宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为何(hé)会(huì)存在科学无(wú)法解释的“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是(shì)什么？人类为了(le)寻找暗物质存在的证(zhèng)据，科学家们(men)在过去的几十年当中进行了超过50次的(de)长(zhǎng)期(qī)实验，但(dàn)是却(què)没有发现(xiàn)任何的有效证据。除了一(yī)个地方(fāng)，在1687年(nián)出版的(de)自然哲学数学原(yuán)理一(yī)书中，埃萨克牛顿(dùn)发(fā)表了万(wàn)有引力(lì)定(dìng)律，它揭(jiē)示了宇(yǔ)宙中(zhōng)天(tiān)体运动的规律。往后的(de)几百年来，当天文(wén)学家们发(fā)现某些天体运行轨道出现异常(cháng)，不符合(hé)万有(yǒu)引力定(dìng)律(lǜ)的时候，他(tā)们就会知道，周(zhōu)围(wéi)一(yī)定有未知的天体通过引力在(zài)摄动它的轨(guǐ)道。比如(rú)在1846年，奥本(běn)勒维耶就通过天(tiān)王(wáng)星(xīng)运行轨道的异常，推(tuī)算(suàn)并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗(huì)星、冥王星(xīng)的发现都是应用万有引力(lì)定律(lǜ)所取得重大天文(wén)成就四月的小说集，四月的小说好看吗的例(lì)子。但是(shì)这(zhè)些(xiē)发现都是(shì)在恒(héng)星系统的(de)尺度当中，可(kě)当我们上升到(dào)星系(xì)或者是星团的尺度，事情就(jiù)开始(shǐ)变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士(shì)的物(wù)理学家弗里茨兹威基正在研究(jiū)和测量后发星(xīng)系团的质量(liàng)。这是(shì)一个由数千个星系所(suǒ)组(zǔ)成的巨(jù)大星系团，这些(xiē)星系被引(yǐn)力束(shù)缚在一起。测量星系团的质量一(yī)般会使(shǐ)用到两(liǎng)种方(fāng)法(fǎ)，当两种方(fāng)法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第(dì)一种是获得其"光度学的质量(liàng)"，需要的数据(jù)是(shì)测量各个星(xīng)系的光度。

第(dì)二种是动(dòng)力学质(zhì)量的计算，是利用光谱(pǔ)红移测量星(xīng)系团中的各个星系相(xiāng)对(duì)于星系(xì)团(tuán)的运动速度。当测量结果出来之后(hòu)，兹(zī)威基(jī)彻底(dǐ)懵了(le)，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后(hòu)发座星系团有99%的质量消失了，或者说这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。最诡(guǐ)异的是，在测量速度的(de)过程(chéng)中，兹威基发现星(xīng)系团中很多星系(xì)的(de)速度比理论上要快(kuài)得多，按照牛顿(dùn)的运动学定律，仅(jǐn)靠这些(xiē)可见星系的(de)质(zhì)量所(suǒ)产生的(de)引力(lì)是(shì)无法将它们束(shù)缚(fù)在星系团内(nèi)的，它(tā)们早就应该被(bèi)抛出星系团之外了，除非有一种神秘的力量(liàng)在起作(zuò)用，这种力量来源于某种(zhǒng)隐形的物质。

据此，兹维基(jī)提出了这样部分不可(kě)见(jiàn)的(de)暗质(zhì)，它不发(fā)散光、吸光、反射(shè)光，但是它们(men)却占据着宇宙中绝大部分(fēn)的质量。只是(shì)当时的人们对这样的一(yī)种说法不(bù)屑一顾。

直(zhí)到40年之后，“暗(àn)物质”这(zhè)个词(cí)才再一次(cì)出现。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯特福特(tè)在观测仙女座星系中的恒星运动。理论(lùn)上来说(shuō)，距离中心越(yuè)远(yuǎn)的恒(héng)星在其轨道上的(de)运行速(sù)度就(jiù)会越慢。但是(shì)他(tā)们观测的结果却让人(rén)感到不可思议。

随着与(yǔ)中(zhōng)心(xīn)距离的(de)增加，恒星的旋转(zhuǎn)速度几乎保持不变。可是根(gēn)据牛顿的万有引力定四月的小说集，四月的小说好看吗律，在(zài)星系当中如果没(méi)有足(zú)够大的质量(liàng)来(lái)吸(xī)引它们，这(zhè)些(xiē)外围的恒星早就被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙(zhòu)当(dāng)中了。基(jī)于这种现(xiàn)象，科(kē)学家们会使用一种相(xiāng)对(duì)标(biāo)准的(de)方法来解(jiě)释暗物质的存在，这种方法就(jiù)是测量星(xīng)系当中(zhōng)气体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上(shàng)气体(tǐ)的旋(xuán)转速度。如果出现(xiàn)异常的结果(guǒ)，就认为是由暗物质的力(lì)量(liàng)进入其(qí)中(zhōng)。

