宇宙是“人(rén)为制造”的？为何会存在科学无法解(jiě)释的(de)“暗物(wù)质”？暗(àn)物质(zhì)又究(jiū)竟是什么？人类(lèi)为了(le)寻找暗物质存在的证据，科学(xué)家们在过去的几十年当中进行了(le)超过(guò)50次的长期实验，但是却没有发现任(rèn)何的有效(xiào)证据(jù)。除(chú)了一(yī)个地方，在1687年出(chū)版(bǎn)的自然哲学(xué)数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万有(yǒu)引力定律，它揭(jiē)示(shì)了宇宙中天体运动(dòng)的规律。往后的几百年来，当天文学家(jiā)们(men)发(fā)现某些天体运行轨道出现异(yì)常(cháng)，不符合万有引力定律的时候，他们就会知(zhī)道，周围一(yī)定有未知的天体通过(guò)引力在摄动它的轨道。比如在(zài)1846年，奥本勒(lēi)维(wéi)耶就通过天王星运(yùn)行轨道(dào)的异常，推算并且发现了海王星的存在(zài)。另外，哈雷彗星(xīng)、冥王(wáng)星的发(fā)现(xiàn)都(dōu)是应用万有引力(lì)定律所取得重大天(tiān)文成(chéng)就(jiù)的例(lì)子(zi)。但是这(zhè)些发现都是在恒星系统的尺(chǐ)度当(dāng)中，可当我们上(shàng)升到(dào)星系(xì)或者(zhě)是星团的尺度，事(shì)情就开始变得诡异了(le)。

1933年，瑞(ruì)士(shì)的(de)物理(lǐ)学家(jiā)弗里茨兹威基正在(zài)研究和(hé)测量(liàng)后发(fā)星系(xì)团的(de)质量(liàng)。这是一个由数千个星(xīng)系所组(zǔ)成的巨大星(xīng)系(xì)团(tuán)，这(zhè)些星系(xì)被(bèi)引力束缚在一起(qǐ)。测(cè)量星系团(tuán)的质量一(yī)般(bān)会使用(yòng)到两(liǎng)种(zhǒng)方法，当两种方法结(jié)果一致，就可以确定其质量的(de)范围。

第(dì)一种是获得其"光度(dù)学(xué)的质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第二种是(shì)动力(lì)学质量(liàng)的计算，是利用光谱(pǔ)红移测量星系团中的各个(gè)星(xīng)系相对于星系(xì)团的运(yùn)动速度。当(dāng)测量结果出(chū)来之后，兹(zī)威(wēi)基彻底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这(zhè)意味着，后发(fā)座星系团有(yǒu)99%的质量消失(shī)了(le)，或者(zhě)说(shuō)这99%的质量并不以可(kě)见光(guāng)的(de)形式所存在，我们无(wú)法看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹威基发现星系团中很多星系的速度比理论上(shàng)要(yào)快(kuài)得(dé)多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见(jiàn)星系的质量所产生的引力是无法将它们束(shù)缚在星系(xì)团内(nèi)的，它们早就应该被抛出星系团之外了，除(chú)非有一种神秘(mì)的力量在(zài)起作用，这(zhè)种力(lì)量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维(wéi)基(jī)提出了这样部(bù)分不可(kě)见的(de)暗质，它(tā)不发散光、吸(xī)光、反射光，但是它们却占据(jù)着宇宙中绝大部分(fēn)的质量(liàng)。只是(shì)当时的(de)人们(men)对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这个(gè)词才再一次出现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在观测仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理(lǐ)论上来(lái)说，距离中心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观(guān)测的结果却让人感到不可思议。

随着与中心距离的增加，恒(héng)星(xīng)的旋(xuán)转速度几乎保(bǎo)持(chí)不变(biàn)。可是根据牛顿的万有(yǒu)引(yǐn)力定律(lǜ)，在星系当中如果没有(yǒu)足够大(dà)的质量(liàng)来(lái)吸引它们，这些外围(wéi)的恒星早就(jiù)被甩到宇宙当中了(le)。基于这种现象，科(kē)学家(jiā)们会使用一种相对标(biāo)准的(de)方法(fǎ)来解释暗物质的存在，这(zhè)种方法就是(shì)测量星(xīng)系当中气体在(zài)X轴上距(jù)离星系中(zhōng)心的距离，以及在(zài)Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为是(shì)由暗物质的力量(liàng)进入其中。

