宇宙(zhòu)是(shì)“人为(wèi)制造”的？为何会存在科学(xué)无法解(jiě)释的“暗(àn)物质”？暗物质又究竟是什(shén)么？人类(lèi)为(wèi)了(le)寻(xún)找暗物质存在(zài)的证据，科学(xué)家们在过去的(de)几十年当中进行了超过50次的长期实验，但是却(què)没有发现任何的有效(xiào)证据。除了一个地方，在1687年(nián)出版的自然哲学(xué)数学原理一书(shū)中，埃萨克牛顿发表了万有引力定(dìng)律，它揭(jiē)示了宇宙中天(tiān)体运动的规律。往后(hòu)的几百(bǎi)年(nián)来，当天文(wén)学家(jiā)们发(fā)现某(mǒu)些天体运行轨道出现异常，不(bù)符合(hé)万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定(dìng)律的(de)时候，他们就会知道，周围一(yī)定(dìng)有(yǒu)未知的天体(tǐ)通过(guò)引力在摄动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥(ào)本勒维(wéi)耶(yé)就通过天(tiān)王(wáng)星运行轨道的异常，推算并且发(fā)现(xiàn)了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现(xiàn)都是(shì)应(yīng)用万有引力定律所取得重大天文成就的例子。但(dàn)是这些(xiē)发现都是在恒(héng)星系统的尺度当中，可当我们(men)上升到星系或者是星团的尺(chǐ)度，事情就(jiù)开始变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物理学(xué)家弗里茨兹威基正在研究和测量后发星系(xì)团的质量。这是(shì)一个由数千(qiān)个星系(xì)所组成的(de)巨大(dà)星系团，这些星系被(bèi)引力(lì)束缚(fù)在一起。测量星系团的质量一(yī)般(bān)会使用(yòng)到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确定其质量的范围(wéi)。

第一(yī)种是获得(dé)其"光度学的质(zhì)量"，需要的数(shù)据(jù)是(shì)测量(liàng)各个星系(xì)的光度。

第二种(zhǒng)是动力学质量的(de)计算(suàn)，是利用光(guāng)谱(pǔ)红移(yí)测(cè)量星系团(tuán)中的各个(gè)星系相对于星(xīng)系(xì)团的运(yùn)动速度。当测量结果出来之后，兹威(wēi)基彻底懵了，“动(dòng)力(lì)学质量(liàng)”竟然是(shì)“光度学(xué)质(zhì)量”的400倍(bèi)。这意(yì)味着，后发座星系团有99%的质(zhì)量消失了，或(huò)者说这99%的质(zhì)量(liàng)并不以可见光的形(xíng)式所存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异(yì)的是，在测量速度的过程中，兹威(wēi)基发现星系团中很多星系的速度比理论上要快得多，按照(zhào)牛顿(dùn)的运(yùn)动学定律，仅(jǐn)靠这(zhè千山暮雪表达的意思是什么，千山暮雪表达的意境)些可(kě)见星系的质量所产生(shēng)的引力是无法将(jiāng)它们(men)束缚在星系团(tuán)内的，它们早就应该(gāi)被抛出星系团之(zhī)外了(le)，除非(fēi)有一种神秘的力量(liàng)在起作用，这种力量来源于某种隐形(xíng)的物质(zhì)。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是(shì)它们却占据着宇宙中绝大部(bù)分的质量。只是当时的人们对(duì)这样的一种说法(fǎ)不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词才再一次出现。天文学家维拉(lā)鲁宾和肯特(tè)福(fú)特在观(guān)测仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论上(shàng)来说，距离中心越远的(de)恒星在(zài)其轨道上的运行(xíng)速度就会越慢。但是他(tā)们(men)观(guān)测的结果却(què)让人感到不可思(sī)议。

随(suí)着与中心距离的增加，恒星(xīng)的旋转速度几(jǐ)乎保持不变。可是根据牛顿的万有(yǒu)引力定律(lǜ)，在星(xīng)系当中如果(guǒ)没有足够大(dà)的质量(liàng)来吸引它们，这些外围(wéi)的恒星早(zǎo)就被(bèi)甩到宇宙(zhòu)当中了(le)。基于(yú)这种现象，科学家们会使(shǐ)用一种(zhǒng)相对标(biāo)准的方法来(lái)解释暗物质的存在，这种方法就是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距(jù)离(lí)星系中(zhōng)心的(de)距离，以及在(zài)Y轴(zhóu)上气体的旋转速度。如果(guǒ)出现(xiàn)异常的结果，就认为是(shì)由暗物质的力量进入其(qí)中。

