宇(yǔ)宙是“人为制(zhì)造”的？为何会(huì)存在科学(xué)无法解释的(de)“暗物质”？暗(àn)物质又究(jiū)竟是(shì)什么？人类为了(le)寻找暗物质存(cún)在的证据，科学家们在过去的几十年当(dāng)中(zhōng)进行了超过50次的长期实验，但是却没有发现任何的有效证据。除了(le)一(yī)个地方，在1687年出(chū)版的自(zì)然哲学(xué)数学(xué)原理一书中，埃萨克牛顿发(fā)表了万有(yǒu)引力定律，它揭示了(le)宇(yǔ)宙中天体(tǐ)运动的规律。往后的(de)几百年来，当(dāng)天文学家们发现某些天体运行轨(guǐ)道出现(xiàn)异常，不符合万(wàn)有引力定律的时候，他们(men)就会知道，周围(wéi)一定有未知的(de)天体通过引(yǐn)力在摄动它的轨道。比如(rú)在1846年，奥本(běn)勒维耶就通过天王星运行轨道的异常，推(tuī)算并(bìng)且发(fā)现了海王星的存在(zài)。另外，哈雷彗星(xīng)、冥(míng)王(wáng)星的发现(xiàn)都是应用万有引力定律所取得重大天文(wén)成(chéng)就的例子。但是这(zhè)些(xiē)发现都是在恒星(xīng)系(xì)统的尺度当(dāng)中，可当我们上升(shēng)到(dào)星(xīng)系或者是星团(tuán)的(de)尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗里茨兹(zī)威基正在(zài)研究和测量(liàng)后发星系团的质量。这是一个由数千个星(xīng)系(xì)所(suǒ)组成的巨(jù)大星系团，这些星(xīng)系被引力(lì)束缚在一起。测量星系团(tuán)的质量一般会使用到两种方法，当两(liǎng)种方法(fǎ)结果(guǒ)一致，就可(kě)以确定(dìng)其质量的范(fàn)围。

第一(yī)种是获得(dé)其(qí)"光(guāng)度学的质量"，需要的数据是测(cè)量各个星系(xì)的(de)光度(dù)。

第二种(zhǒng)是动(dòng)力学质(zhì)量(liàng)的计算(suàn)，是利用(yòng)光谱(pǔ)红移测量星系团中的各个星(xīng)系相(xiāng)对于星系团的(de)运动速(sù)度(dù)。当测量结果(guǒ)出来之后，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是(shì)“光(guāng)度学(xué)质量”的400倍(bèi)。这(zhè)意(yì)味着(zhe)，后发座星系团有99%的质量消失了(le)，或者(zhě)说这99%的质量并不(bù)以可见光的形式所存在，我们无法看到(dào)。最诡异的是，在测量速度(dù)的过(guò)程中，兹(zī)威基发现(xiàn)星系团中很多星系的(de)速度(dù)比理论上(shàng)要快得多，按照(zhào)牛顿的运动学(xué)定律，仅靠这些可见星系的(de)质量所产生的引力是无法将它们束缚在(zài)星系团内的，它(tā)们早(zǎo)就应该(gāi)被抛出星系团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种(zhǒng)力量来源于某种隐形的物质。

据此(cǐ)，兹维基(jī)提出了(le)这(zhè)样部分(fēn)不可见的暗质，它(tā)不发散光、吸光、反射光，但是它们却占据(jù)着(zhe)宇(yǔ)宙中绝大部分的质(zhì)量。只是当时的(de)人们(men)对这(zhè)样的一种说(shuō)法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物(wù)质”这(zhè)个词才再一次出现。天文学家维(wéi)拉鲁宾和(hé)肯特(tè)福特在观测(cè)仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理论上来说，距离中心越远的恒星(xīng)在其(qí)轨(guǐ)道上的运行(xíng)速度就会越慢。但是他们(men)观(guān)测的结果却让人感到不可思议。

随着与(yǔ)中心距离(lí)的增加，恒星的旋转速度(dù)几乎保(bǎo)持不变。可是根据牛顿(dùn)的万有(yǒu)引(yǐn)力(lì)定律(lǜ)，在星(xīng)系当中(zhōng)如果没有足(zú)够大的质量来吸引它们(men)，这些外(wài)围的恒星(xīng)早就(jiù)被甩到宇宙当中了(le)。基于这种现象，科学家们会使(shǐ)用一种(zhǒng)相(xiāng)对标准(zhǔn)的方法来解释暗物质的存在，这种方(fāng)法就是(shì)测量星系(xì)当中气体在(zài)X轴上距离星系(xì)中心(xīn)的距离，以及在Y轴(zhóu)上气体的(de)旋转速度(dù)。如果出现异常的结果，就认为是由暗(àn)物质的力(lì)量进入其中。

