宇宙是“人为制造(zào)”的(de)？为何会存(cún)在(zài)科学无法解释的“暗物质”？暗物质又(yòu)究竟(jìng)是什么？人(rén)类为了寻找暗(àn)物(wù)质存在(zài)的(de)证据，科学家们(men)在过去的(de)几十(shí)年当(dāng)中进行(xíng)了(le)超过50次的长期实验，但是却没(méi)有发现(xiàn)任何的(de)有效证据。除了一个地方，在1687年出(chū)版的(de)自(zì)然哲(zhé)学(xué)数(shù)学原理一书中，埃萨克(kè)牛(niú)顿发表了万有引力(lì)定律，它揭示了(le)宇宙中天体运动的规(guī)律。往后的几百年(nián)来，当天文学家(jiā)们发(fā)现某些天体(tǐ)运(yùn)行轨道出现异常，不符合万(wàn)有引力定律的(de)时候，他们(men)就会知道(dào)，周围一(yī)定有未知的天体通过(guò)引(yǐn)力在摄动它的轨道(dào)。比如在1846年，奥(ào)本(běn)勒维耶就通过天王星运行轨道(dào)的异常，推(tuī)算并且发现了海王(wáng)星的(de)存在。另(lìng)外(wài)，哈雷彗(huì)星、冥王星的发现都是应用万有引力(lì)定(dìng)律所取得重大(dà)天(tiān)文(wén)成就的例子。但是(shì)这些发现都(dōu)是在恒星系(xì)统的尺(chǐ)度当中，可当我们上升到星系或者是(shì)星团的尺度，事情就开始变(biàn)得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗(fú)里茨兹威基正在(zài)研(yán)究和测量后发星系团的质量。这是一(yī)个由数(shù)千个星系所组成(chéng)的(de)巨大星系团(tuán)，这些星(xīng)系被(bèi)引力(lì)束缚在一起(qǐ)。测(cè)量星系团的质量一般(bān)会使用到两种方法，当两种方法结果一致，就可(kě)以(yǐ)确(què)定其质量的范围。

第一(yī)种是获(huò)得其"光度学的质量"，需要的数据是测量(liàng)各个星(xīng)系的光度。

第二种是动力学质量(liàng)的计(jì)算，是利用(yòng)光谱红移测量星系团(tuán)中(zhōng)的各(gè)个星系(xì)相对于星系团的运(yùn)动速度(dù)。当(dāng)测量结果出来之后，兹(zī)威(wēi)基(jī)彻底(dǐ)懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度学质量(liàng)”的400倍(bèi)。这意味(wèi)着，后(hòu)发座星系团有99%的质(zhì)量消失了，或者(zhě)说这99%的质量并不以可(kě)见光的(de)形式(shì)所存(cún)在，我们无(wú)法看(kàn)到。最诡(guǐ)异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现星系团中很(hěn)多(duō)星系(xì)的速度比理论(lùn)上要快得多，按照牛顿的运(yùn)动学定律，仅靠这(zhè)些可见星系的质量所产生的引力(lì)是无法将它们束缚在星系团内的，它们(men)早就应该(gāi)被抛出(chū)星系团之外了，除非有一种神秘(mì)的力量(liàng)在起(qǐ)作用，这种力量来源于某种隐(yǐn)形(xíng)的(de)物质(zhì)。

据此，兹维基提出了这样部(bù)分(fēn)不可见的暗(àn)质，它不发散光、吸光、反射光，但(dàn)是它们却占(zhàn)据(jù)着宇宙中绝(jué)大部(bù)分的质量。只是当时的人们对这样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物(wù)质”这个词才再一次出现。天文学(xué)家维拉鲁宾(bīn)和肯特福特(tè)在(zài)观测仙女座星系(xì)中的(de)恒星运动。理论上来(lái)说，距离中心(xīn)越远的恒星(xīng)在其轨道上(shàng)的(de)运(yùn)行速度就会越慢。但(dàn)是他们观测的(de)结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与中心距(jù)离的增加，恒星的旋(xuán)转速度(dù)几(jǐ)乎保持(chí)不变。可(kě)是根据牛(niú)顿的万有引力定律，在星系当中(zhōng)如果没有足够大的质量来吸引它们，这些(xiē)外围的恒星(xīng)早就被甩到宇宙当中(zhōng)了。基于这种现(xiàn)象，科学家(jiā)们会(huì)使用一种相(xiāng)对标准的(de)方法来解释暗(àn)物质的存在，这种方(fāng)法(fǎ)就是测(cè)量(liàng)星系当中气体在X轴上(shàng)距离星系中心(xīn)的距离，以及在Y轴上(shàng)气(qì)体(tǐ)的旋转速度。如果(guǒ)出现异常的结果，就(jiù)认为是(shì)由暗物质的力(lì)量进(jìn)入其中。

