宇(yǔ)宙是“人为制造(zào)”的？为何会存在科学无法(fǎ)解(jiě)释的(de)“暗(àn)物质”？暗(àn)物质又(yòu)究竟是什(shén)么？人类(lèi)为了寻(xún)找暗物质(zhì)存在的证据，科学家(jiā)们在过(guò)去的几十年当中(zhōng)进行了超过50次的长期实(shí)验，但是(shì)却没有发现任(rèn)何的有效证(zhèng)据。除了一个地(dì)方，在1687年出版的自然(rán)哲学数(shù)学(xué)原理一书(shū)中，埃萨(sà)克牛顿发表了万有引(yǐn)力定律，它揭示了宇(yǔ)宙中天体(tǐ)运(yùn)动的(de)规(guī)律。往后的几百年来，当(dāng)天文学家(jiā)们发现某(mǒu)些天体运(yùn)行轨(guǐ)道出现异常，不符合万有引力定(dìng)律的时候，他们就会知(zhī)道，周围一定有未知的(de)天体通(tōng)过引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒(lēi)维耶就通过天王星(xīng)运行轨道的异常，推算并且发现(xiàn)了海王星(xīng)的存在。另外，哈雷(léi)彗(huì)星、冥王星的(de)发现都是应(yīng)用万有引力定律(lǜ)所取得重(zhòng)大天文成(chéng)就的例子。但(dàn)是这些发现都是(shì)在恒(héng)星系(xì)统的尺度(dù)当中，可当我们(men)上升到星系或者是星团(tuán)的(de)尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里(lǐ)茨兹(zī)威基(jī)正在研(yán)究和测量后发星系团的(de)质量。这是一个由数千个星(xīng)系所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星系被(bèi)引(yǐn)力束缚在一(yī)起(qǐ)。测(cè)量星系(xì)团的质量一般会(huì)使用到两(liǎng)种方法，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以确定其质量(liàng)的(de)范围。

第一种是获(huò)得其"光度(dù)学的(de)质(zhì)量"，需要(yào)的数据是测量(liàng)各个星(xīng)系的(de)光度(dù)。

第二种是动力学(xué)质量(liàng)的计算(suàn)，是利用光(guāng)谱(pǔ)红移测量星系(xì)团中的各个(gè)星(xīng)系相对于星系团的(de)运(yùn)动(dòng)速度。当测量结(jié)果出(chū)来之后，兹(zī)威基彻底懵了，“动力(lì)学质量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发(fā)座(zuò)星系团有99%的(de)质量消失了，或(huò)者(zhě)说这99%的质量并不以可见光(guāng)的形式(shì)所存在，我(wǒ)们无法看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基(jī)发现星系团中很多星系的速度(dù)比理(lǐ)论上(shàng)要快得多(duō)，按照(zhào)牛顿(dùn)的(de)运动学(xué)定律，仅靠这些可见星(xīng)系的质量所产生的引(yǐn)力是无法将它们束缚在星系团内的，它(tā)们早(zǎo)就应(yīng)该被(bèi)抛出星(xīng)系(xì)团之外了(le)，除非有一种神秘的(de)力(lì)量在起作(zuò)用(yòng)，这种力量来源于某种隐形的物质。

据此(cǐ)，兹维基提(tí)出了这样部分不可见的暗质，它不(bù)发散光、吸光(guāng)、反射(shè)光，但是它们却(què)占据(jù)着(zhe)宇(yǔ)宙中绝大(dà)部分的质量(liàng)。只是当时的人们对这样的一种说(shuō)法(fǎ)不屑一顾。

直(zhí)到40年之后(hòu)，“暗(àn)物(wù)质(zhì)”这个词(cí)才再一次出现。天文学家维(wéi)拉鲁宾和肯特福特在观测仙(xiān)女座(zuò)星系中的恒星运动。理论(lùn)上来说，距离中心越远的恒星在(zài)其轨道上的运行(xíng)速度就(jiù)会越慢。但(dàn)是他(tā)们观测的结果却让人感到不可思议。

