橘子百科-橘子都知道 宇宙是“人为制造”的(de)？为何会存在科学无法解(jiě)释的(de)“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么(me)？人类为了寻找(zhǎo)暗物质(zhì)存在的证据，科学家(jiā)们在过去的几十(shí)年当中进行(xíng)了(le)超过50次的长期实验，但是(shì)却(què)没有发现任(rèn)何(hé)的有(yǒu)效证据。除了一个地方，在1687年出版(bǎn)的自然哲(zhé)学数学(xué)原(yuán)理(lǐ)一书(shū)中，埃萨克(kè)牛顿发表了万有引力定律(lǜ)，它(tā)揭示了宇宙中天体运动的规律。往(wǎng)后的几(jǐ)百年来，当(dāng)天文学家(jiā)们发现某(mǒu)些(xiē)天体运行(xíng)轨道出现异常，不符合万(wàn)有引力定律的时候(hòu)，他(tā)们(men)就会知(zhī)道，周围一定有未知的天体通(tōng)过引(yǐn)力在(zài)摄动它的轨(guǐ)道。比如(rú)在1846年，奥本勒维耶就通(tōng)过天王星(xīng)运行轨道的异常，推算并且发现了海王星的(de)存(cún)在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发现都是应(yīng)用万有引力定律所(suǒ)取得重(zhòng)大(dà)天文(wén)成就的(de)例子(zi)。但是(shì)这些发现都是在恒星系(xì)统的尺度当(dāng)中，可(kě)当我们上升到星系或(huò)者是星团的尺度(dù)，事情就开(kāi)始变得诡异了。
1933年，瑞士(shì)的物理学(xué)家弗里茨兹威(wēi)基正在(zài)研究(jiū)和(hé)测量后发星系团的质量。这是一个由数(shù)千个星系所组成的巨(jù)大星系团，这些星(xīng)系被引力束缚在一起(qǐ)。测量星系团的质(zhì)量一般会使(shǐ)用(yòng)到两种方(fāng)法，当两种方法结果一(yī)致，就可以确定其质(zhì)量的范围。
第一种是获得其"光度(dù)学的质(zhì)量"，需(xū)要的数据是测量(liàng)各(gè)个星系(xì)的光度。
第二(èr)种是(shì)动(dòng)力学质(zhì)量(liàng)的计算，是(shì)利(lì)用(yòng)光谱(pǔ)红(hóng)移测(cè)量星系团中的各个(gè)星系相对于星系团的运动速度(dù)。当测量结(jié)果出来(lái)之后，兹威(wēi)基(jī)彻底(dǐ)懵了，“动力(lì)学质量(liàng)”竟(jìng)然(rán)是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发(fā)座(zuò)星系(xì)团(tuán)有99%的质(zhì)量消失了，或者说这99%的质(zhì)量并(bìng)不以(yǐ)可见光的(de)形式所存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异(yì)的是，在测量(liàng)速度的过程中(zhōng)，兹威基发(fā)现星系(xì)团(tuán)中很多星系的(de)速度比理论上要快(kuài)得(dé)多，按照牛顿(dùn)的(de)运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产(chǎn)生的(de)引(yǐn)力是无法(fǎ)将它们束缚在星系(xì)团(tuán)内的，它们早就应该(gāi)被抛出星系团之外了，除(chú)非有一种神秘(mì)的(de)力量在起作用(yòng)，这种力量来源(yuán)于(yú)某种隐形的物质。
据此，兹(zī)维基提出了这样部分不可见的暗(àn)质，它不发(fā)散光、吸光、反射光，但是它(tā)们却占据着宇宙(zhòu)中绝大部(bù)分(fēn)的质量。只是当时的人们对这样(yàng)的(de)一种(zhǒng)说法不屑一顾。
直到40年之(zhī)后，“暗物质”这个(gè)词才再一次出(chū)现。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论(lùn)上来说，距离(lí)中(zhōng)心越远(yuǎn)的恒星在其(qí)轨道上(shàng)的运行速度就(jiù)会越慢。但是他(tā)们观测(cè)的结果却让人感(gǎn)到不(bù)可思议。
随着与中心距离的增加，恒星的旋转速度几乎(hū)保(bǎo)持不(bù)变(biàn)。可是(shì)根据牛顿的万有(yǒu)引力定律，在星(xīng)系当(dāng)中如果没有足够大的质量(liàng)来吸引(yǐn)它(tā)们，这些外(wài)围的恒星早(zǎo)就(jiù)被甩到宇宙(zhòu)当中了。基于这种现象，科(kē)学家(jiā)们会使用一种相对标准的(de)方(fāng)法(fǎ)来解释暗物质的存在，这(zhè)种方法就是测量星(xīng)系当中气体在X轴上距离星系中心的(de)距离，以(yǐ)及(jí)在Y轴(zhóu)上气(qì)体的旋转速(sù)度。如果(guǒ)出现异常的结果，就认为(wèi)是由(yóu)暗物(wù)质的力量进入其(qí)中。