于是科学家们通(tōng)过射(shè)电(diàn)望远镜测量了距离(lí)星(xīng)系中心更远距离(lí)的氢元素，发(fā)现它们(men)的旋转(zhuǎn)速度(dù)并不(bù)符合(hé)牛顿的力(lì)学定律。我们的太阳系(xì)也不例(lì)外，太阳系位于银河系的第三悬(xuán)臂之(zhī)上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定律进行计算，太(tài)阳(yáng)系的运(yùn)行(xíng)速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际(jì)上，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速(sù)度围绕银(yín)河系旋转，这个实际速(sù)度远(yuǎn)远(yuǎn)大(dà)于理论速度，那(nà)么产生以上(shàng)这种向(xiàng)心加速(sù)度的原因很(hěn)可能就是(shì)存在着一种我们看(kàn)不到的物质，是这些暗物质(zhì)的引(yǐn)力(lì)效应将星(xīng)系聚集在(zài)了一起。

也是从这时开始，越来越多的研究人(rén)员开始相(xiāng)信暗物质的(de)存(cún)在。科学家根(gēn)据星系外恒(héng)星(xīng)轨道的速度，估算在星系当中暗物质的质量占整个星(xīng)系质量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释(shì)这(zhè)个现(xiàn)象的(de)原因。在(zài)一项新的研究当中，科学家们发现，几乎没(méi)有引(yǐn)力效应的(de)遥远恒星之间，也会(huì)出现速度(dù)上(shàng)的微小差(chà)异。另(lìng)外，天文学家还发现了一个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大(dà)约2.5亿光年，大小(xiǎo)和银河系不多，但是(shì)星系(xì)当(dāng)中存在的恒星数量却(què)只(zhǐ)有银河系的(de)千分之一。

所以在(zài)理(lǐ)论上，该星系(xì)必须(xū)存在暗物质，否则(zé)就会分(fēn)崩离析。但是科(kē)学家们使用最先进的望远镜对(duì)其进行了40个(gè)小时的详细测量之后(hòu)，发现星系中(zhōng)的恒星(xīng)运动是可以用正(zhèng)常的物质和力(lì)学定律来解(jiě)释的。那(nà)么(me)又有人提出，也(yě)许(xǔ)该星系的暗物质(zhì)，已经被(bèi)附近(jìn)的(de)另一个大星系剥离了。奇怪的是，它的(de)附近没有任何星系存在。造成(chéng)这些现象的除了(le)暗物质的(de)假说之外，另(lìng)一种可能就是(shì)人类对引力的(de)理解还不够全面，引力很可能(néng)在(zài)不同尺(chǐ)度(dù)空间中的工作方式(shì)是不同的(de)，这意味着在行星系尺度中的(de)天体会沿着它们的轨道，按(àn)照我们所理(lǐ)解(jiě)的方式(shì)运动(dòng)。但(dàn)是(shì)上升(shēng)到星系和星团的尺度，引力之间的相互作用则是不同的(de)方式。对于在星系团之间(jiān)的相互(hù)作(zuò)用，科学(xué)家(jiā)还引入了外部场(chǎng)效应(yīng)的概(gài)念，指的是(shì)在数百万光(guāng)年的(de)规模(mó)上，巨(jù)大的质量之间会产生对(duì)彼此(cǐ)特(tè)殊的效果，这(zhè)个理论(lùn)叫做MOND蒙德(dé)理论(lùn)。如果MOND蒙德(dé)理论成(chéng)立，这意味着(zhe)我们需要(yào)对现在的物理定律进(jìn)行修正(zhèng)，这些发现也让很多人认为暗(àn)物质(zhì)假(jiǎ)说怎么测信息素，免费测abo性别和信息素气味理论就此终结。但(dàn)是在宇(yǔ)宙当中还有(yǒu)关于暗物质存在的其他(tā)的(de)理论证据(jù)，这些理论证据是蒙德(dé)理论所没法解释的(de)“引力(lì)透镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年(nián)的(de)子(zi)弹星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团所组成(chéng)，类(lèi)似这样的星(xīng)团，它们(men)大(dà)部(bù)分(fēn)的普通质量(liàng)都(dōu)在星系的(de)气体当中。当(dāng)星团(tuán)以1000万公里/小时发(fā)生碰撞的时(shí)候，星际气体的(de)相互作用(yòng)就会导致温度(dù)的急剧升高，速度大(dà)幅降低。所以在理论上(shàng)，在碰撞之后，子(zi)弹星(xīng)系团大部分(fēn)的质量将(jiāng)位于所(suǒ)有这些气体所在的中间区域。那么我(wǒ)们通过什(shén)么来验证它的质(zhì)量区域到底是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远镜传回了(le)宇(yǔ)宙当中第一张全彩(cǎi)的(de)高清(qīng)照片(piàn)，在(zài)照片中我们可以明显地看到很多(duō)星系(xì)似乎被拉伸产生了巨(jù)大的形(xíng)变。其实这些星系(xì)本身(shēn)并不是(shì)真的(de)被(bèi)扭曲了，也不是韦(wéi)伯望远镜出了(le)什么(me)问题，而是这样极遥远的天体和我们(men)地(dì)球上(shàng)的观测者之(zhī)间。被一个质量超级巨大的天体遮挡，这(zhè)个超大(dà)质量的东(dōng)西的引(yǐn)力(lì)，会使身(shēn)后更遥远星系的光都发生(shēng)了扭曲。这个现象(xiàng)就(怎么测信息素，免费测abo性别和信息素气味jiù)是引力(lì)透(tòu)镜(jìng)效(xiào)应。这个巨大的天(tiān)体(tǐ)可能是超大(dà)质量的黑洞或者(zhě)是(shì)暗(àn)物质(zhì)。