随着与(yǔ)中心距离的增(zēng)加，恒星的(de)旋转(zhuǎn)速度几乎保持(chí)不变(biàn)。可(kě)是根(gēn)据牛顿的万有引(yǐn)力定律(lǜ)，在(zài)星系当中如果没有足够大的质量来吸引它(tā)们(men)，这些外围的恒星早就被甩(shuǎi)到宇(yǔ)宙当中了。基于这种现象(xiàng)，科学(xué)家(jiā)们会使用一种相对(duì)标(biāo)准(zhǔn)的方(fāng)法(fǎ)来解释暗物质(zhì)的存在，这种方法就是(shì)测量(liàng)星(xīng)系当中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在(zài)Y轴上气(qì)体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现(xiàn)异常的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于是(shì)科(kē)学家们(men)通过射电望远镜测量(liàng)了距(jù)离(lí)星(xīng)系中心更远距离的(de)氢元素，发现它们(men)的旋(xuán)转速度并不(bù)符合牛顿的(de)力学(xué)定(dìng)律。我们(men)的太阳(yáng)系也不(bù)例外，太阳系位于银河系(xì)的第三(sān)悬臂(bì)之上(shàng)，距离银河(hé)系中心2.6万光年(nián)，根据万有引力(lì)定律进行计(jì)算，太(tài)阳系(xì)的(de)运行速度应(yīng)该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太阳系正在以220千(qiān)米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于理(lǐ)论速度(dù)，那么(me)产生(shēng)以上这(zhè)种向心(xīn)加速(sù)度的原因很(hěn)可能就是存在着一种我们看不到的物(wù)质，是这些暗物质的引力(lì)效应将星系聚集在(zài)了(le)一起。

也是从这时开始，越来越多的研(yán)究人(rén)员开始相信暗物质的存在。科学家根据星系外恒星轨道的速度(dù)，估算在星系当中(zhōng)暗物质的质(zhì)量占整(zhěng)个星(xīng)系质量的85%。但是，暗物质并不(bù)是(shì)唯一一呼百应吾独尊是什么意思生肖，一呼百应吾独尊代表什么生肖可(kě)以解释这(zhè)个(gè)现象的(de)原因(yīn)。在(zài)一项(xiàng)新的研究当中，科(kē)学家们(men)发(fā)现，几乎没有引力(lì)效应(yīng)的遥(yáo)远恒(héng)星(xīng)之间(jiān)，也(yě)会出现速度上的微小差(chà)异。另外，天(tiān)文(wén)学家(jiā)还发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系(xì)距离(lí)地球大约2.5亿光(guāng)年，大小和银(yín)河(hé)系不多，但(dàn)是星系(xì)当中存在的恒星数量却(què)只有银河(hé)系的(de)千分之一(yī)。

所(suǒ)以(yǐ)在理论(lùn)上(shàng)，该星系必须存在(zài)暗物质，否则就(jiù)会分崩离(lí)析。但是科(kē)学家(jiā)们使用(yòng)最(zuì)先进(jìn)的望远镜(jìng)对其进(jìn)行了40个小时的详(xiáng)细测量之(zhī)后，发现星系(xì)中的恒星运动是可(kě)以用(yòng)正常的物质(zhì)和力学定律来解释的(de)。那么(me)又有人提出，也(yě)许该星系的暗物(wù)质，已(yǐ)经被(bèi)附近(jìn)的另一个大(dà)星系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附近没有(yǒu)任何星系存在。造成这些(xiē)现象的(de)除(chú)了暗物质的假说之外，另一种可能就是人类对(duì)引力的理解还(hái)不够全(quán)面，引(yǐn)力很可能(néng)在不同尺度空间中的工作方式是不同的，这意味着在(zài)行星(xīng)系尺度中的天体会沿着(zhe)它们的轨道，按(àn)照(zhào)我们所理解(jiě)的(de)方式运动(dòng)。但是上升到星系和(hé)星(xīng)团的尺(chǐ)度，引力(lì)之间的相互作用则是不同的方式。对于在星系团之间的(de)相互(hù)作(zuò)用，科学家还引入了外部场效应的(de)概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的(de)质(zhì)量之间会产(chǎn)生(shēng)对彼此特殊的效果，这个理(lǐ)论(lùn)叫做MOND蒙德(dé)理论(lùn)。如果(guǒ)MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要(yào)对现(xiàn)在的(de)物理定(dìng)律(lǜ)进(jìn)行修正(zhèng)，这些发现也让很多人(rén)认为暗物质(zhì)假说(shuō)理论就此终(zhōng)结(jié)。但是(shì)在宇宙当中还有关(guān)于暗物质存(cún)在(zài)的其(qí)他的理论证据，这些理论证据是蒙德理(lǐ)论所没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离(lí)为37亿光年的(de)子弹星(xīng)系团，由两个碰撞的星系(xì)团所组(zǔ)成，类(lèi)似这样的星团，它们大(dà)部分的普通质量(liàng)都在(zài)星系的气体当(dāng)中。当星团(tuán)以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的(de)相互作用就会导致温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之(zhī)后，子(zi)弹星系团(tuán)大部分的质(zhì)量将位(wèi)于所有这些气体所在的中(zhōng)间区域(yù)。那么我们通过什么来验证它的(de)质量区域到底是不是集(jí)中在中间(jiān)呢？前(qián)不久，詹姆斯(sī)韦(wéi)伯太空望远(yuǎn)镜传(chuán)回(huí)了宇宙当中(zhōng)第(dì)一张(zhāng)全彩(cǎi)的高清照片，在(zài)照片(piàn)中我们可(kě)以明显地看到很多(duō)星系似乎被拉伸产生了巨大的形变。其实这些星系本身并不是真的(de)被扭(niǔ)曲了(le)，也不是韦伯望远镜出了(le)什么(me)问(wèn)题，而是这样极遥远的天体和(hé)我们地(dì)球(qiú)上的观测者之间。被一个质量超(chāo)级巨(jù)大的天(tiān)体遮挡，这(zhè)个超大质(zhì)量(liàng)的东西的(de)引力(lì)，会使身后(hòu)更遥远星系的光(guāng)都发生了(le)扭曲(qū)。这(zhè)个现象就是引力透镜效(xiào)应。这(zhè)个巨大的天体可能是超(chāo)大质量的(de)黑洞(dòng)或者是暗物质(zhì)。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团(tuán)观(guān)测的(de)时候，发现它的(de)大质(zhì)量区域并不(bù)是(shì)在中间(jiān)，而是在(zài)两侧。所以最好的解释(shì)方法就是当星团(tuán)发生全部(bù)的(de)碰撞时(shí)，可被观测到的质量气体被卡在(zài)了中间，暗(àn)物质则直接通(tōng)过了这个区域，并在(zài)两边(biān)形成了引力透镜。对(duì)子弹星(xīng)系团的引力透镜研究也(yě)被认为是(shì)暗物质存在的迄今(jīn)为止最(zuì)好的理论(lùn)证据。