于是科学(xué)家们通过射电望远镜测量了距离星系(xì)中心更远(yuǎn)距离的氢元素(sù)，发现它们的(de)旋转(zhuǎn)速度并不符(fú)合牛(niú)顿的力学定律。我(wǒ)们的太阳系也不例外(wài)，太阳系(xì)位于银河系的第三(sān)悬(xuán)臂之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年(nián)，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳系的运行速(sù)度应该是160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银河系旋(xuán)转，这个m开头的姓氏都有哪些，m开头的姓氏中文名实(shí)际速度远远大于理论速度，那么产生(shēng)以(yǐ)上这(zhè)种(zhǒng)向(xiàng)心加速度的原(yuán)因很可能(néng)就是存(cún)在(zài)着(zhe)一种我们看不(bù)到的物(wù)质，是这(zhè)些暗物质的引力效应将星系聚集在(zài)了一起(qǐ)。
也是从这时开始，越来越多的(de)研究人(rén)员开始相信暗(àn)物质(zhì)的存在。科(kē)学家根(gēn)据星系(xì)外恒星轨道的速(sù)度，估算在星(xīng)系当(dāng)中暗(àn)物质(zhì)的质量占(zhàn)整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯一可(kě)以解(jiě)释(shì)这个现象(xiàng)的原因。在一项新的研究当中，科学家们发(fā)现，几乎没有引力(lì)效应的遥远(yuǎn)恒(héng)星之间(jiān)，也会出现速度上(shàng)的微小差异。另外，天文(wén)学家(jiā)还发现了一个(gè)反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多，但是星系(xì)当中存在的恒星数(shù)量却只(zhǐ)有银(yín)河系的(de)千分之一。
所以(yǐ)在理(lǐ)论上，该星系必须存在暗(àn)物质，否则(zé)就会分(fēn)崩离(lí)析。但是科学家们(men)使用(yòng)最先(xiān)进的望远镜对其(qí)进行(xíng)了40个(gè)小时的详细测(cè)量之后，发(fā)现星系中的恒(héng)星运动是可以用正常(cháng)的(de)物(wù)质和力学定律来解释的。那(nà)么又有(yǒu)人提出，也许该(gāi)星系的暗物质(zhì)，已(yǐ)经被附近的另(lìng)一个(gè)大星(xīng)系剥(bō)离了(le)。奇怪的是，它的(de)附近没(méi)有任何(hé)星系存在。造成这(zhè)些现象的除了暗物(wù)质的(de)假(jiǎ)说(shuō)之外，另一种(zhǒng)可能就(jiù)是人(rén)类(lèi)对引力(lì)的理(lǐ)解还不够全面，引力很可能在不同尺度空间中(zhōng)的工作方式是不同的(de)，这意味着在行星系尺度(dù)中的天体会沿(yán)着它们(men)的(de)轨道，按照(zhào)我们所理解的方式运动(dòng)。但(dàn)是上升到星系和(hé)星团的尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同的方式。对(duì)于在星系(xì)团之(zhī)间的相互作(zuò)用(yòng)，科(kē)学家还引入了外部场(chǎng)效应(yīng)的概念，指的是在(zài)数百(bǎi)万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间(jiān)会产生对(duì)彼此特殊的效(xiào)果，这个理(lǐ)论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味(wèi)着(zhe)我们需要对现在的物理定(dìng)律进行修正，这些(xiē)发(fā)现也让(ràng)很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此(cǐ)终结。但是在(zài)宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)还有关(guān)于暗(àn)物质存(cún)在的(de)其他的理论(lùn)证据，这些理论证据是蒙(méng)德(dé)理论所没法(fǎ)解释的“引力(lì)透镜”。
