宇宙(zhòu)是(shì)“人(rén)为制造”的？为何会存(cún)在科学无法解释的“暗物质(zhì)”？暗物质又(yòu)究竟是什么(me)？人类(lèi)为了寻找暗物质(zhì)存在的证(zhèng)据(jù)，科学家们(men)在过去(qù)的几(jǐ)十年当中(zhōng)进行了超过50次的长(zhǎng)期实验，但是却(què)没(méi)有(yǒu)发现任何(hé)的(de)有效(xiào)证据。除了一(yī)个(gè)地方，在1687年出版的自(zì)然哲学数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万有引力(lì)定律，它(tā)揭示了(le)宇(yǔ)宙中(zhōng)天体(tǐ)运动的规律。往后的几百年(nián)来，当天文(wén)学家们发现某些天体运行轨道(dào)出现异常，不符合(hé)万(wàn)有引(yǐn)力定律的时(shí)候，他们就会知道，周围一定有未(wèi)知(zhī)的天体(tǐ)通过引力在摄(shè)动它的怎么测信息素，免费测abo性别和信息素气味(de)轨道(dào)。比如(rú)在(zài)1846年，奥(ào)本(běn)勒维耶就通过天王星运行轨(guǐ)道的异(yì)常，推算并且发(fā)现(xiàn)了海王星(xīng)的(de)存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发现(xiàn)都是应用(yòng)万有引力定律所取得重(zhòng)大(dà)天文成就的例子。但是(shì)这些发现(xiàn)都是在恒星(xīng)系统的(de)尺度(dù)当中，可当我们上(shàng)升到星(xīng)系或者是星团(tuán)的尺度，事情就(jiù)开始(shǐ)变得诡异了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学(xué)家弗里茨兹威基正在研究(jiū)和(hé)测(cè)量后发星系团的(de)质(zhì)量。这是一个(gè)由数(shù)千个星系(xì)所组成的巨大星系团，这(zhè)些星(xīng)系(xì)被引力束缚(fù)在一起。测(cè)量(liàng)星系团的质(zhì)量一般会使用到(dào)两种方(fāng)法，当两种方(fāng)法结果一(yī)致，就可以确定其质量的范围。

第一种是获得其"光度学的质(zhì)量(liàng)"，需(xū)要的(de)数据是测量各个星系的光度。

第二种是(shì)动力(lì)学质(zhì)量(liàng)的计算，是利用光谱(pǔ)红移测(cè)量星(xīng)系团中的各个星系相(xiāng)对于星(xīng)系(xì)团(tuán)的(de)运动速(sù)度。当测量结果(guǒ)出(chū)来之后，兹威基彻(chè)底(dǐ)懵了(le)，“动力学质量”竟然(rán)是(shì)“光度学质量(liàng)”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团有99%的质量消失了，或(huò)者说这99%的质(zhì)量并不以可见(jiàn)光的形式所存在，我(wǒ)们(men)无法看到。最(zuì)诡异(yì)的(de)是，在测量速度的过程中，兹威基发现星系团中很多星系的速(sù)度比理论上要快(kuài)得多，按照牛顿的运动(dòng)学定律，仅靠这些可(kě)见星系的质(zhì)量所产生的引(yǐn)力是无法将它们束(shù)缚在星(xīng)系团(tuán)内的，它们早就应该被抛出星系团之(zhī)外了，除非(fēi)有一(yī)种(zhǒng)神秘的力量在起作(zuò)用，这(zhè)种力量来源于某种隐(yǐn)形的(de)物质。

据此，兹维基提出(chū)了这样部分不可见的暗质，它不发散光(guāng)、吸光、反射光，但是它(tā)们(men)却占据(jù)着(zhe)宇宙中(zhōng)绝大部分(fēn)的质量。只是当(dāng)时的(de)人(rén)们(men)对(duì)这样的一种说法不屑(xiè)一顾。

直到40年之后(hòu)，“暗物质(zhì)”这个(gè)词才再一次出(chū)现。天文(wén)学(xué)家维拉(lā)鲁宾和(hé)肯(kěn)特福特在观(guān)测仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理论上来(lái)说，距离中(zhōng)心越远(yuǎn)的恒星在其轨(guǐ)道(dào)上的运行速度就(jiù)会越(yuè)慢。但是他们观测的结果却让人感到不可思议。

随(suí)着与中心距离的(de)增加，恒星的旋转速度(dù)几乎(hū)保持不(bù)变(biàn)。可是根(gēn)据牛顿的万有引力定律(lǜ)，在(zài)星系当中如(rú)果(guǒ)没有足(zú)够(gòu)大(dà)的质量来吸引(yǐn)它(tā)们(men)，这些外围的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基于这(zhè)种现象，科(kē)学家们会使用一种相对标(biāo)准的(de)方法来解(jiě)释暗(àn)物质的存在(zài)，这种方(fāng)法就是(shì)测量(liàng)星系当中气体在(zài)X轴(zhóu)上(shàng)距(jù)离星系中(zhōng)心(xīn)的距离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常(cháng)的结(jié)果，就认为是由暗物(wù)质的力量进(jìn)入其中。

