宇宙是“人为制造”的？为何会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人类为了(le)寻找暗物质存在的证据，科学(xué)家们(men)在(zài)过去的几十年(nián)当中(zhōng)进(jìn)行了超(chāo)过50次的(de)长期实验(yàn)，但是却没有(yǒu)发(fā)现(xiàn)任何的有(yǒu)效证据。除了一个地方，在(zài)1687年出版的(de)自然(rán)哲学(xué)数学(xué)原理一书(shū)中，埃萨克牛顿发表了万(wàn)有引力(lì)定律，它揭示(shì)了宇(yǔ)宙中天体(tǐ)运动(dòng)的(de)规律(lǜ)。往(wǎng)后的几百年来，当天文学(xué)家(jiā)们发现某些天(tiān)体(tǐ)运行轨道出现(xiàn)异常(cháng)，不(bù)符合(hé)万(wàn)有引力定(dìng)律的时候，他们就会知道，周围一定有未(wèi)知的天(tiān)体(tǐ)通过引(yǐn)力在摄动它的轨道。比如在1846年(nián)，奥本勒维耶就(jiù)通过天(tiān)王星运(yùn)行轨道的(de)异常，推算并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是应(yīng)用万(wàn)有引力定律所(suǒ)取得重(zhòng)大天文(wén)成就的例子。但是这些发现(xiàn)都是在恒星系(xì)统的(de)尺度(dù)当中，可当我(wǒ)们上(shàng)升(shēng)到星系或者是星(xīng)团(tuán)的(de)尺度(dù)，事情就(jiù)开(kāi)始变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在(zài)研究(jiū)和测量后发星系(xì)团的质量。这是(shì)一个由数千个(gè)星系所组成的(de)巨大星系团，这些星系被引力束(shù)缚在一(yī)起。测量星(xīng)系团的质量一般会使用到两种方法，当两种(zhǒng)方(fāng)法结果一(yī)致，就可以确定其质(zhì)量的范围(wéi)。

第一种(zhǒng)是(shì)获得(dé)其"光度学(xué)的质(zhì)量(liàng)"，需(xū)要的数(shù)据是(shì)测(cè)量各个星系的光度(dù)。

第二种是动力学质量的(de)计算，是(shì)利用光(guāng)谱红移(yí)测(cè)量星(xīng)系团中的(de)各个星系相(xiāng)对(duì)于星(xīng)系团的运动速度。当测量结果出(chū)来之后，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的400倍。这(zhè)意味(wèi)着(zhe)，后发座星系团有99%的质量(liàng)消失了，或者(zhě)说(shuō)这99%的(de)质量并不以可见光的形式所存在，我们无法(fǎ)看到。最(zuì)诡异(yì)的是，在测量速度的过程中，兹威基发(fā)现星系团中很多星系的速度比理论上要(yào)快(kuài)得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产生的引力是无法将它们束缚在星(xīng)系团内的，它们早就(jiù)应该被抛出星系团(tuán)之外了，除非(fēi)有一种神秘的(de)力(lì)量(liàng)在起作用，这种力量(liàng)来源(yuán)于某(mǒu)种隐形的物质。

据此(cǐ)，兹(zī)维基提出了这样部分不可见的暗质，它(tā)不发散光、吸光(guāng)、反射光(guāng)，但是它们却占据着宇宙中绝大部分(fēn)的质量。只是当时的人们对这样(yàng)的一种说法不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗(àn)物(wù)质”这个(gè)词才再一(yī)次(cì)出现。天(tiān)文学(xué)家维拉鲁宾(bīn)和(hé)肯特(tè)福特在观测仙女座(zuò)星(xīng)系中的恒(héng)星运动。理论上来说，距离中(zhōng)心(xīn)越远的恒星在其轨道上的运行速(sù)度(dù)就会越慢。但是(shì)他们(men)观测的结果却(què)让(ràng)人感到不可思议。

随着(zhe)与(yǔ)中心距离(lí)的增加，恒(héng)星的(de)旋转速度(dù)几乎(hū)保持不(bù)变。可是根据牛顿(dùn)的万有引力定(dìng)律，在星系(xì)当中如(rú)果没有足够大的质量来吸(xī)引(yǐn)它们，这些外(wài)围(wéi)的恒星早就被(bèi)甩(shuǎi)到(dào)宇宙当(dāng)中(zhōng)了。基于这种现象，科学家(jiā)们会(huì)使用(yòng)一种相对标准的方法来解(jiě)释暗物(wù)质的存在，这种方(fāng)法(fǎ)就是(shì)测量星(xīng)系当中气体(tǐ)在X轴上距离(lí)星系(xì)中心(xīn)的距离(lí)，以及在Y轴上气体的旋转速度(dù)。如果出现异常的(de)结果，就认(rèn)为是由(yóu)暗物质的力量进入其中。