于(yú)是(shì)科学家们通过射电望远镜测量(liàng)了(le)距离星系中心更远距离(lí)的氢元素，发(fā)现(xiàn)它们的旋转速度(dù)并不符合牛(niú)顿(dùn)的(de)力学定律。我们的太(tài)阳系(xì)也不例(lì)外(wài)，太阳(yáng)系位于银(yín)河系的第三悬臂(bì)之上，距离银河系中心2.6万光年(nián)，根据万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律进(jìn)行(xíng)计算，太阳系的运行速(sù)度应该是160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳系正在(zài)以220千米/秒的速度(dù)围绕(rào)银河系旋(xuán)转，这个实际速度(dù)远远大于(yú)理论(lùn)速(sù)度，那么产(chǎn)生以上这种向心加速度的原因很可能就是存在着(zhe)一种我们看不到的物质，是这些暗物质的引力效(xiào)应(yīng)将星系聚集在(zài)了(le)一起。

也(yě)是从这(zhè)时开始，越来(lái)越多的研究(jiū)人员(yuán)开始(shǐ)相信暗物质的(de)存(cún)在。科学家根据(jù)星系(xì)外恒星轨道的速度(dù)，估(gū)算在星系当(dāng)中暗物质(zhì)的质量占整(zhěng)个(gè)星系(xì)质量的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯一可以解释这(zhè)个现象的原因。在(zài)一项(xiàng)新(xīn)的研究当(dāng)中，科学家们发(fā)现(xiàn)，几(jǐ)乎没有引力效应(yīng)的遥远恒星(xīng)之间，也(yě)会出现(xiàn)速度上(shàng)的微小差(chà)异。另外，天文学家还发(fā)现(xiàn)了一个反(fǎn)常的(de)星系(xì)，叫做Agc114905。这(zhè)个(gè)星系(xì)距离地(dì)球大(dà)约2.5亿光年，大小和银(yín)河(hé)系不多，但是星系当(dāng)中存(cún)在的恒星数量却只(zhǐ)有银(yín)河系(xì)的千(qiān)分之(zhī)一。

所以(yǐ)在理(lǐ)论上，该星系必(bì)须存在暗物质(zhì)，否(fǒu)则就会(huì)分崩离(lí)析(xī)。但是(shì)科(kē)学家们使用最先进(jìn)的望(wàng)远镜对(duì)其(qí)进行(xíng)了40个小时的详细(xì)测量之(zhī)后(hòu)，发现(xiàn)星系中(zhōng)的恒星运动(dòng)是可以(yǐ)用(yòng)正常(cháng)的物质和(hé)力学定律(lǜ)来解释的。那么(me)又有人提出，也许该星系的暗(àn)物质(zhì)，已经被(bèi)附(fù)近的另一个大(dà)星系剥离了。奇怪的是，它的附近没有任何(hé)星系存在。造成这些(xiē)现象的(de)除了暗物质的(de)假说之(zhī)外，另一种可(kě)能就是人(rén)类对引力的理解还(hái)不够(gòu)全面，引力很可能在不同尺度空间中的(de)工作方式是不(bù)同的，这意味着在(zài)行星系(xì)尺度中的天体会沿着它们(men)的轨道，按照我们(men)所(suǒ)理解的(de)方式运(yùn)动。但是(shì)上升(shēng)到星系和星团的尺度，引力之间(jiān)的相互作用则是不同的方式。对于在星(xīng)系团之间(jiān)的相(xiāng)互作用，科(kē)学(xué)家还(hái)引入(rù)了外部场效应(yīng)的概念，指的是(shì)在数百万光年的(de)规模上，巨(jù)大的质量之间会产生对(duì)彼此特殊(shū)的效果，这(zhè)个(gè)理(lǐ)论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这(zhè)意(yì)味着我(wǒ)们需要(yào)对现在(zài)的物理(lǐ)定律进行修(xiū)正，这些发(fā)现也让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终(zhōng)结。但是在(zài)宇宙(zhòu)当(dāng)中还有关于暗物(wù)质存在的其他的理论(lùn)证据，这些理论证(zhèng)据(jù)是蒙(méng)德理(lǐ)论所没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径向距(jù)离为37亿光年的子弹星系团，由(yóu)两个碰撞的星(xīng)系(xì)团(tuán)所组成(chéng)，类似这样的星团，它们大(dà)部分的普通质量都在星系(xì)的气体当(d哈巴狗是什么意思，哈基米是什么意思āng)中。当星团以1000万(wàn)公里/小时发生碰(pèng)撞的时候，星际气体(tǐ)的(de)相互作用(yòng)就会导(dǎo)致温度的急(jí)剧升高(gāo)，速(sù)度大(dà)幅(fú)降(jiàng)低。所以在理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团大部分(fēn)的质(zhì)量将(jiāng)位于所有这些气体(tǐ)所在的中(zhōng)间区域。那么我们通过(guò)什么来验证它的质量区域到底是不(bù)是集中在中间(jiān)呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空望远(yuǎn)镜传回了宇(yǔ)宙当中(zhōng)第一(yī)张(zhāng)全彩的高清(qīng)照片，在照片中我们(men)可(kě)以明显地看到很多星系似乎被(bèi)拉伸产生了(le)巨(jù)大的形变。其(qí)实这些星(xīng)系本(běn)身并不是真的被扭曲了，也(yě)不是(shì)韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是这样极遥远的(de)天体和我们地球上(shàng)的观测者(zhě)之(zhī)间。被一个质量(liàng)超级巨(jù)大的天(tiān)体遮挡，这个超(chāo)大质量的东西的引力，会使身后更(gèng)遥远星系的光都发生了扭曲。这个现(xiàn)象就是引力(lì)透镜效应。这个巨大的天体可能是(shì)超大质量的黑洞或(huò)者(zhě)是暗物(wù)质(zhì)。