所以当人们对子(zi)弹星系(xì)团观测(cè)的(de)时(shí)候，发现它的大质量区域(yù)并不是在中间，而是在两侧。所以最好的解释方(fāng)法就是当星团发生全部(bù)的碰撞时，可被(bèi)观测到的质量气体被卡在了中(zhōng)间，暗物(wù)质(zhì)则(zé)直接(jiē)通过了这个区域，并在(zài)两边(biān)形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团的引力(lì)透镜(jìng)研究也被认(rèn)为是(shì)暗物(wù)质存在(zài)的迄今为止最(zuì)好的理论证据(jù)。

除此之外，还有来自(zì)宇(yǔ)宙(zhòu)当中(zhōng)最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万年之后(hòu)，可(kě)见光终于可以(yǐ)畅通(tōng)无阻地穿越在(zài)宇宙当中了。经过(guò)了(le)130多亿(yì)年之(zhī)后(hòu)，这(zhè)些光(guāng)在(zài)宇宙空(kōng)间背景上留(liú)下了(le)各相同性的微(wēi)波辐射。其中红色的部分表示(shì)温度较高的区域，蓝(lán)色则表示(shì)相(xiāng)对较冷的区(qū)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(qián)景(jǐng)背景分离后(hòu)的二(èr)值图(tú)像(xiàng)进行连(lián)通域(yù)提取和(hé)标记之后发(fā)现，如果宇宙当中没有暗物质，图形看起来(lái)不应(yīng)该(gāi)是这样的，而随(suí)着暗物质的增加，一(yī)些峰(fēng)值的(de)幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为(wèi)了匹配宇宙(zhòu)微波(bō)背(bèi)景(jǐng)辐射的测量值(zhí)，我们需要的暗(àn)物质(zhì)大约(yuē)是普通(tōng)物质的5倍。这(zhè)个数(shù)字与(yǔ)解(jiě)释星系(xì)当中恒星运动所需(xū)要(yào)的暗(àn)物(wù)质比(bǐ)例(lì)是一致的。这就意味着。

用了(le)一个(gè)简单的理(lǐ)论框架，就很好(hǎo)地解释了很多不同的观(guān)测(cè)结果。而暗物质的本质就是宇宙(zhòu)当中存在着某种类(lèi)型的(de)粒子，它们不参与任何其他的电磁作用，只通过引力来相互作用。所以(yǐ)如果能够找到这(zhè)种粒子的存在，就(jiù)相当于找到(dào)了暗(àn)物(wù)质存在(zài)的实际证据(jù)。这种粒(lì)子到底是什么(me)？科学家(jiā)们已经提出了数十种的假想目标，而要寻(xún)找这(zhè)些(xiē)不(bù)同(tóng)的(de)目(mù)标粒子(zi)所需(xū)要的(de)实验方式也不相(xiāng)同(tóng)。在过去的几十年当中，人类为了寻找(zhǎo)这些看不见、摸(mō)不(bù)到，几乎不会与常(cháng)规物质相互(hù)作用的“暗(àn)物质”，科学家们已(yǐ)经进行了超过50次的实验，却(què)没有任(rèn)何实质性的发现，除(chú)了一个地方，意大利的格(gé)兰(lán)萨索山，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿(kuàng)井当中，藏着(zhe)地球上最大的地学实验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼高的探测器，一直致力于寻找暗物质(zhì)粒(lì)子的(de)周期性(xìng)震荡(dàng)。