于是科学(xué)家们通过射电(diàn)望(wàng)远(yuǎn)镜测量(liàng)了距离(lí)星系中(zhōng)心更远(yuǎn)距(jù)离的氢元素，发(fā)现它们(men)的(de)旋(xuán)转速度并不符合(hé)牛(niú)顿的力学定(dìng)律。我们的太阳系也不例外，太(tài)阳系位(wèi)于银河系的第(dì)三(sān)悬臂之上，距离银河系(xì)中心2.6万光年，根据(jù)万有引力定律进(jìn)行计(jì)算，太阳系(xì)的(de)运(yùn)行速度应该(gāi)是(shì)160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速度围绕银河系(xì)旋转(zhuǎn)，这个(gè)实(shí)际速度远远大(dà)于理论(lùn)速度，那么产生以上(shàng)这(zhè)种向(xiàng)心加速度(dù)的原因很可(kě)能就是存在着(zhe)一(yī)种我们看不到的物质，是这(zhè)些暗物质的引力效应将星系(xì)聚集在了一起。

也是(shì)从这时开始，越(yuè)来越(yuè)多的研究(jiū)人员开始相信(xìn)暗物(wù)质的存在。科学家根据星系外恒星轨道的(de)速度，估算在星系当中暗物质的质量占整(zhěng)个星系(xì)质量的85%。但是，暗物质(zhì)并(bìng)不是唯一可以解(jiě)释这个(gè)现象的原因。在一(yī)项新的研(yán)究当中(zhōng)，科学家们(men)发现(xiàn)，几乎(hū)没有(yǒu)引(yǐn)力效(xiào)应的遥远恒星之间，也(yě)会出现速度上(shàng)的微小差(chà)异。另外(wài)，天文学家还发现了一个(gè)反常的(de)星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离(lí)地球(qiú)大约2.5亿光年，大小和银(yín)河(hé)系不多，但是星系(xì)当(dāng)中存在的恒(héng)星(xīng)数(shù)量却只(zhǐ)有银河系的千分之(zhī)一(yī)。

所以在理(lǐ)论上(shàng)，该星系必须存在暗物质，否则就会(huì)分崩(bēng)离析。但是科学家们使用最(zuì)先进的望远镜对其(qí)进行了40个小(xiǎo)时的(de)详细测(cè)量之后，发(fā)现星(xīng)系中的恒星运(yùn)动是(shì)可(kě)以用正常的物质和(hé)力(lì)学定律来(lái)解释的。那么又有人提出，也许该星系(xì)的(de)暗(àn)物质，已经被附近(jìn)的另一个大星系剥离了。奇怪的是，它的附近(jìn)没有任何星(xīng)系存在。造(zào)成这些现象的除了暗物质的假(jiǎ)说之外，另一种可能就(jiù)是人(rén)类(lèi)对引力的理解(jiě)还不够全面，引力(lì)很可(kě)能在(zài)不(bù)同尺度(dù)空间中的工作方式是(shì)不同的，这(zhè)意味着在行星系尺度中的天体会沿(yán)着它们的轨道，按照我们所理解的方式运(yùn)动。但是上升到(dào)星系和星团的尺度，引力之间的相互作用则是不(bù)同的方式。对于(yú)在星系团之间的(de)相互作用，科学家还引入了(le)外部(bù)场效应的(de)概(gài)念，指的(de)是在数百万(wàn)光年的规模上(shàng)，巨大(dà)的质量之间会(huì)产(chǎn)生对彼此特(tè)殊的效果，这个(gè)理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论(lùn)成立，这意味着我们需要对(duì)现在的物(wù)理定律进行修正(zhèng)，这些发现也让很(hěn)多人认为暗物质假说理(lǐ)论就(jiù)此终结(jié)。但是在宇宙当中还有关(guān)于(yú)暗物质存在(zài)的其(qí)他(tā)的理论(lùn)证据，这些理论证据(jù)是蒙(méng)德理论所没法(fǎ)解释的(de)“引力透镜”。