除(chú)此之(zhī)外，还有来自(zì)宇宙当中最古(gǔ)老的(de)光(guāng)。从宇宙(zhòu)大(dà)爆炸开(kāi)始，38万年之后，可见(jiàn)光终(zhōng)于可(kě)以畅(chàng)通无阻地穿(chuān)越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些(xiē)光在宇(yǔ)宙空间背(bèi)景上留下了各相同(tóng)性(xìng)的微波(bō)辐(fú)射。其中红(hóng)色的部分表示温度较高的区域(yù)，蓝(lán)色则表示相(xiāng)对较冷的(de)区域，但(dàn)实际上它们之间的温(wēn)差只有(yǒu)万分之一(yī)。

科(kē)学(xué)家们(men)通过对(duì)前景背景分离后的二值图像进行(xíng)连(lián)通域提取和标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当(dāng)中没有暗物质(zhì)，图形看起来不应该是这(zhè)样的，而随着暗物质(zhì)的增加，一些峰值(zhí)的(de)幅度会减小，才变得看起(qǐ)来(lái)“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的(de)测量值，我们(men)需要(yào)的暗物质大约是普通物质(zhì)的5倍(bèi)。这个数(shù)字与解释(shì)星系当中恒星运(yùn)动所需(xū)要的暗(àn)物质比例是(shì)一致(zhì)的。这就意味着。

用了一个(gè)简单(dān)的理论框(kuāng)架，就很好(hǎo)地解释了很(hěn)多不同的(de)观测结(jié)果。而暗(àn)物质的(de)本质就(jiù)是宇宙当中存在着某种类型的粒子，它(tā)们不参与任何其他的电磁作(zuò)用，只通过引(yǐn)力来相互作用(yòng)。所以如果能够找到(dào)这种粒子的存(cún)在，就一呼百应吾独尊是什么意思生肖，一呼百应吾独尊代表什么生肖相当于(yú)找到(dào)了暗物质存(cún)在的实际证据。这种粒子(zi)到底是什么？科学家们已经提出了数十种的假想目标，而要寻(xún)找这些不同的目标(biāo)粒子所需(xū)要的实验方式也不相同。在过(guò)去的(de)几十年当(dāng)中，人类为了(le)寻找(zhǎo)这些看(kàn)不见、摸(mō)不(bù)到，几乎不会与常规物质相互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却没有任何实质性的发现，除了一个(gè)地方(fāng)，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑(bēi)斯山(shān)脉。