径向距离(lí)为37亿光(guāng)年的子弹星系(xì)团，由(yóu)两个(gè)碰撞的星系团所组成，类似这样的星团，它们大部分(fēn)的普通(tōng)质量都在星系的气体当(dāng)中。当(dāng)星团以1000万公(gōng)里/小时发(fā)生碰撞的时候，星际(jì)气(qì)体的相互作用就会导致温度(dù)的急剧升(shēng)高，速度大幅(fú)降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系(xì)团大部分的质量将位(wèi)于(yú)所有这些气体(tǐ)所在的中间区域(yù)。那么(me)我们通过什么来验证它的(de)质量区域到(dào)底是不(bù)是(shì)集中在中(zhōng)间呢？前(qián)不久(jiǔ)，詹(zhān)姆斯韦(wéi)伯太空(kōng)望远(yuǎn)镜传回(huí)了(le)宇(yǔ)宙当中第一张(zhāng)全彩的高清照片(piàn)，在照片中我们(men)可以明(míng)显地看到很多星系似(shì)乎被(bèi)拉(lā)伸(shēn)产生了巨大(dà)的形变(biàn)。其(qí)实这(zhè)些(xiē)星系本身并不是真的被扭曲了(le)，也不(bù)是韦(wéi)伯望远镜出了什么(me)问(wèn)题，而是这(zhè)样极遥远的(de)天(tiān)体(tǐ)和我(wǒ)们(men)地球上(shàng)的观(guān)测者之间。被一个质量超级巨大的天体遮(zhē)挡，这个超大质量的(de)东西的引(yǐn)力，会使身后更遥远星系(xì)的光都发生了扭曲。这个现象就是引力透镜效应(yīng)。这个巨大的(de)天体可能是超大质(zhì)量的黑洞或者是(shì)暗(àn)物质。
所以当人们对子弹星系(xì)团观测的(de)时候，发现它的大(dà)质量区域并(bìng)不(bù)是在中间(jiān)，而(ér)是在两侧(cè)。所以最好的解释方(fāng)法就是当星(xīng)团发(fā)生(shēng)全部的碰撞时，可被(bèi)观测到的质量气体被卡在了(le)中间，暗物质则直接(jiē)通过了这个区域，并在两(liǎng)边形成(chéng)了引力(lì)透(tòu)镜。对子弹星系(xì)团(tuán)的引(yǐn)力透镜研究也被认为是(shì)暗物(wù)质存在的迄今为(wèi)止最好的(de)理论证据。
除此(cǐ)之外，还有来自宇宙当中(zhōng)最古(gǔ)老的光(guāng)。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年之(zhī)后，可见(jiàn)光终于可以畅(chàng)通无阻(zǔ)地穿越在(zài)宇宙(zhòu)当中(zhōng)了。经过(guò)了130多亿年之(zhī)后，这些光在宇宙空间背景上留(liú)下了各相同性的微波辐射。其(qí)中红色(sè)的(de)部(bù)分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对(duì)较冷的(de)区域(yù)，但(dàn)实(shí)际(jì)上(shàng)它们之间的温差只有万(wàn)分之(zhī)一(yī)。
科(kē)学家们通过(guò)对(duì)前景背景分离(lí)后的(de)二值图像(xiàng)进行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当(dāng)中没有暗物质，图形看起来不(bù)应(yīng)该是这样(yàng)的，而随着暗物(wù)质(zhì)的增(zēng)加，一些峰值的幅度会减小(xiǎo)，才变得看(kàn)起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测(cè)量(liàng)值，我(wǒ)们需要的暗物(wù)质(zhì)大约是(shì)普通物(wù)质的5倍。这个数字与解释星系当中恒星运动m开头的姓氏都有哪些，m开头的姓氏中文名(dòng)所需要的暗物质比例是一致(zhì)的。这就意味着。
用(yòng)了一个简单的理论框架，就很好地解(jiě)释了很多不同的观(guān)测结(jié)果。而(ér)暗物质(zhì)的本质就是(shì)宇宙当中存在(zài)着某(mǒu)种类型(xíng)的(de)粒(lì)子，它们不参与任何其(qí)他的电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能够(gòu)找(zhǎo)到(dào)这种粒子的存在，就相当(dāng)于(yú)找(zhǎo)到(dào)了(le)暗物质存在(zài)的实际证据。这种粒子(zi)到底是什么？科学家(jiā)们已(yǐ)经提出了(le)数十种的假想(xiǎng)目标(biāo)，而要寻找(zhǎo)这些不同的(de)目标粒子(zi)所需要的实(shí)验方式也不相同(tóng)。在过去的(de)几十年当(dāng)中(zhōng)，人类为(wèi)了寻(xún)找这些看不见、摸不到，几乎不会与常规物质相互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科学(xué)家们(men)已经进行了(le)超过50次的实验，却没有任(rèn)何实质性的发(fā)现(xiàn)，除了一个地方，意大利的(de)格(gé)兰萨索(suǒ)山(shān)，隶(lì)属于阿尔卑斯山(shān)脉(mài)。
在山下1400米(mǐ)处的地下矿井当中，藏着地球上最(zuì)大的(de)地(dì)学(xué)实(shí)验室，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高(gāo)的探测器，一直致力(lì)于寻(xún)找暗物质(zhì)粒子(zi)的(de)周期(qī)性震荡。
