宇宙(zhòu)是“人(rén)为(wèi)制(zhì)造”的(de)？为何(hé)会存在科(kē)学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物(wù)质存在的证据(jù)，科(kē)学家们在(zài)过去的几(jǐ)十年当中(zhōng)进行了超过(guò)50次的长期实验(yàn)，但是却没(méi)有发现任何的有(yǒu)效证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年出版的自(zì)然哲学数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了(le)万有引力定律，它揭示了宇宙中天体运(yùn)动(dòng)的规律。往(wǎng)后的几(jǐ)百(bǎi)年(nián)来，当天(tiān)文学(xué)家们发现某些天体运行(xíng)轨道出现异常，不(bù)符(fú)合万有(yǒu)引力定律的时候，他们(men)就会知道，周围一定有未知的(de)天体通过(guò)引力在摄(shè)动它的轨道(dào)。比(bǐ)如在1846年，奥本(běn)勒维耶就通过天王星运行轨道的(de)异常，推算并(bìng)且发现了海王星的存在。另(lìng)外，哈雷彗(huì)星、冥王星(xīng)的发现都(dōu)是(shì)应用万(wàn)有引力定律所取得重大天文(wén)成(chéng)就的例子。但是这些发现都是在(zài)恒(héng)星系统的尺度(dù)当中，可当(dāng)我们(men)上升到星系或(huò)者是星团的(de)尺度，事情就(jiù)开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正(zhèng)在研究和测量后(hòu)发星系团的质量。这是一个由数(shù)千个星(xīng)系(xì)所组(zǔ)成的巨大星系团，这些(xiē)星系被引力束(shù)缚在一(yī)起。测量星系团的质量一般(bān)会使用到两(liǎng)种方(fāng)法(fǎ)，当两种方法结果一致，就(jiù)可(kě)以确(què)定其质量(liàng)的范围。

第一(yī)种是获得(dé)其"光度学的质量"，需要的数(shù)据(jù)是(shì)测量各个星(xīng)系(xì)的(de)光度。

第二种是动力学质量的计算，是利(lì)用光谱红移测(cè)量(liàng)星(xīng)系团中的各个星系相对于(yú)星系(xì)团的运动速度。当(dāng)测量结(jié)果出来(lái)之后，兹威基彻底懵了(le)，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度(dù)学(xué)质量”的400倍。这意(yì)味着，后(hòu)发座星(xīng)系团有99%的(de)质量(liàng)消失了，或者说(shuō)这99%的质(zhì)量并不以可见(jiàn)光的(de)形式(shì)所存在，我(wǒ)们(men)无法看到。最诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基发(fā)现星(xīng)系(xì)团中很多星系(xì)的速(sù)度比理论上要快得多，按照牛(niú)顿的(de)运动学定律，仅靠(kào)这些可见星系的质量所产(chǎn)生的引力是无法将它们(men)束缚在星系团内的，它们(men)早就应该被抛出星系团之外(wài)了，除非有一种神(shén)秘的(de)力量在起作用(yòng)，这种力(lì)量来源于某种隐(yǐn)形(xíng)的物质。

据此，兹(zī)维(wéi)基(jī)提出(chū)了这样(yàng)部分(fēn)不(bù)可见(jiàn)的(de)暗(àn)质，它不发散(sàn)光、吸(xī)光、反射光，但是它们却占据着宇宙中(zhōng)绝大部分的质量。只(zhǐ)是当(dāng)时的人(rén)们对这样的一种说法不(bù)屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗(àn)物(wù)质”这(zhè)个词才再一次(cì)出现。天文(wén)学(xué)家维拉鲁宾和(hé)肯特福特在(zài)观测仙(xiān)女座(zuò)星系中的(de)恒(héng)星运动。理(lǐ)论上来说(shuō)，距离中心越远的恒(héng)星在其轨(guǐ)道(dào)上的(de)运行速(sù)度(dù)就会越慢(màn)。但是他们观测的结果却(què)让人感到不可思议。

随着与中心距(jù)离的(de)增(zēng)加，恒星(xīng)的旋转(zhuǎn)速度几乎保持不(bù)变。可(kě)是根据牛顿的万有引力定(dìng)律，在星系当(dāng)中(zhōng)如果没有(yǒu)足够大的质量(liàng)来吸引它(tā)们，这些外围的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基(jī)于这种(zhǒng)现象，科学(xué)家们会使用一种相对标准(zhǔn)的方法(fǎ)来解(jiě)释(shì)暗物质(zhì)的存在，这(zhè)种方法(fǎ)就是(shì)测量星系当中气体在X轴上距离星(xīng)系中心的(de)距离，以及在Y轴上气(qì)体(tǐ)的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为(wèi)是由暗物(wù)质的力(lì)量(liàng)进(jìn)入其中(zhōng)。