睡午觉和不睡午觉有什么区别，为什么不爱午睡的孩子智商高ding="async" data-ratio="0.46758039008961516" data-type="jpeg" data-w="1897" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/67429f249a21ea5.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

于是(shì)科(kē)学家们通过射电(diàn)望远镜测量了距离星系中(zhōng)心更(gèng)远(yuǎn)距离(lí)的氢(qīng)元(yuán)素，发现它们的(de)旋(xuán)转速度并不(bù)符合(hé)牛顿(dùn)的力学(xué)定律。我(wǒ)们的(de)太(tài)阳系(xì)也(yě)不例外，太阳(yáng)系(xì)位于银(yín)河(hé)系的第(dì)三(sān)悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年(nián)，根据万有引力(lì)定律进行(xíng)计算(suàn)，太阳系的运(yùn)行速(sù)度应该是160千米/秒，但(dàn)实际(jì)上，太阳(yáng)系正在以220千米(mǐ)/秒的速度围(wéi)绕银河系(xì)旋(xuán)转，这(zhè)个实际速度远远大于理论速度，那(nà)么产(chǎn)生以上(shàng)这种向心加速(sù)度的原因很可能就是存在着一(yī)种(zhǒng)我们看(kàn)不到的物质，是这(zhè)些暗物质(zhì)的引力效应(yīng)将星系(xì)聚集在了一(yī)起(qǐ)。

也是从这时开(kāi)始，越来越多(duō)的研(yán)究人员开始相信(xìn)暗物(wù)质(zhì)的存在。科学家(jiā)根据星系外(wài)恒星轨道的速度，估算在星系当(dāng)中(zhōng)暗物质(zhì)的质(zhì)量占(zhàn)整个星系质(zhì)量的85%。但是(shì)，暗物质(zhì)并不是(shì)唯一可以解释这个现象的原因。在一项新(xīn)的研究当中，科学家们(men)发现(xiàn)，几乎没有(yǒu)引力效应的遥(yáo)远恒星之间，也(yě)会出现速(sù)度上的(de)微小差异。另外，天文学家还(hái)发(fā)现了一个反(fǎn)常的星(xīng)系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系(xì)距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但(dàn)是星系当中存在的(de)恒星(xīng)数(shù)量却只有银河系的千分之一。

所以在(zài)理论(lùn)上，该星系必须存(cún)在暗物(wù)质，否则就(jiù)会分崩离析(xī)。但是科(kē)学家们(men)使(shǐ)用最先进的望(wàng)远(yuǎn)镜对其进(jìn)行了40个小时(shí)的详(xiáng)细测量之后，发现星系中的恒星运动是可以用(yòng)正(zhèng)常(cháng)的(de)物质和力学定律来解释的。那(nà)么(me)又有人提(tí)出(chū)，也许(xǔ)该星(xīng)系(xì)的暗物质，已经被(bèi)附近的另一个大星系剥离了。奇怪(guài)的是，它的附近没有任何星(xīng)系存在。造成这(zhè)些现(xiàn)象的除了(le)暗(àn)物质的假说之外，另一(yī)种可能就是(shì)人类对引(yǐn)力的(de)理解还不够全(quán)面，引力很可(kě)能在不同(tóng)尺度空间中的工作方式是(shì)不同的，这意味着在行(xíng)星系尺度中的天体(tǐ)会(huì)沿(yán)着它(tā)们的(de)轨(guǐ)道，按(àn)照我们所理解的(de)方式运(yùn)动。但是上升(shēng)到星系和(hé)星(xīng)团(tuán)的尺度(dù)，引(yǐn)力之间的(de)相互作用(yòng)则是(shì)不同的方式。对于在(zài)星系团(tuán)之间(jiān)的(de)相互作用，科学家还引入了外(wài)部场效应(yīng)的概(gài)念，指的(de)是在数百万(wàn)光年的规(guī)模(mó)上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼(bǐ)此特殊的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如(rú)果(guǒ)MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意味着(zhe)我们需要(yào)对现在(zài)的物(wù)理定律进行修(xiū)正，这些发(fā)现也让很多人认为暗物质假说理论就此终结。但是在(zài)宇(yǔ)宙当中还有(yǒu)关于暗物质存在的其他的(de)理(lǐ)论证据，这些理论(lùn)证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜(jìng)”。