自1997年以来，这里的科学家声称(chēng)观(guān)测到(dào)了某种(zhǒng)信号。经(jīng)过了(le)20多年的数据收集(jí)，人们发(fā)现(xiàn)了一(yī)个有趣的事情。探(tàn)测率(lǜ)会(huì)在每年的6月份(fèn)达到(dào)峰值，然后(hòu)在11月降到最低，而且(qiě)在20年当中每年都是一(yī)样。一些科学家认为这可能(néng)是人类发(fā)现暗物质的第(dì)一个直接证(zhèng)据。
但是为什么(me)暗物质会产生周期性的(de)年度(dù)信号(hào)呢(ne)？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银河(hé)系进行移(yí)动，那么(me)如(rú)果暗(àn)物质存在宇宙当(dāng)中(zhōng)，这意味着(zhe)我们也在以这样的速(sù)度在(zài)穿越着暗物(wù)质流(liú)，这个过程中会产生相应的振荡，同时(shí)地球(qiú)又以30公里/秒的速度围绕太阳进(jìn)行旋(xuán)转。所以有(yǒu)半年的(de)时(shí)间，地球围绕(rào)太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一(yī)致的(de)，而(ér)另外半(bàn)年则与之相反。
而(ér)在6月份的时候，地球与太阳(yáng)的方向正好达到完全一致，这是理论上地球穿(chuān)越暗(àn)物质流最快的时段(duàn)。而在11月份，又(yòu)恰(qià)好(hǎo)达到了最慢(màn)值(zhí)。尽管在实际的情况(kuàng)中，太(tài)阳系相对银河(hé)系的平(píng)面(miàn)呈现了60度的倾(qīng)斜(xié)，但(dàn)是(shì)这并不影响这个(gè)理论的有效性。
因(yīn)此科学家认(rèn)为(wèi)这可以用来解释，研究人(rén)员(yuán)们(men)所观测到的周期性信号。当(dāng)然也(yě)可能(néng)有其(qí)他的(de)情(qíng)况，造(zào)成这(zhè)种(zhǒng)年度周期信号的(de)差(chà)异也可(kě)能是温度、湿度、土壤中的水分、高山上的积雪，甚至(zhì)连意大利游客的数(shù)量也符合这个周期的规律。
所以，科学(xué)家们又在(zài)南半球建立(lì)了一(yī)个几乎相(xiāng)同的实(shí)验(yàn)室，这里的季节与之前的实验(yàn)室正好相反，而在这里(lǐ)，地球(qiú)穿过暗物质流的运动特(tè)征(zhēng)和第一个实验室是一样的。
因此，如(rú)果在这里可以得到相同(tóng)的信号，就可以(yǐ)成为(wèi)暗物质所存(cún)在(zài)的非常有力的(de)证据了(le)。但是由于(yú)这个实验室刚(gāng)刚建(jiàn)成不久，所以截至目前还无法提供相应(yīng)的数据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一台新(xīn)的(de)望远镜，这台太空望远镜(jìng)叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同(tóng)，但(dàn)它的宽视场(chǎng)仪器提(tí)供的视野是哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南(nán)希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的(de)用途就(jiù)是(shì)探索暗(àn)物质背后的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目(mù)以待了。费米实验室粒子天体(tǐ)物(wù)理(lǐ)中心的(de)科学家丹琥(hǔ)珀和(hé)贾森斯特芬研(yán)究(jiū)发(fā)现(xiàn)，如果暗物质存在(zài)，它们极(jí)有可(kě)能拥有另一种神秘(mì)的效(xiào)应，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇宙(zhòu)当中生(shēng)命的诞(dàn)生，或者说是生命(mìng)进化的一个重要因素(sù)。
如果这一理论得到进一步的证(zhèng)实，那么(me)遍布宇宙当中的(de)暗物(wù)质会(huì)不(bù)会意味着人类(lèi)并不(bù)孤单呢？或许在宇宙当中某个(gè)角落的行星上，暗物质正在通过这样的效应创造生命(mìng)。当(dāng)然，这些(xiē)推论的(de)大(dà)前提(tí)是要先(xiān)找到(dào)暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗(àn)物质到底(dǐ)存(cún)不存在(zài)呢？喜欢请点赞(zàn)，你(nǐ)的支持是我更(gèng)新(xīn)的动力(lì)！
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非常不错
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是吗
真的吗
哇，还是漂亮呢，如果这留言板做的再文艺一些就好了
感觉真的不错啊
妹子好漂亮。。。。。。
呵呵，可以好好意淫了