于是(shì)科(kē)学家(jiā)们通过射(shè)电望(wàng)远镜测量了(le)距离星系中心更远距离的氢元素，发现它(tā)们的旋转速(sù)度并(bìng)不符(fú)合牛顿的力学定律。我们的太阳系也不(bù)例(lì)外，太阳系(xì)位(wèi)于银河系的第(dì)三悬臂之上，距离(lí)银(yín)河系中(zhōng)心(xīn)2.6万光年(nián)，根据万有引力定(dìng)律进行计(jì)算，太阳系(xì)的运(yùn)行(xíng)速度应该是160千(qiān)米/秒，但实(shí)际(jì)上，太(tài)阳系(xì)正在(zài)以220千米/秒的速度围(wéi)绕银河系旋转，这个(gè)实际速度远远大(dà)于理(lǐ)论速度，那么产生(shēng)以上这(zhè)种向心加速度的原因很可能就是存在(zài)着一种我们看不到的(de)物(wù)质，是(shì)这(zhè)些暗物质的引力效应将(jiāng)星系聚集(jí)在了一起。

也是从这时开始(shǐ)，越来越多的研(yán)究人(rén)员开(kāi)始相信(xìn)暗物质的存(cún)在。科(kē)学家根据星系外恒星轨道的(de)速(sù)度(dù)，估算在星系当中暗物质的质量占(zhàn)整(zhěng)个星系质量(liàng)的(de)85%。但是，暗物质并不是唯一可以(yǐ)解(jiě)释(shì)这个现象的原因。在一(yī)项新的研究当中，科学家们(men)发现，几乎没有(yǒu)引(yǐn)力效应(yīng)的遥远恒星(xīng)之(zhī)间，也会出现(xiàn)速度上的微小(xiǎo)差异。另(lìng)外(wài)，天文学家还(hái)发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地(dì)球大(dà)约2.5亿(yì)光年，大小和银河系(xì)不多，但是星(xīng)系当中存在(zài)的(de)恒星数量却只有(yǒu)银(yín)河系的千分之一。