径向(xiàng)距离为37亿(yì)光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团(tuán)所组(zǔ)成，类(lèi)似这样的(de)星团，它(tā)们(men)大(dà)部分的普通(tōng)质量都在星系的(de)气体当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万(wàn)公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的相(xiāng)互(hù)作(zuò)用就会导(dǎo)致温度的急(jí)剧升高，速度大幅降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之(zhī)后(hòu)，子弹星系团大部分(fēn)的质量将位于所有这些气体所在的中间(jiān)区域(yù)。那(nà)么(me)我们(men)通过什么(me)来(lái)验证(zhèng)它的质量(liàng)区域到(dào)底是(shì)不(bù)是集中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯(sī)韦伯(bó)太空望远镜传回了宇宙当中第一张全彩的(de)高清照片，在照片(piàn)中我们可(kě)以明显地(dì)看到很多星系似乎(hū)被拉(lā)伸产生了巨大的形(xíng)变。其实(shí)这些星系本身并不(bù)是(shì)真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是这样极遥远(yuǎn)的天体和我们地球(qiú)上的观测者之(zhī)间。被一个质量超级巨(jù)大的天体(tǐ)遮挡，这(zhè)个超大质量的东(dōng)西的引(yǐn)力，会(huì)使身(shēn)后更遥远星系(xì)的光都发生(shēng)了扭曲。这个现(xiàn)象(xiàng)就是引力透镜(jìng)效应。这(zhè)个巨大的天体(tǐ)可能(néng)是(shì)超大(dà)质量的黑洞或者(zhě)是暗(àn)物质(zhì)。

所以当人(rén)们(men)对(duì)子弹星系团观测的时候(hòu)，发现它的(de)大质量区域并不(bù)是在中间，而(ér)是在(zài)两侧(cè)。所以(yǐ)最(zuì)好的(de)解释方法就是当星团发生全(quán)部(bù)的碰撞时，可(kě)被观测到的质量气体被卡(kǎ)在了中间(jiān)，暗物质则直接(jiē)通过了这个区域，并在两边(biān)形成了引力透镜。对(duì)子弹星系团的引(yǐn)力(lì)透镜研(睡午觉和不睡午觉有什么区别，为什么不爱午睡的孩子智商高yán)究也被认为(wèi)是(shì)暗物质(zhì)存(cún)在的(de)迄今为(wèi)止最好的理论(lùn)证据。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大(dà)爆(bào)炸开始(shǐ)，38万年之后，可(kě)见(jiàn)光(guāng)终于可以(yǐ)畅通无阻地穿越在(zài)宇(yǔ)宙(zhòu)当中了(le)。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下(xià)了(le)各(gè)相同性的微波(bō)辐射。其(qí)中红色的部分表示(shì)温度较高的区域(yù)，蓝色则(zé)表示相对较冷(lěng)的区(qū)域，但实际上它们之间的温差只有(yǒu)万分之一。

科(kē)学家们通过对前景背(bèi)景(jǐng)分离(lí)后的二(èr)值图像进行连(lián)通域提取和标记之后发(fā)现(xiàn)，如果(guǒ)宇宙当中没有暗(àn)物质，图形看起(qǐ)来不(bù)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(jiǎn)小，才变得看(kàn)起来“和谐(xié)”。为了匹(pǐ)配宇(yǔ)宙微波背景(jǐng)辐(fú)射的测量(liàng)值，我们需要的暗物质大约是普通物(wù)质的5倍。这个数(shù)字与(yǔ)解释星系(xì)当中恒星运动所需要的(de)暗物质比例(lì)是一致的。这(zhè)就意味着。

用了一个简单(dān)的理论框架，就很好地解(jiě)释(shì)了(le)很多不同的观测结果。而暗物(wù)质的本质就是宇宙当中存在着某种类型(xíng)的(de)粒子，它们不参与任何其他的(de)电磁作(zuò)用，只通(tōng)过引力(lì)来相互作用。所以如(rú)果(guǒ)能够找到(dào)这(zhè)种(zhǒng)粒子的存在，就相当(dāng)于找(zhǎo)到了暗物质存在的实际(jì)证(zhèng)据。这种粒子到底是什么？科学家们已经提出(chū)了数十种的假想目标，而要寻找这些(xiē)不同的目标粒(lì)子所需(xū)要的(de)实验方式也不(bù)相(xiāng)同。在(zài)过(guò)去的几十年当(dāng)中，人类(lèi)为了寻找这些看不见、摸不到，几乎不会与常规物质相互(hù)作用的“暗(àn)物质”，科学家们(men)已经进行了超过50次的实验，却没有任何实(shí)质(zhì)性(xìng)的发现，除了(le)一个地方，意大利的格(gé)兰萨索(suǒ)山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在山(shān)下1400米处(chù)的(de)地下矿井当(dāng)中，藏着地球上最(zuì)大的地学实验室，这个实验室叫(jiào)“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(àn)物质粒(lì)子(zi)的周期(qī)性震(zhèn)荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测(cè)到了某种信号。经过了20多年的数据(jù)收(shōu)集，人们(men)发现了一个有趣的事情。探测率(lǜ)会(huì)在每年的6月份达到峰值，然(rán)后在11月降到最(zuì)低，而且在20年当(dāng)中每年都是一样。一些科学家认为(wèi)这可能是人类(lèi)发现暗物(wù)质的第一个直接证据。