于是科学(xué)家们(men)通(tōng)过(guò)射电望(wàng)远镜测量了距离(lí)星系中心更远距(jù)离的氢元素，发现它们的旋(xuán)转速(sù)度并(bìng)不符合牛顿的力(lì)学定(dìng)律。我们(men)的太阳系(xì)也不(bù)例外(wài)，太阳系位(wèi)于银河(hé)系的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万(wàn)光年(nián)，根(gēn)据万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律进行(xíng)计算，太阳系的运行速(sù)度应该是160千米/秒，但(dàn)实(shí)际(jì)上，太阳系正(zhèng)在(zài)以220千米/秒(miǎo)的速(sù)度围绕(rào)银河系旋转，这个实际速(sù)度远远(yuǎn)大(dà)于理论速度，那么产(chǎn)生(shēng)以(yǐ)上(shàng)这种向(xiàng)心加(jiā)速度的原因很可能就是存在(zài)着(zhe)一种我(wǒ)们看不到的(de)物质，是这(zhè)些暗物质的引力效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是从这时(shí)开始，越(yuè)来越多的研(yán)究(jiū)人(rén)员开始(shǐ)相信暗物质(zhì)的存(cún)在。科学家根据星系外恒星(xīng)轨道的速度，估算在星系(xì)当中暗(àn)物质的质量占整个星(xīng)系质量(liàng)的85%。但(dàn)是，暗物(wù)质并不是唯一可以解释这个现象的(de)原因。在一项(xiàng)新的研究(jiū)当中，科学家们(men)发现(xiàn)，几乎(hū)没有引(yǐn)力效应的遥远恒星(xīng)之间，也会出现速(sù)度上的微小(xiǎo)差异。另外，天文学家(jiā)还发现了一个反常的(de)星系(xì)，叫(jiào)做Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河(hé)系不多(duō)，但是星系当中存在的恒(héng)星(xīng)数量却只有银河系的千分之一。

所以在理论上(shàng)，该星系(xì)必(bì)须存在(zài)暗(àn)物(wù)质，否则就会分崩离析。但是科学家们(men)使用最先进的望远(yuǎn)镜对其(qí)进行了40个(gè)小时的详细(xì)测量之后，发现星系中的恒星运(yùn)动是可(kě)以用正常的(de)物质和(hé)力学定(dìng)律来解(jiě)释(shì)的。那么(me)又有人提出，也许该星系的(de)暗物(wù)质，已经被(bèi)附近(jìn)的另一个(gè)大星系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附近没有(yǒu)任何星(xīng)系存在。造成这些(xiē)现象的除了(le)暗物质的假说之(zhī)外，另一种可(kě)能就是人类对引力的(de)理解还不够全面，引(yǐn)力很(hěn)可能(néng)在不同尺度空间(jiān)中的工作方(fāng)式(shì)是不同的，这(zhè)意(yì)味着在行星系尺度中的天(tiān)体(tǐ)会沿着它们的轨道，按照(zhào)我们所理解(jiě)的方式运动(dòng)。但是上(shàng)升到星系(xì)和星(xīng)团(tuán)的尺度(dù)，引(yǐn)力之间(jiān)的相互(hù)作用(yòng)则是不同的方(fāng)式。对于在星系团之间的相互作用，科学家(jiā)还引(yǐn)入了外部场(chǎng)效应的概念，指的是在数百万光年的(de)规(guī)模上，巨大的质(zhì)量之间会产生对(duì)彼此特殊的(de)效果，这个理论(lùn)叫做(zuò)MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立(lì)，这意味着(zhe)我们(men)需要(yào)对现在的物理定律进行修(xiū)正，这些(xiē)发现也让很多人认为暗物质假说理(lǐ)论就此(cǐ)终(zhōng)结。但(dàn)是(shì)在宇宙(zhòu)当(dāng)中还有关于暗物质存在的其(qí)他(tā)的(de)理(lǐ)论证据(jù)，这些理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力(lì)透镜”。