于是科(kē)学家们通过射电望远镜测量了距离星系中(zhōng)心更远距离的氢元素，发现(xiàn)它们(men)的(de)旋转速度并不符合牛顿(dùn)的力学定律(lǜ)。我们的(de)太阳系也不例外，太(tài)阳(yáng)系位于银河系的(de)第(dì)三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有(yǒu)引力定律进(jìn)行计算，太阳系(xì)的运(yùn)行速度(dù)应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米(mǐ)/秒的速(sù)度围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那么产生以上这种向心加速度的原(yuán)因(yīn高宽深用什么字母表示什么，高宽深用什么字母表示出来)很可能就是存在着一种我们看不到的物质，是这些暗(àn)物(wù)质的(de)引力效应将星系聚集在了一起。

也是(shì)从这(zhè)时开始，越来越多的研究人员开始相信(xìn)暗物质的存在(zài)。科学家(jiā)根据星系(xì)外恒星轨道的(de)速度(dù)，估算(suàn)在星系当中暗物(wù)质的质(zhì)量占整个星系质(zhì)量(liàng)的85%。但(dàn)是，暗物质并不是唯一可以(yǐ)解(jiě)释这个现象的原因。在一项新(xīn)的研究当中(zhōng)，科学家们(men)发现，几乎没有引(yǐn)力效(xiào)应的遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度(dù)上的微(wēi)小差异。另外，天文学家还发(fā)现了一个反(fǎn)常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个(gè)星系距离地(dì)球大约(yuē)2.5亿光(guāng)年，大(dà)小和(hé)银河系不多，但是星系当中存在的恒星数量却只有银河系的千(qiān)分之(zhī)一。

所以在(zài)理论上，该(gāi)星系必须存在暗物(wù)质，否则就会分崩离析。但是(shì)科学家们使用最先进的望远镜对其(qí)进(jìn)行了(le)40个小时的详细测量之后，发现星系中的恒星(xīng)运动是可以用正常(cháng)的物(wù)质和力(lì)学(xué)定律来解(jiě)释的。那么又有人提出，也许该星(xīng)系的暗物(wù)质，已经被附近的另一个(gè)大星系剥离了。奇怪的(de)是，它的附(fù)近没有任何星系存在。造成这些现(xiàn)象的除了(le)暗(àn)物质的假说之外，另一种可能就是人类对引(yǐn)力的理(lǐ)解还(hái)不够全面，引力很可能在(zài)不同尺度空(kōng)间中的工作(zuò)方式是不同(tóng)的，这意味着(zhe)在行星系尺度中的天体会沿着(zhe)它们的轨(guǐ)道，按照我们所理解的方式运动。但是(shì)上升到星系和(hé)星(xīng)团(tuán)的尺度，引力之间的相互作用则是不同(tóng)的方式。对于在星系团之间的(de)相互作用(yòng)，科学家还引(yǐn)入了(le)外部场效应的概(gài)念，指的(de)是在数百万光年(nián)的规模上，巨大(dà)的(de)质量(liàng)之间会(huì)产(chǎn)生对彼(bǐ)此特殊的效果，这(zhè)个理(lǐ)论叫做(zuò)MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德(dé)理论(lùn)成立，这(zhè)意味着我们需要对现在的物理定律进行(xíng)修正，这(zhè)些发现也让很(hěn)多人认为暗物(wù)质假说理论就此终(zhōng)结。但是在(zài)宇宙当(dāng)中还有关于暗(àn)物质存在的(de)其(qí)他的理论证据(jù)，这(zhè)些理(lǐ)论证据是(shì)蒙(méng)德理论所没法解释(shì)的(de)“引力(lì)透镜(jìng)”。