所以当人(rén)们对(duì)子弹星系团观测的时候(hòu)，发现它的大质量区(qū)域并不是在中间(jiān)，而是在(zài)两侧。所(suǒ)以最好的解释方(fāng)法就是当星团发生全部(bù)的碰(pèng)撞时，可(kě)被观测(cè)到的质量气体被卡在了中间(jiān)，暗物(wù)质则直接通(tōng)过了这(zhè)个(gè)区域(yù)，并在两边形成了引力透(tòu)镜(jìng)。对子弹星系团(tuán)的引力透镜(jìng)研究也(yě)被认为是暗物质存在的迄今为(wèi)止最好的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当中(zhōng)最古老的光。从(cóng)宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可(kě)见(jiàn)光(guāng)终于可以畅通无阻地穿越在(zài)宇宙(zhòu)当中了。经(jīng)过了130多亿年(nián)之后，这些光(guāng)在宇宙空间背景上留(liú)下了各(gè)相同(tóng)性的微(wēi)波辐射。其中红色的部(bù)分表示温(wēn)度较高的(de)区域，蓝色则(zé)表(biǎo)示相对较(jiào)冷的区域，但实(shí)际上它们之间的(de)温差只有万分之一。

科学家们(men)通过对前景背景分离后的二值图像进行连(lián)通域提取和(hé)标记之后发现，如果宇(yǔ)宙当中没(méi)有暗(àn)物质，图(tú)形(xíng)看起来不应该是这样的，而(ér)随着暗(àn)物质(zhì)的增加，一些峰值的幅度会减小，才变(biàn)得看起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了匹(pǐ)配宇宙(zhòu)微波背景辐射的测量值，我们需要的暗物质大约是普通物质的5倍。这个数字与(yǔ)解释星系(xì)当中恒(héng)星(xīng)运动所需要的暗物质(zhì)比例是(shì)一致的。这就意味着。

用了一个简单的(de)理论框架，就很(hěn)好地解释(shì)了很(hěn)多(duō)不同的观测结果。而暗(àn)物(wù)质(zhì)的本质(zhì)就(jiù)是宇宙当中存(cún)在着某种类(lèi)型(xíng)的粒(lì)子，它们不参与任何其他的电磁(cí)作用，只通(tōng)过(guò)引力来相互作(zuò)用。所以(yǐ)如果能够找(zhǎo)到这(zhè)种(zhǒng)粒(lì)子的存在，就相当于(yú)找(zhǎo)到了暗物质存在的实际(jì)证据(jù)。这(zhè)种粒子(zi)到底是什(shén)么(me)？科学家们已经提出(chū)了数十种的假想目标，而要寻找这些不同的目标(biāo)粒子所需(xū)要(yào)的实验方式也不相同。在(zài)过去的几十(shí)年当中，人类为(wèi)了寻找这(zhè)些(xiē)看不(bù)见(jiàn)、摸不到(dào)，几乎不会与(yǔ)常规(guī)物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家们已经(jīng)进行了超过50次的实验，却没(méi)有任(rèn)何实质性的发现，除了一个地方，意大利的格(gé)兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔(ěr)卑斯(sī)山脉。

在山(shān)下(xià)1400米处的地(dì)下矿(kuàng)井(jǐng)当中，藏着地(dì)球(qiú)上最大的地学实验室，这个实(shí)验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼(lóu)高的探测器，一直(zhí)致力(lì)于寻找暗物质粒子的周期(qī)性(xìng)震(zhèn)荡。