所以在理论上，该(gāi)星系必(bì)须存在暗物(wù)质，否则就会分崩离析。但(dàn)是(shì)科学家们使用最(zuì)先进的望远(yuǎn)镜对其进行(xíng)了40个小时的(de)详细测量之(zhī)后，发(fā)现星系中的恒(héng)星运(yùn)动是可以用(yòng)正常(cháng)的物质(zhì)和力学定律来(lái)解释的。那么又有人(rén)提(tí)出，也许该星系(xì)的暗物质，已经被附近的另一个大星系(xì)剥(bō)离(lí)了。奇怪的(de)是，它的附近没有任何星系存在。造成这(zhè)些现象的除(chú)了(le)暗物质的假说(shuō)之外，另(lìng)一种可能就是人类对引(yǐn)力的理(lǐ)解还不够全面，引力(lì)很可能在不同尺度空间中的工作方式是(shì)不同的，这意(yì)味着在行星系尺度中的天(tiān)体会沿(yán)着它们(men)的(de)轨道，按照我们(men)所理解的方式运动。但是上升到(dào)星系和星团的尺(chǐ)度，引(yǐn)力之间(jiān)的相互作用则(zé)是不(bù)同的方式。对(duì)于(yú)在星(xīng)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(bǎi)万光年的规模上，巨大的(de)质量之间会产生对彼此(cǐ)特殊(shū)的效果(guǒ)，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理论成立，这意味着我们(men)需要对(duì)现在的物理定律进行修正，这些(xiē)发现也(yě)让很多人认为暗物质(zhì)假说理(lǐ)论就此终结。但(dàn)是在宇宙当中还有关于暗物(wù)质(zhì)存(cún)在的其他的(de)理论(lùn)证据，这些理(lǐ)论证据是蒙德理(lǐ)论(lùn)所没(méi)法解释的“引(yǐn)力透镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的子(zi)弹(dàn)星系团，由(yóu)两个碰撞的(de)星系团所组(zǔ)成，类似这样的星团(tuán)，它们(men)大部分的普通质量都在星系的(de)气体(tǐ)当中。当(dāng)星团(tuán)以1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时发(fā)生碰撞的时候，星际气体的相(xiāng)互作用就会导致温(wēn)度的急(jí)剧(jù)升(shēng)高，速度大幅降(jiàng)低。所以在(zài)理(lǐ)论上，在碰撞之(zhī)后(hòu)，子弹星(xīng)系团(tuán)大部分(fēn)的质量(liàng)将位(wèi)于所有这些气(qì)体所在(zài)的中间(jiān)区域。那么我们(men)通过什么来验证它(tā)的质量区域(yù)到底是不是集中在(zài)中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙(zhòu)当中第一张全(quán)彩的高清照片，在照片(piàn)中我们可以(yǐ)明显地看到很多星(xīng)系似乎被拉伸(shēn)产(chǎn)生了巨大的形变。其实这(zhè)些星系本身并不是(shì)真的被(bèi)扭曲(qū)了，也不是韦(wéi)伯望远镜出了什么问题，而是这(zhè)样极遥(yáo)远的天体(tǐ)和我(wǒ)们地(dì)球上的观测者(zhě)之间(jiān)。被一个(gè)质量超(chāo)级巨大的天体(tǐ)遮挡，这个超大(dà)质(zhì)量(liàng)的东西的引力，会使身后更遥远星(xīng)系的光都发生了扭曲(qū)。这个现象(xiàng)就是引力透镜效(xiào)应(yīng)。这个巨大(dà)的天体可能是超大(dà)质量的黑洞或者是暗物质。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团(tuán)观测的时候(hòu)，发现(xiàn)它的(de)大(dà)质量区域并不是在中(zhōng)间(jiān)，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最好的(de)解释方法(fǎ)就是(shì)当星团发(fā)生(shēng)全部(bù)的碰撞时，可被观测到的质量气体(tǐ)被卡在了中间，暗(àn)物质则直接(jiē)通过了这个区域，并在(zài)两边形成了引力透镜。对子(zi)弹星(xīng)系(xì)团的引力透(tòu)镜(jìng)研究也被(bèi)认(rèn)为(wèi)是暗物质(zhì)存在的(de)迄今为止(zhǐ)最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自(zì)宇宙当中最(zuì)古(gǔ)老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以(yǐ)畅通(tōng)无阻地穿越(yuè)在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空(kōng)间背景上(shàng)留下了各相(xiāng)同(tóng)性的微(wēi)波辐(fú)射。其中红色(sè)的部(bù)分表示温(wēn)度较(jiào)高的区域，蓝色则表(biǎo)示(shì)相对较冷(lěng)的(de)区域，但实际上(shàng)它们之(zhī)间的温(wēn)差只有万(wàn)分(fēn)之(zhī)一。

科学家们(men)通(tōng)过(guò)对(duì)前景(jǐng)背(bèi)景分离后的二值图像进行连通域提取和标(biāo)记之后发现，如果(guǒ)宇宙当(dāng)中(zhōng)没有暗物质，图形看起来(lái)不应(yīng)该(gāi)是这样的(de)，而随着暗物质的增(zēng)加(jiā)，一些峰值的幅度会减小，才变(biàn)得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇(yǔ)宙(zhòu)微波背景辐射的测量值(zhí)，我们需要的(de)暗物质大(dà)约是(shì)普(pǔ)通(tōng)物质的(de)5倍。这个数字与(yǔ)解释星系当中恒星运动所需要(yào)的暗(àn)物质比例是一致的。这就意味着(zhe)。

用了一个(gè)简单的(de)理论框架，就很好地解释了很多不同的观测结果。而(ér)暗(àn)物质的本质就是宇(yǔ)宙当(dāng)中存在着某种类型(xíng)的(de)粒子，它们不参与(yǔ)任何其他的电磁作用，只通过引力来(lái)相互作(zuò)用。所以(yǐ)如果能够找到这(zhè)种粒子(zi)的存(cún)在(zài)，就(jiù)相(xiāng)当(dāng)于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到(dào)底是什么？科学家们已(yǐ)经提出了(le)数(shù)十种(zhǒng)的假想目标，而要寻找这(zhè)些不同(tóng)的目标粒子所需要的(de)实验方式也不相同(tóng)。在(zài)过(guò)去(qù)的几(jǐ)十年当中，人类为(wèi)了(le)寻(xún)找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常规(guī)物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家(jiā)们已经进行了超(chāo)过50次(cì)的实验，却没有任何实质性的发现，除(chú)了一个地方，意大利(lì)的(de)格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉(mài)。