径向距离为(wèi)37亿光年(nián)的子弹星(xīng)系团(tuán)，由(yóu)两个碰撞的星系团所组(zǔ)成，类(lèi)似(shì)这样的星团，它们大部分的普(pǔ)通(tōng)质量(liàng)都在星系的(de)气体(tǐ)当中。当星(xīng)团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞的时(shí)候，星际气体的相(xiāng)互作用就会(huì)导(dǎo)致温度(dù)的急(jí)剧升(shēng)高(gāo)，速(sù)度大幅降(jiàng)低。所以在理论上(shàng)，在(zài)碰撞之后(hòu)，子弹星系团大部分的质量将(jiāng)位于(yú)所有这(zhè)些气体(tǐ)所(suǒ)在(zài)的中(zhōng)间区域。那么(me)我们通(tōng)过什么来验证它的质(zhì)量区域到底(dǐ)是不是集中在中间呢？前不(bù)久，詹(zhān)姆(mǔ)斯韦伯太空望远镜传回了宇宙(zhòu)当中(zhōng)第一张全彩的高清照片，在(zài)照片中我们可以(yǐ)明显地看到很多星系似乎被拉伸产生(shēng)了巨(jù)大的形变(biàn)。其实(shí)这些星系本身并不(bù)是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么问题，而是(shì)这(zhè)样极(jí)遥(yáo)远的天体和我(wǒ)们地球上(shàng)的观(guān)测者之(zhī)间。被一个质量超(chāo)级巨大的天体(tǐ)遮挡，这个超大质(zhì)量的东(dōng)西(xī)的引(yǐn)力，会使身后更遥远(yuǎn)星系的光(guāng)都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就是引力透镜效(xiào)应。这个巨大(dà)的天体可能是超(chāo)大质量的黑洞或者是(shì)暗物质。

所以当人们对子弹星系团观测的时候，发现它的大(dà)质量区域并不是(shì)在中(zhōng)间，而是在两(liǎng)侧。所(suǒ)以最(zuì)好(hǎo)的解(jiě)释方(fāng)法(fǎ)就是(shì)当星团发生全部的碰撞(zhuàng)时(shí)，可被观测到的质量气体被卡在(zài)了中间(jiān)，暗物质(zhì)则直接通过了(le)这个区域(yù)，并在(zài)两边形成(chéng)了(le)引力透镜(jìng)。对子弹星(xīng)系团的引力透(tòu)镜研究也被认为是暗物质存在的迄今为止最(zuì)好的理论证据。

除(chú)此之外，还有来自(zì)宇宙当中最(zuì)古老(lǎo)的(de)光。从(cóng)宇宙大(dà)爆炸开始，38万(wàn)年之后，可见光终于可以畅通无阻地穿越在(zài)宇宙(zhòu)当中了。经过了130多(duō)亿(yì)年之后，这些光(guāng)在宇宙空间背(bèi)景上留下了各相同(tóng)性(xìng)的微波辐(fú)射。其(qí)中(zhōng)红色(sè)的部分表(biǎo)示温度较高(gāo)的区域，蓝(lán)色则表示(shì)相对较冷的区域，但实际上它们之间的温差只有万分(fēn)之一。

科学家们通过对前景背景分离后的二值图像进(jìn)行(xíng)连通域提取和标记之后发(fā)现，如果宇宙当中没有暗(àn)物质，图形(xíng)看起来不应该是这样的，而随(suí)着暗物质(zhì)的增(zēng)加，一些(xiē)峰值的幅度会减小(xiǎo)，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为了(le)匹(pǐ)配宇宙微波(bō)背景(jǐng)辐射的测(cè)量值(zhí)，我们需要(yào)的暗物(wù)质大约(yuē)是普通物质的5倍。这个数(shù)字与解释星(xīng)系(xì)当中恒星运动所需(xū)要的暗物质比例是一(yī)致的。这(zhè)就意味着。

用(yòng)了一个简单(dān)的(de)理论框架，就(jiù)很好地(dì)解释(shì)了很(hěn)多不(bù)同(tóng)的观测(cè)结果。而暗物质的本(běn)质就是宇宙当中存(cún)在(zài)着某种类型(xíng)的粒(lì)子(zi)，它们不参与任何(hé)其他(tā)的电磁(cí)作用(yòng)，只通过引力来相互作用。所以如果能(néng)够找到这种粒子的存在，就相当于找到了暗物(wù)质存在的(de)实际证据。这种(zhǒng)粒(lì)子(zi)到(dào)底是什么(me)？科(kē)学家们(men)已经提出了数十(shí)种的假想目标，而要寻找(zhǎo)这些不同(tóng)的(de)目标粒(lì)子所需(xū)要的实验方式也不相同(tóng)。在过去的几十(shí)年当(dāng)中，人类为了寻找这些看不见、摸不到(dào)，几乎(hū)不(bù)会与(yǔ)常规(guī)物(wù)质相互作用(yòng)的(de)“暗物质”，科学家们已经进(jìn)行了超(chāo)过50次的实验，却没(méi)有任何(hé)实质(zhì)性的发(fā)现，除了一(yī)个地方(fāng)，意(yì)大(dà)利的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地(dì)下矿井当中，藏着地球上(shàng)最(zuì)大的地学实验室，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三(sān)层楼高的探测器，一直致力于(yú)寻(xún)找(zhǎo)暗(àn)物质粒子的周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的科学家声称观测到了某种信号。经(jīng)过(guò)了20多年(nián)的数据收集，人(rén)们发现了一个有趣的事(shì)情。探测(cè)率会在每年的(de)6月份达到峰(fēng)值，然后在11月降到最低，而且在(zài)20年当中每年都是一样。一些(xiē)科学(xué)家认为这可(kě)能(néng)是人类发现暗(àn)物质的第一个直接证据。