但(dàn)是为什么暗物质会产生(shēng)周(zhōu)期性的年度信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒(miǎo)的速(sù)度围绕着银河(hé)系进行移动，那么如果暗物质存(cún)在宇宙(zhòu)当中(zhōng)，这意味着我们(men)也在以这样的速度在穿(chuān)越着暗物质流，这个过程(chéng)中会产生相(xiāng)应的振荡，同时地球又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进行旋(xuán)转。所以有(yǒu)半(bàn)年的(de)时间，地(dì)球围绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕银(yín)河(hé)系的方向是一致的，而另外半年则与之相反。

而在6月份的时(shí)候，地球与太(tài)阳的方(fāng)向正好达(dá)到(dào)完全一致，这是(shì)理论上地球穿越(yuè)暗物质流最快的时(shí)段。而(ér)在11月份(fèn)，又恰(qià)好达(dá)到(dào)了最慢值。尽管(guǎn)在实际的情况中，太阳系相(xiāng)对(duì)银河系的平面呈现了(le)60度的倾斜，但是这(zhè)并不影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可以(yǐ)用(yòng)来解释，研(yán)究人员们所观(guān)测到的周期性信号。当然(rán)也(yě)可能有其他(tā)的(de)情况，造成这种年度(dù)周期信号(hào)的差异也可能是温度、湿度、土壤(rǎng)中的(de)水分、高山上的积雪，甚至(zhì)连意(yì)大利游客的数量也符合这个周期的规律。

所以，科学家们又在南半球建立了一个几乎相(xiāng)同的实验室(shì)，这里的季节与之前的实验室正好(hǎo)相(xiāng)反，而在这里，地(dì)球穿过暗物质流的运(yùn)动特征(zhēng)和第一个实验室是一样的。

因此(cǐ)，如(rú)果在这里可(kě)以得(dé)到相同的(de)信号，就可以成为暗(àn)物质所存在的非常(cháng)有(yǒu)力的证据了。但是由于这个实验(yàn)室刚刚建(jiàn)成不(bù)久，所(suǒ)以截至目前还(hái)无法提供相(xiāng)应(yīng)的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发(fā)射一台新的望(wàng)远镜，这(zhè)台太空(kōng)望(wàng)远镜(jìng)叫(jiào)做“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望(wàng)远镜相(xiāng)同，但(dàn)它的宽视场仪(yí)器提供的视野是哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太空望远镜(jìng)其中(zhōng)一个关键的用(yòng)途就(jiù)是探索(suǒ)暗物质背后的奥秘，对于探测的结果，我(wǒ)们只能拭目以待(dài)了(le)。费(fèi)米实验(yàn)室粒子天体物理中心(xīn)的科(kē)学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特(tè)芬研究发现，如果暗(àn)物质(zhì)存在，它(tā)们极(jí)有可能(néng)拥有另一种神秘(mì)的效应，这(zhè)种暗物质效(xiào)应，会(huì)支持宇宙当中生命的(de)诞(dàn)生，或者说是生命进(jìn)化的(de)一(yī)个重要因素。

如果(guǒ)这一理(lǐ)论得到进一步(bù)的(de)证实，那(nà)么遍布(bù)宇宙当中(zhōng)的暗(àn)物质会不会(huì)意味(wèi)着人类并不孤单(dān)呢？或许(xǔ)在宇(yǔ)宙当中某(mǒu)个(gè)角落的行(xíng)星上，暗(àn)物质正在通过这样的效应创造(zào)生命。当然(rán)，这些推(tuī)论的大前提是要(yào)先(xiān)找到暗(àn)物质存在的实际证(zhèng)据。那(nà)么小伙伴们(men)，你们(men)觉得暗物质到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是我更(gèng)新的动力(lì)！

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 睡午觉和不睡午觉有什么区别，为什么不爱午睡的孩子智商高