径(jìng)向距离(lí)为37亿光年的子(zi)弹星系(xì)团(tuán)，由两个碰撞(zhuàng)的星系团所组(zǔ)成，类似这样的星团，它们(men)大部分的普通质量(liàng)都在星系(xì)的气(qì)体当中(zhōng)。当星(xīng)团以1000万公里/小时发(fā)生碰(pèng)撞的时候(hòu)，星(xīng)际气(qì)体的相互(hù)作用(yòng)就会导致温(wēn)度(dù)的急剧升高，速度(dù)大幅降低。所以在理论(lùn)上，在碰(pèng)撞之(zhī)后，子弹星系团大部分的质量(liàng)将位于所有(yǒu)这些气体所(suǒ)在的中间(jiān)区域(yù)。那么(me)我们通过(guò)什么来验证它的质(zhì)量区域到底是不是集(jí)中(zhōng)在中(zhōng)间呢？前不(bù)久，詹姆斯韦伯(bó)太空望(wàng)远镜传回(huí)了宇宙当(dāng)中第一张全彩(cǎi)的高清(qīng)照片，在照片中我们(men)可以明显地看到很多(duō)星系(xì)似乎被拉伸(shēn)产(chǎn)生了巨大(dà)的形变(biàn)。其实这些星系本(běn)身(shēn)并不是真的(de)被扭曲了，也不是(shì)韦伯望远镜出了什(shén)么问题(tí)，而是这样极遥远的天体(tǐ)和我(wǒ)们地球(qiú)上的(de)观测者之(zhī)间(jiān)。被一个质(zhì)量超级巨大的天体遮(zhē)挡(dǎng)，这个超大质量的东西的引力，会使身后更遥远星系(xì)的光都发生(shēng)了扭曲。这个现象就是引力透镜效(xiào)应。这个巨大(dà)的天体可能是超大质量的(de)黑洞或者(zhě)是(shì)暗物质。

所以当人(rén)们对子弹(dàn)星系团观测的时(shí)候，发现它的大质量区域并不是在中间，而是在两侧。所以最好的解释方法就是(shì)当星团发生全部的(de)碰撞时，可被(bèi)观测到的质量气体被卡在了(le)中间，暗(àn)物质则直接通(tōng)过了这个区域，并在两边形(xíng)成了引力透镜。对(duì)子弹星系(xì)团的引力透镜研究也被(bèi)认为(wèi)是暗物(wù)质存在的迄今为止最好的理论证据。

除此之(zhī)外(wài)，还有(yǒu)来自宇(yǔ)宙当中最古老的光。从(cóng)宇宙大爆炸(zhà)开始，38万年之后，可见(jiàn)光终于可以(yǐ)畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性的(de)微波辐射。其中红色(sè)的部分表示(shì)温(wēn)度较高的(de)区域，蓝色则表示(shì)相对(duì)较冷的(de)区域，但实际上它们(men)之间(jiān)的(de)温差(chà)只有万分之(zhī)一。

科学家们通过对前(qián)景背景分离后(hòu)的二值图像进行连(lián)通域提取(qǔ)和标(biāo)记之后发(fā)现，如果宇宙当(dāng)中没(méi)有暗物(wù)质，图形看起来不应该(gāi)是这样的，而随(suí)着(zhe)暗物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才(cái)变(biàn)得看起来“和谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微波背景辐射的测(cè)量(liàng)值，我(wǒ)们需要(yào)的暗物质大(dà)约是(shì)普通物质的5倍。这(zhè)个数字与解释星系当中恒星(xīng)运动所需要的暗物(wù)质比例是(shì)一致的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解释了很多不同(tóng)的(de)观测结(jié)果。而暗物质的本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒子，它们不参(cān)与任何其他的电磁(cí)作(zuò)用，只通(tōng)过引力来(lái)相互作用。所以(yǐ)如果能够找到这种粒子的存在，就相当(dāng)于找到了(le)暗物质存在的(de)实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什么？科学家们已经(jīng)提出了数(shù)十种的假(jiǎ)想目标，而要(yào)寻找这(zhè)些不(bù)同(tóng)的目标粒(lì)子所需要的实验方式也不(bù)相同。在过去的几十年当(dāng)中，人类(lèi)为了(le)寻(xún)找(zhǎo)这些看不见、摸不到，几乎不(bù)会与常规物(wù)质相互作(zuò)用的(de)“暗(àn)物质”，科(kē)学家们已经进行了超过50次的(de)实(shí)验，却(què)没有任何(hé)实质性的发(fā)现(xiàn)，除了(le)一个地方(fāng)，意(yì)大利的格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的(de)地下(xià)矿井当中，藏(cáng)着地球上最大的(de)地(dì)学实验室，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层(céng)楼高的(de)探(tàn)测器，一(yī)直致力于寻找暗物质粒子的周期性震(zhèn)荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的(de)科(kē)学(xué)家声称观测到了某(mǒu)种信号。经过了20多年的(de)数据(jù)收(shōu)集，人们发现了(le)一个有趣的事情。探测率会在(zài)每年的6月份达(dá)到(dào)峰值，然后在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中每年都是(shì)一样(yàng)。一(yī)些科学家认(rèn)为这(zhè)可能是人(rén)类(lèi)发现暗物质的第(dì)一个直接证(zhèng)据。