径向距离(lí)为(wèi)37亿光年(nián)的(de)子弹星系(xì)团，由两个碰撞的星(xīng)系团所组成，类(lèi)似这样的(de)星团，它(tā)们(men)大部(bù)分的普(pǔ)通质量都在星(xīng)系的气(qì)体(tǐ)当中(zhōng)。当星(xīng)团以1000万公里/小时发生碰撞(zhuàng)的(de)时(shí)候，星际气(qì)体(tǐ)的相互作用就会导致温度的急剧升高，速度大幅(fú)降低。所以在理(lǐ)论上，在碰撞之(zhī)后，子(zi)弹(dàn)星系团大(dà)部分的质(zhì)量将位(wèi)于所(suǒ)有(yǒu)这些气体所在的中间区(qū)域。那么我们通过什么来验(yàn)证它的质(zhì)量(liàng)区域(yù)到底是不是集中在(zài)中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦(wéi)伯(bó)太空望(wàng)远镜传回了宇宙当中(zhōng)第一(yī)张全彩的(de)高清照片，在(zài)照(zhào)片中(zhōng)我们(men)可(kě)以明(míng)显地看到很多(duō)星系似乎(hū)被拉(lā)伸产生了(le)巨大的形变。其实这(zhè)些(xiē)星系本身并不是(shì)真的被(bèi)扭曲(qū)了，也(yě)不(bù)是韦伯望远镜出(chū)了什么问(wèn)题，而是这样极遥远的天(tiān)体(tǐ)和我们地球上的观测者之间。被(bèi)一个质(zhì)量超级巨大的天体遮挡(dǎng)，这个超大质量的东西(xī)的引力，会使身(shēn)后更遥远(yuǎn)星(xīng)系的光都发(fā)生了扭(niǔ)曲。这个现象(xiàng)就是引力透镜效(xiào)应。这个巨(jù)大的天体可能是超大(dà)质量的(de)黑洞或者是(shì)暗物质。

所(suǒ)以当人(rén)们(men)对子(zi)弹(dàn)星系(xì)团观测(cè)的时候，发(fā)现它(tā)的大质(zhì)量(liàng)区域并(bìng)不(bù)是在中间，而是在两侧。所以最好(hǎo)的解(jiě)释方法就是当星团发生全(quán)部的(de)碰撞时，可被观测到的质(zhì)量气体被卡在(zài)了中间，暗物(wù)质则直(zhí)接(jiē)通过了这个区(qū)域，并在两边形成了引力透(tòu)镜(jìng)。对子弹星系团的引力透(tòu)镜研(yán)究也(yě)被认为(wèi)是暗物质(zhì)存在的迄今为止最(zuì)好的理(lǐ)论(lùn)证据。

除此之外(wài)，还有来自宇宙(zhòu)当中最(zuì)古老的光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万(wàn)年(nián)之后，可见光终(zhōng)于可以畅通无(wú)阻地(dì)穿越在宇宙当中了。经过(guò)了130多亿年之后，这(zhè)些光在宇(yǔ)宙空间背景上(shàng)留下(xià)了各相同性的微(wēi)波(bō)辐(fú)射。其中(zhōng)红色的(de)部(bù)分(fēn)表示(shì)温(wēn)度较(jiào)高的区域，蓝色则表(biǎo)示(shì)相对(duì)较冷的(de)区(qū)域，但实(shí)际(jì)上(shàng)它们之间的温(wēn)差只有万分之一。

科学(xué)家(jiā)们通(tōng)过对前景背景分(fēn)离后的二值图像进行连通(tōng)域提取和(hé)标记之后发现(xiàn)，如果宇(yǔ)宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看起来不应(yīng)该是这样(yàng)的，而随着暗物(wù)质(zhì)的增加，一些峰值的幅度会减小，才(cái)变得看起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了匹配宇(yǔ)宙(zhòu)微(wēi)波背景辐射的(de)测(cè)量值，我们需要的暗(àn)物质大约是(shì)普通物(wù)质的5倍(bèi)。这个数字(zì)与解释星系当中恒星(xīng)运动所(suǒ)需要的暗物(wù)质比例是一致的(de)。这就意味着。

用(yòng)了(le)一个简(jiǎn)单的理论框架(jià)，就(jiù)很(hěn)好地(dì)解释了很多不同的观测结果。而暗物质的(de)本质就是宇宙当中存在(zài)着(zhe)某(mǒu)种类型的粒子，它们不(bù)参与任何其他的(de)电磁作用，只通过引力来(lái)相(xiāng)互(hù)作用(yòng)。所主播坐班和不坐班是什么意思，坐班和不坐班是什么意思区别以如果能够找到这种粒子(zi)的存在，就相(xiāng)当于(yú)找到了暗物质存在(zài)的实(shí)际证据。这种粒子到底是什么(me)？科(kē)学家们已经提(tí)出了数(shù)十(shí)种的假想目(mù)标，而要寻找(zhǎo)这些不同的目标粒子所需要的(de)实(shí)验方式也不相同。在(zài)过去的几(jǐ)十年当(dāng)中(zhōng)，人类为了寻(xún)找这(zhè)些看不见、摸不到，几乎(hū)不(bù)会(huì)与常规物质相互(hù)作用的“暗物质”，科学(xué)家们已(yǐ)经(jīng)进行了超过50次的实验(yàn)，却(què)没有任何(hé)实质(zhì)性的发(fā)现，除了一(yī)个地方，意大利(lì)的格兰(lán)萨索山(shān)，隶属于阿尔卑斯(sī)山脉(mài)。