自1997年(nián)以来，这里的科学家(jiā)声称观测到了某种信号。经过了20多年的数(shù)据收(shōu)集，人们发(fā)现(xiàn)了一(yī)个有趣的(de)事情。探测率会在每年(nián)的6月份达到(dào)峰值，然后在11月降到最(zuì)低，而(ér)且在(zài)20年(nián)当中每年都(dōu)是一样。一些科学家认为这(zhè)可能是人类发现(xiàn)暗物质的第(dì)一个直(zhí)接(jiē)证据。

但是为什么暗(àn)物质会产生周期(qī)性的年度信号呢？刚才我们讲了太(tài)阳系(xì)正在以220公里/秒(miǎo)的(de)速度围绕(rào)着银河系进行移动(dòng)，那么如果暗(àn)物质存在宇宙当中，这意味着我(wǒ)们也(yě)在以(yǐ)这样(yàng)的速(sù)度在穿越着暗(àn)物(wù)质流，这(zhè)个过程中会产生相应的(de)振荡，同时地球又以30公里/秒(miǎo)的(de)速(sù)度围绕太阳(yáng)进行(xíng)旋转。所以有半年的(de)时间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系的方向是(shì)一致的，而另外半年(nián)则与之相反。

而在6月份的时候，地(dì)球(qiú)与(yǔ)太阳的方(fāng)向正好(hǎo)达到完全一致(zhì)，这是理论上地球穿越暗物质流最快的时段。而(ér)在11月份，又恰好(hǎo)达到(dào)了最慢值。尽管在实(shí)际的情况中(zhōng)，太(tài)阳系相对银河系(xì)的平面呈(chéng)现了60度(dù)的倾斜，但是这并不影(yǐng)响这个理论的(de)有效性。

因此科学家认为(wèi)这可以用来解释(shì)，研究人员们所观测到的(de)周期性信号。当然也可能有其他的情况，造成这种年度(dù)周期信号的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土壤中(zhōng)的(de)水分、高山上(shàng)的积(jī)雪，甚(shèn)至连意大利(lì)游客的数量也符合这个周期的规(guī)律。

所以，科学家们又在(zài)南(nán)半球(qiú)建立(lì)了一个几乎相同(tóng)的实验室(shì)，这里的季节(jié)与之前(qián)的实验室(shì)正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿过(guò)暗物质流的运动特征(zhēng)和第一个实验(yàn)室是一(yī)样(yàng)的。

因此，如果在(zài)这里可以得到相(xiāng)同(tóng)的信号，就可以(yǐ)成为暗物质所存在的非常有力的证(zhèng)据(jù)了(le)。但是由(yóu)于这个实(shí)验(yàn)室(shì)刚刚建成不久，所以截至目前还无法提供相应的数据支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新的望远镜，这台(tái)太空望远(yuǎn)镜叫(jiào)做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃(bó)望远(yuǎn)镜相同，但它的宽(kuān)视场仪器提供(gōng)的视(shì)野是哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗(luó)曼太(tài)空望远镜其中一(yī)个关键的用途(tú)就是探索暗(àn)物(wù)质(zhì)背后(hòu)的奥秘，对于探测的结果，我(wǒ)们只能拭目以待了(le)。费(fèi)米实验室粒子天体(tǐ)物(wù)理中心的科学(xué)家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬研(yán)究发现(xiàn)，如果暗物质存在，它们极有(yǒu)可能(néng)拥有另一种神秘(mì)的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者说是(shì)生命进化的一个重要因素。

如果这一理论得到进(jìn)一步(bù)的证实(shí)，那么遍(biàn)布(bù)宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中的(de)暗物质会不会意味着人(rén)类并不孤单(dān)呢？或许在宇宙当(dāng)中某(mǒu)个(gè)角落的行星(xīng)上，暗物质正在通过这样的效应创造(zào)生命。当然，这些推论(lùn)的大前(qián)提是要(yào)先找(zhǎo)到暗物质存在的实际(jì)证据。那么小伙伴(bàn)们，你们觉得暗物质到底(dǐ)存不存在呢(ne)？喜欢请(qǐng)点赞(zàn)，你的支持是我更新的动力！

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