但(dàn)是为(wèi)什么暗物(wù)质会产生周期(qī)性的年度(dù)信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太(tài)阳(yáng)系正在以(yǐ)220公里/秒(miǎo)的速度(dù)围绕着银河系进(jìn)行移动，那(nà)么如(rú)果暗物质(zhì)存在宇宙当(dāng)中，这意味着我们也在以这(zhè)样的速度(dù)在穿(chuān)越着暗物质流，这个过程(chéng)中会产生相应的振荡(dàng)，同时地球又以(yǐ)30公里/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕太阳的方向与太阳(yáng)环绕银(yín)河系的方向是一致的(de)，而(ér)另(lìng)外半年(nián)则与之相反。

而(ér)在6月份的时候，地球与太阳(yáng)的方向(xiàng)正好达到完全一致(zhì)，这是理论上地球(qiú)穿越暗(àn)物质流(liú)最快的时段(duàn)。而在11月份(fèn)，又恰好(hǎo)达到了最慢值(zhí)。尽管在实际(jì)的(de)情(qíng)况中，太阳(yáng)系相(xiāng)对银河系(xì)的平面呈现了(le)60度的倾斜，但是这并不影响这个理论的有效性。

因此科(kē)学(xué)家认为这可以(yǐ)用来解释，研究人员们所(suǒ)观测到(dào)的周期性(xìng)信号。当然(rán)也可(kě)能(néng)有其他的情况，造成这种(zhǒng)年度周期信号的(de)差异也可能是温度(dù)、湿度、土壤中的水分、高山(shān)上的积雪(xuě)，甚(shèn)至连(lián)意(yì)大利游客的数量也符合这个周期的(de)规(guī)律(lǜ)。

所以，科(kē)学家们又(yòu)在(zài)南(nán)半球建立(lì)了一个(gè)几乎相同的实验(yàn)室，这里的季(jì)节与之前的实验室正好相反，而在这(zhè)里(lǐ)，地球穿过暗物(wù)质流的(de)运(yùn)动特(tè)征和第一(yī)个(gè)实验室是一(yī)样(yàng)的(de)。

因此，如果在这里(lǐ)可以(yǐ)得到相同的信号，就可以成为暗物质所存在的非常有力的证据(jù)了。但是(shì)由于这个实验室刚刚建成(chéng)不久(jiǔ)，所以截至目前还无(wú)法提供(gōng)相(xiāng)应的(de)数据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射(shè)一台新的望远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜(jìng)大(dà)小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪器提供的(de)视野是哈(hā)勃(bó)红外仪器的100倍(bèi)。南希格雷斯罗(luó)曼太空(kōng)望远镜(jìng)其中一个关键的用(yòng)途(tú)就是探索暗物质背后(hòu)的奥秘，对于(yú)探测(cè)的结果，我们(men)只能(néng)拭目以待了。费(fèi)米实(shí)验(yàn)室粒子(zi)天体物理中心的(de)科学家(jiā)丹琥珀和贾森(sēn)斯特芬研究发现(xiàn)，如果暗物质存在(zài)，它们极有可能拥有另一(yī)种神(shén)秘的效应，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇宙当中生(shēng)命(mìng)的(de)诞生，或者说是生命进(jìn)化的一个重要(yào)因(yīn)素。

如果这(zhè)一理论得到进一步的证实，那(nà)么遍布(bù)宇宙(zhòu)当中的暗物(wù)质会不(bù)会意(yì)味着人(rén)类并(bìng)不孤(gū)单呢(ne)？或许在宇(yǔ)宙(zhòu)当中某个角落的行星上，暗(àn)物质正在通过这(zhè)样的效应(yīng)创(chuàng)造生命。当然，这些推论的大前提(tí)是(shì)要(yào)先找到暗物质存(cún)在的实(shí)际证据。那么小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗物质到底(dǐ)存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持是我更(gèng)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 千山暮雪表达的意思是什么，千山暮雪表达的意境