在山下1400米(mǐ)处的地(dì)下矿井(jǐng)当中，藏着地(dì)球上最大的地学(xué)实验室，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层(céng)楼高的探测(cè)器，一直(zhí)致力于寻找(zhǎo)暗物质粒子的周期(qī)性震荡。

自(zì)1997年(nián)以来，这(zhè)里的科学家声称观测到(dào)了某种信(xìn)号(hào)。经过了20多年的数(shù)据收集(jí)，人(rén)们发现了一个有趣的事情。探(tàn)测率会在每(měi)年的6月份达(dá)到峰值，然后在11月(yuè)降(jiàng)到(dào)最低，而(ér)且在(zài)20年(nián)当(dāng)中每年(nián)都是一(yī)样。一些科学家(jiā)认为这可(kě)能是人类发(fā)现暗物(wù)质的第一个直接证(zhèng)据(jù)。

但是为什么暗物质会产生周(zhōu)期性的年(nián)度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒的速度围绕着(zhe)银河系进行移(yí)动，那(nà)么(me)如果(guǒ)暗物质存在宇宙当中，这意(yì)味着我们也在以(yǐ)这样的(de)速度在(zài)穿(chuān)越着暗物质流，这(zhè)个过程中会产生相应的振荡，同时地球又以(yǐ)30公里(lǐ)/秒的速(sù)度(dù)围绕太(tài)阳进(jìn)行旋转。所以有半年的时间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系(xì)的方向是(shì)一(yī)致的，而另外半(bàn)年则与之相(xiāng)反。

而在6月份(fèn)的时候(hòu)，地球与太阳的方向正好达到完全一致(zhì)，这是理论(lùn)上地球(qiú)穿越暗物质流(liú)最快的时段。而在11月份(fèn)，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际的(de)情况(kuàng)中，太(tài)阳系(xì)相对银河系的平(píng)面呈(chéng)现了60度的倾(qīng)斜(xié)，但是(shì)这(zhè)并(bìng)不(bù)影响(xiǎng)这个(gè)理论(lùn)的有效性。

因此科学(xué)家认为这可以用来解释，研(yán)究人(rén)员们所观测到的(de)周期性(xìng)信(xìn)号。当然也可(kě)能有其他的情况，造(zào)成这种年度周期信号的差异也(yě)可能是温(wēn)度、湿度、土壤中的水分(fēn)、高山上的积(jī)雪，甚至连意(yì)大利游客的数量也符合这个(gè)周期(qī)的规律(lǜ)。

一呼百应吾独尊是什么意思生肖，一呼百应吾独尊代表什么生肖ata-ratio="0.5980582524271845" data-type="jpeg" data-w="1545" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/8743f9db0f4ec1b.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

所以，科(kē)学家们又在南半球建立了一个几乎相同(tóng)的实验室，这(zhè)里(lǐ)的季节与(yǔ)之前的实验室正好相反，而(ér)在这里，地球穿过暗物(wù)质流(liú)的(de)运动特(tè)征和(hé)第一个实(shí)验室是一样的(de)。

因此，如果在这里可以得到(dào)相同的(de)信号，就(jiù)可以成为暗物质所存在(zài)的非常有力的(de)证据了。但是(shì)由于这个实验室刚刚建成不久，所以截至目(mù)前还无法(fǎ)提供(gōng)相(xiāng)应的数据(jù)支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太(tài)空(kōng)望远(yuǎn)镜叫做“南(nán)希格雷斯罗(luó)曼”，它的(de)主镜大小(xiǎo)跟哈勃(bó)望远镜相同，但它(tā)的宽视场仪器提供的视野是(shì)哈勃红(hóng)外(wài)仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一(yī)个关键的用途就是探(tàn)索暗物质(zhì)背后的(de)奥(ào)秘，对于探(tàn)测的结(jié)果，我们(men)只能(néng)拭目以待了。费米(mǐ)实验(yàn)室(shì)粒子天体物理中心的科学家丹琥珀和(hé)贾森斯(sī)特芬研究发现，如果暗(àn)物(wù)质存在，它(tā)们极有可(kě)能拥有另一种神(shén)秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会(huì)支(zhī)持宇宙当中生命的诞生，或者说是生命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，那么遍布宇(yǔ)宙当中(zhōng)的暗物质会不会(huì)意味着人类并不(bù)孤单呢？或许在(zài)宇宙当中某个角(jiǎo)落的行星上，暗物质正在通(tōng)过这样的效(xiào)应创(chuàng)造生(shēng)命。当然，这些推论的(de)大(dà)前(qián)提(tí)是要先找到暗(àn)物质存在的实际证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更新的(de)动力！

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