在山下1400米处的地下矿井(jǐng)当中，藏着(zhe)地球(qiú)上最大的(de)地学(xué)实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层楼(lóu)高的探测器，一直致力于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震荡。

自1997年以来(lái)，这(zhè)里的科学家声称观测到了某种信号。经过(guò)了20多年的数(shù)据收集(jí)，人们(men)发现了一(yī)个有趣的事情(qíng)。探(tàn)测(cè)率会在每年的6月份达到峰值，然后在11月(yuè)降(jiàng)到最(zuì)低，而且在20年当(dāng)中每年都是一(yī)样。一些(xiē)科(kē)学家认(rèn)为这可能是人类发(fā)现暗物质的第一个直接证据。

但是为什么暗(àn)物(wù)质会产生(shēng)周期性的年度信号呢(ne)？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的(de)速度围绕(rào)着银河系进(jìn)行移(yí)动，那么如果暗物质(zhì)存在(zài)宇宙当中，这意(yì)味着我们也在(zài)以这样(yàng)的速度(dù)在(zài)穿(chuān)越着(zhe)暗物质流，这个(gè)过程中会产(chǎn)生相应的(de)振荡，同(tóng)时地球又以30公里/秒的速度(dù)围绕(rào)太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕(rào)太阳的(de)方向与(yǔ)太阳环绕银河系的方向是一致的，而另外半年则与之相反。

而在6月份(fèn)的(de)时(shí)候，地球与太阳的方向正好达到完全(quán)一(yī)致，这(zhè)是理论上地球穿越暗物质流最快的时段。而在11月(yuè)份，又恰好达到(dào)了最慢值。尽(jǐn)管在实际(jì)的情况中，太(tài)阳系相(xiāng)对银河系的(de)平面呈现了60度(dù)的倾(qīng)斜，但(dàn)是这并不影响这(zhè)个理论的(de)有效性(xìng)。

因此科学(xué)家认为这(zhè)可以用来(lái)解释(shì)，研究人员们所观测(cè)到的(de)周期(qī)性信(xìn)号。当然也可能有其他的(de)情况(kuàng)，造成(chéng)这种(zhǒng)年度周期信(xìn)号的差(chà)异也可能是温度、湿度(dù)、土(tǔ)壤中的水分(fēn)、高(gāo)山(shān)上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客的数量也符合这(zhè)个周期的规律(lǜ)。

所以，科(kē)学(xué)家们又在南半球建立(lì)了一个几乎相(xiāng)同的实验室(shì)，这里的(de)季节与之前的实验室正好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过(guò)暗(àn)物(wù)质流的运动特征(zhēng)和第(dì)一个实验室是一(yī)样的。

因此(cǐ)，如果在(zài)这里可以得到(dào)相同的信号(hào)，就可以成为(wèi)暗物质所存在的非(fēi)常有(yǒu)力的(de)证据了。但是由于这个实验室刚刚建成不久，所以截(jié)至目前还(hái)无法(fǎ)提供相应的数(shù)据(jù)支持(chí)。另外(wài)，在(zài)2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新的望远镜，这(zhè)台太(tài)空望远镜叫做“南希格雷斯(sī)罗(luó)曼(màn)”，它的主镜大(dà)小跟哈(hā)勃望远镜相同(tóng)，但(dàn)它的宽视场仪器提供的视野是(shì)哈勃红外仪器的100倍。南希(xī)格(gé)雷(léi)斯罗曼(màn)太空望远镜(jìng)其中一个(gè)关键的用途就是探(tàn)索暗(àn)物质背(bèi)后的奥秘，对于(yú)探(tàn)测的结果，我们只能拭目以(yǐ)待了。费米实验室粒子天体物理(lǐ)中心的科(kē)学(xué)家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研(yán)究发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们极(jí)有可能拥有另一种神(shén)秘(mì)的(de)效应，这种暗物质(zhì)效(xiào)应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生(shēng)命进化的一(yī)个重要因素。

如果这一(yī)理论得到进一(yī)步的证实，那么(me)遍布宇宙当(dāng)中的(de)暗物质(zhì)会不(bù)会意味着人类并不孤单(dān)呢？或许在宇宙当(dāng)中(zhōng)某个角落的行星上(shàng)，暗物质(zhì)正在通过(guò)这(zhè)样的效(xiào)应创造(zào)生(shēng)命。当(dāng)然(rán)，这(zhè)些推论的大(dà)前提(tí)是要先(xiān)找到暗物(wù)质存在的实际(jì)证据。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得(dé)暗(àn)物质到底存不存在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支持是我(wǒ)更新(xīn)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 主播坐班和不坐班是什么意思，坐班和不坐班是什么意思区别