在山下1400米处的(de)地(dì)下矿(kuàng)井(jǐng)当(dāng)中(zhōng)，藏着地球上最大的地学(xué)实验室，这个实验(yàn)室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼高的探测器，一直致力于(yú)寻找(zhǎo)暗物质(zhì)粒子(zi)的周期(qī)性震荡。

自(zì)1997年以来，这里的科学家声称观测到了某种信号(hào)。经过了20多年的数据(jù)收(shōu)集(jí)，人(rén)们(men)发(fā)现了一个有趣(qù)的事(shì)情(qíng)。探(tàn)测率会(huì)在(zài)每年(nián)的6月份达到峰(fēng)值，然(rán)后在11月降(jiàng)到(dào)最低，而且在20年当中每年都(dōu)是一样。一些科学家认(rèn)为这(zhè)可能是人类发现暗物质的第一个(gè)直(zhí)接证据。

但(dàn)是为什么暗物(wù)质会产生周期性的(de)年度信号呢？刚才(cái)我们讲了太阳系正在以220公(gōng)里/秒的速(sù)度围绕着银河系进行(xíng)移动，那么如果暗(àn)物(wù)质存在宇宙当(dāng)中(zhōng)，这意味着(zhe)我(wǒ)们(men)也在(zài)以这(zhè)样的速(sù)度在穿越着暗物质流，这(zhè)个过(guò)程中(zhōng)会产生相应的振(zhèn)荡，同时地(dì)球(qiú)又以30公里(lǐ)/秒(miǎo)的速(sù)度围绕太(tài)阳进行旋(xuán)转。所以有半年的时间，地球围绕太阳的(de)方向与太阳环绕银河系的(de)方向是(shì)一致的(de)，而另外半年则与之相(xiāng)反。

而(ér)在6月份的时(shí)候(hòu)，地球与太阳的(de)方向正好达到完(wán)全一致，这(zhè)是理论上地球(qiú)穿越暗(àn)物质流最(zuì)快的时(shí)段。而在11月份，又(yòu)恰(qià)好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际的(de)情(qíng)况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不影响这个理(lǐ)论的有效(xiào)性。

因此科学(xué)家认为这可以用来(lái)解释(shì)，研(yán)究(jiū)人员们所观(guān)测到的周期性信号。当(dāng)然也可(kě)能有其他的情况，造成这种(zhǒng)年度周期信号的差异也可能是温度、湿度、土壤中的水分、高(gāo)山上的积雪，甚至连意大利游客的数量也符合这(zhè)个周期(qī)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，这里的季节与之前的(de)实(shí)验室正好(hǎo)相反(fǎn)，而在这里，地(dì)球(qiú)穿过暗物(wù)质流(liú)的运动特征和第一(yī)个实(shí)验室是(shì)一(yī)样(yàng)的。

因此，如果在这(zhè)里可(kě)以得到相同(tóng)的信号，就可以成为暗物质所存在的非常有(yǒu)力的证据了。但(dàn)是由于这(zhè)个实验室刚刚建(jiàn)成不久，所(suǒ)以截(jié)至目前还无法(fǎ)提供相应的数据支持。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射(shè)一台(tái)新(xīn)的望远(yuǎn)镜，这台(tái)太空望远镜叫做“南希格雷(léi)斯(sī)罗曼”，它的主(zhǔ)镜大(dà)小(xiǎo)跟哈(hā)勃望远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗曼太(tài)空望远镜(jìng)其中一个关键的用途就是探索(suǒ)暗物质背后(hòu)的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了(le)。费米实(shí)验室(shì)粒子天体物理中心的科学家丹(dān)琥珀和贾森斯(sī)特(tè)芬研究发现，如果暗物质(zhì)存在，它们极(jí)有可(kě)能拥有另一种神秘(mì)的(de)效应，这(zhè)种(zhǒng)暗物质效应，会(huì)支(zhī)持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或(huò)者说是生命进化的一(yī)个重要因素。

如果(guǒ)这(zhè)一(yī)理论得到进一步的(de)证实，那么遍布(bù)宇宙当中的暗物(wù)质会不(bù)会意味着(zhe)人(rén)类并不孤单(dān)呢(ne)？或许在宇宙当中某个角落的行(xíng)星上，暗(àn)物质正在通过这样的(de)效应(yīng)创造生命(mìng)。当(dāng)然，这些推论的大前提是要先找(zhǎo)到(dào)暗物质存在的实际(jì)证据。那么小(xiǎo)伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更(gèng)新的动力(lì)！

未经允许不得转载：连云港装饰公司,豪泽装饰 四月的小说集，四月的小说好看吗