但是为(wèi)什么暗物质会(huì)产生周期性的年(nián)度信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太阳系(xì)正(zhèng)在以220公(gōng)里/秒(miǎo)的速度(dù)围绕着银河系进行移(yí)动，那么如果暗物(wù)质存(cún)在宇宙(zhòu)当(dāng)中，这意味着(zhe)我们也在以(yǐ)这样的速度(dù)在穿(chuān)越(yuè)着暗物质流，这个过(guò)程中会产(chǎn)生相应(yīng)的振荡，同时地球又(yòu)以30公里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进行旋(xuán)转。所以有半(b高宽深用什么字母表示什么，高宽深用什么字母表示出来àn)年的时间(jiān)，地球(qiú)围绕太阳的方(fāng)向与太阳环(huán)绕银河系(xì)的方向是(shì)一致的，而另外半年则与之相反。

而在6月份的时候，地球与太阳的方向正好达到(dào)完全一致，这是理论上(shàng)地球穿越暗(àn)物质流(liú)最(zuì)快的时(shí)段。而在(zài)11月份，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实际(jì)的情况中，太阳(yáng)系相对银(yín)河系的平面呈现了60度的倾斜，但是(shì)这(zhè)并不影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可以用(yòng)来解释，研究(jiū)人员们所观测到的周(zhōu)期性信号。当然也可能有其(qí)他的情(qíng)况，造成这种年度周期信号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土(tǔ)壤(rǎng)中的水(shuǐ)分、高山上的积雪(xuě)，甚至连(lián)意大利游客的数量(liàng)也符合这个周(zhōu)期的(de)规(guī)律。

所以，科学家们又在(zài)南半球建立了(le)一个(gè)几乎相同(tóng)的实验室，这里的季节与之前的实验室正好相(xiāng)反，而在这(zhè)里，地(dì)球穿过暗(àn)物质流的(de)运动特征和第一个实(shí高宽深用什么字母表示什么，高宽深用什么字母表示出来)验(yàn)室是一样的。

因此，如果在(zài)这里可以得到相同的信号(hào)，就可以成为(wèi)暗物质(zhì)所(suǒ)存在的非常有力的证(zhèng)据了(le)。但是由(yóu)于(yú)这个实验室刚(gāng)刚(gāng)建成(chéng)不久，所(suǒ)以截至目前还无(wú)法(fǎ)提供相应(yīng)的数据支持(chí)。另外，在(zài)2025年，NASA将会(huì)发射一台(tái)新的(de)望(wàng)远镜，这台太(tài)空望远镜叫做“南(nán)希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远(yuǎn)镜相同(tóng)，但它的宽视(shì)场仪器提供的视(shì)野是哈(hā)勃红外(wài)仪器(qì)的100倍(bèi)。南希格(gé)雷斯罗曼太空(kōng)望远(yuǎn)镜(jìng)其中一个关键的用途就是探索(suǒ)暗物质背后的(de)奥秘(mì)，对于(yú)探(tàn)测的结(jié)果，我们只能(néng)拭目以(yǐ)待了(le)。费(fèi)米实验室粒子(zi)天体物(wù)理中心的科学家丹(dān)琥珀和贾森斯特(tè)芬研究发现，如果暗(àn)物(wù)质存在，它们极有可(kě)能(néng)拥有另一(yī)种神(shén)秘的效应(yīng)，这种暗物质效应，会(huì)支持(chí)宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说(shuō)是生命进(jìn)化的一个重(zhòng)要因(yīn)素。

如果这一理论得(dé)到进一步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的(de)暗物质会(huì)不会(huì)意味着人类并不(bù)孤单呢？或许在(zài)宇宙当中某个角落的行星上，暗物(wù)质正在(zài)通过这样的效应(yīng)创造(zào)生(shēng)命。当(dāng)然，这(zhè)些推论(lùn)的大前提(tí)是(shì)要先(xiān)找到(dào)暗(àn)物(wù)质存(cún)在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉(jué)得暗物(wù)质到(dào)底存不存在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支(zhī)持是我更新的动力！

未经允许不得转载：成都工装公司_工装装修效果图_专注公装设计装修 - 无同之家装饰 高宽深用什么字母表示什么，高宽深用什么字母表示出来