自1997年以来(lái)，这里的科(kē)学家(jiā)声称观(guān)测到了某种信号。经(jīng)过(guò)了(le)20多(duō)年的数据收(shōu)集，人们发(fā)现(xiàn)了一(yī)个有趣的事情。探(tàn)测率会在(zài)每(哈巴狗是什么意思，哈基米是什么意思měi)年的(de)6月份达到峰值，然后在(zài)11月降到(dào)最低，而且在20年当中每年都是一样。一些(xiē)科(kē)学(xué)家认(rèn)为这(zhè)可能是人类(lèi)发现暗物质的第一个直接(jiē)证据(jù)。

但是为什么暗物质会产生周期性的年(nián)度信号呢？刚才我们(men)讲了太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的(de)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中(zhōng)，这意味着(zhe)我(wǒ)们也(yě)在以这样的速(sù)度在穿越着暗物质(zhì)流，这(zhè)个(gè)过程中会产(chǎn)生相应的振(zhèn)荡，同时地球又(yòu)以30公里/秒的速度围绕太阳(yáng)进行旋转(zhuǎn)。所以有半年(nián)的时间，地球围(wéi)绕太(tài)阳(yáng)的方向与太阳(yáng)环绕银河系的方(fāng)向(xiàng)是一致的，而另外半年则与之相反。

而在6月份的(de)时(shí)候，地球与太阳的方(fāng)向正(zhèng)好(hǎo)达到完(wán)全(quán)一致，这是理论上(shàng)地球穿越暗物质流最快(kuài)的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实(shí)际(jì)的情(qíng)况中，太阳系相对银(yín)河系(xì)的平(píng)面(miàn)呈现了60度的倾斜，但是这并不影(yǐng)响(xiǎng)这个理论的有效性。

因此科学家认为这可以用来解释(shì)，研究人员们所观(guān)测(cè)到的周期性信号。当然也(yě)可能有(yǒu)其他的情况，造(zào)成这种年度周(zhōu)期信(xìn)号的差(chà)异(yì)也可能是(shì)温(wēn)度、湿度、土(tǔ)壤(rǎng)中的水(shuǐ)分、高山(shān)上的积雪(xuě)，甚至连意大利游客(kè)的数(shù)量也(yě)符合(hé)这个周(zhōu)期的规律(lǜ)。

所以，科学家们又在南(nán)半球建立了(le)一个几乎(hū)相同的实验室，这里的季节与之前的实验室正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运(yùn)动特征和第一个实验室是(shì)一(yī)样的。

因此(cǐ)，如果在这里可以得(dé)到相(xiāng)同的信号，就(jiù)可以成为暗物质所存在的非常有力的证据(jù)了。但是由于(yú)这个实(shí)验室(shì)刚刚(gāng)建成不久(jiǔ)，所(suǒ)以截(jié)至目前还无法提供(gōng)相(xiāng)应的(de)数据(jù)支持(chí)。另外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会(huì)发射一台新的(de)望远(yuǎn)镜，这(zhè)台(tái)太空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它(tā)的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它(tā)的宽(kuān)视场(chǎng)仪器提供(gōng)的(de)视野是哈勃红(hóng)外仪(yí)器(qì)的100倍。南希格雷斯罗曼太(tài)空(kōng)望远镜其中一个关(guān)键的(de)用途就是(shì)探索暗物质(zhì)背后的奥秘(mì)，对于探测的结(jié)果，我们只能拭目(mù)以待了。费米(mǐ)实(shí)验室粒(lì)子(zi)天体物理中心(xīn)的(de)科学家(jiā)丹琥珀和贾森斯特芬研究(jiū)发(fā)现，如果暗物质(zhì)存在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种神(shén)秘(mì)的(de)效应，这(zhè)种暗(àn)物质(zhì)效应，会支持(ch哈巴狗是什么意思，哈基米是什么意思í)宇宙当中生命的诞生，或者(zhě)说是生命进化的(de)一个重要因(yīn)素。

如果(guǒ)这一理(lǐ)论得到进一步的证实，那么遍布(bù)宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)的暗(àn)物质(zhì)会不会(huì)意(yì)味着人类并(bìng)不孤单(dān)呢？或(huò)许在宇宙当中某个(gè)角落的行星上，暗物质(zhì)正(zhèng)在通过这样的效应(yīng)创造生(shēng)命。当然，这些推(tuī)论的大前提(tí)是要先找到暗物质存在的实(shí)际证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得暗(àn)物(wù)质到(dào)底存不存(cún)在呢？喜欢(huān)请点(diǎn)赞，你的支(zhī)持是我(wǒ)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 哈巴狗是什么意思，哈基米是什么意思