)得暗物质到(dào)底(dǐ)存(cún)不存在呢？喜(xǐ)欢请点赞，你的支持是我更新的(de)动力(lì)！

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