于是科(kē)学家们通过(guò)射电望远(yuǎn)镜测量(liàng)了距离星系中(zhōng)心更远距离的氢元(yuán)素，发现它们的旋转速度并不符合牛顿的力学定律(lǜ)。我们的太阳系也不(bù)例外，太阳系(xì)位于银河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系(xì)中心2.6万光(guāng)年，根据(jù)万有引力定律进(jìn)行计算(suàn)，太阳(yáng)系的运行(xíng)速度应该(gāi)是160千米/秒(miǎo)，但实际上(shàng)，太(tài)阳系正(zhèng)在以(yǐ)220千米/秒的速度围绕银(yín)河系旋转(zhuǎn)，这个实(shí)际速(sù)度(dù)远远大于(yú)理论速度，那么产生以上这(zhè)种向心加速度(dù)的原(yuán)因很可(kě)能就是(shì)存(cún)在着一(yī)种我们看不到的物质，是这(zhè)些暗物质的(de)引力(lì)效应将(jiāng)星系聚集在了一起。

也是从这时开始，越来越多的研究人员开(kāi)始相(xiāng)信暗物质的存在。科学家根据星系(xì)外恒星(xīng)轨(guǐ)道(dào)的(de)速度(dù)，估算在星(xīng)系当中暗物质的质量(liàng)占整个星系(xì)质(zhì)量的85%。但是(shì)，暗物(wù)质并不(bù)是唯一可以解释这个(gè)现象的原因。在一项新的研究当中，科学家(jiā)们(men)发现，几乎(hū)没(méi)有引(yǐn)力效应的遥远(yuǎn)恒星(xīng)之间，也会出现速(sù)度上(shàng)的微(wēi)小差异。另(lìng)外(wài)，天文学家还发现了一个反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球(qiú)大约2.5亿光年，大小和银河(hé)系不多，但是星系怎么测信息素，免费测abo性别和信息素气味当(dāng)中存在(zài)的恒星数量却只有银河系(xì)的(de)千分之一。

所以在理(lǐ)论上(shàng)，该星系必须存(cún)在暗(àn)物质，否则就会分崩(bēng)离析(xī)。但是科学家们使用(yòng)最先进(jìn)的(de)望(wàng)远镜对其进行(xíng)了40个(gè)小时的详细测量之(zhī)后(hòu)，发现星系(xì)中的恒星运(yùn)动(dòng)是可以(yǐ)用正常的(de)物质和力(lì)学(xué)定律来(lái)解释的。那么又(yòu)有人提出(chū)，也许该星系的暗物质，已经被附近的另一(yī)个大星系剥离了。奇怪的(de)是，它(tā)的(de)附近没有任(rèn)何星系存在。造(zào)成这(zhè)些现象的(de)除了(le)暗物(wù)质(zhì)的假说之外，另一种可能(néng)就是人类(lèi)对引(yǐn)力的理解还不够全面(miàn)，引力很可能在不(bù)同尺度空间中的工作方式(shì)是不同的(de)，这意味着在(zài)行星系尺(chǐ)度中的天体会沿着它们(men)的轨(guǐ)道，按(àn)照(zhào)我们所理解的(de)方式运动。但是上升到星系和星(xīng)团的尺度，引(yǐn)力(lì)之(zhī)间(jiān)的(de)相(xiāng)互作用则(zé)是不同的方式。对于在(zài)星系(xì)团之间的相互作用(yòng)，科学家(jiā)还引入了外部场效应(yīng)的概(gài)念，指的是在数百万光年(nián)的规(guī)模(mó)上，巨大(dà)的质量之间(jiān)会产生对(duì)彼此(cǐ)特殊的(de)效果(guǒ)，这个(gè)理论叫(jiào)做MOND蒙(méng)德(dé)理(lǐ)论(lùn)。如果MOND蒙德理论(lùn)成立，这意味着我们(men)需要对现在的物理定律进行修(xiū)正(zhèng)，这些(xiē)发现(xiàn)也让很多(duō)人认为暗物质假说理论(lùn)就此终结。但是在宇(yǔ)宙当中(zhōng)还有关于暗物(wù)质存(cún)在的其(qí)他的理(lǐ)论证据，这些理论证(zhèng)据(jù)是蒙德理论所没(méi)法解释(shì)的“引力(lì)透镜(jìng)”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿光年的子弹星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团所组成，类似(shì)这样的星团，它们大部分(fēn)的普(pǔ)通质(zhì)量(liàng)都在星系(xì)的气体当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万公里/小时发生(shēng)碰撞的时(shí)候，星际气体的相互作用就会(huì)导(dǎo)致(zhì)温度的急(jí)剧升高，速度大(dà)幅(fú)降低(dī)。所以(yǐ)在理论(lùn)上，在碰撞之后，子弹星系团大部分的质量将位于(yú)所有(yǒu)这些(xiē)气体所(suǒ)在的中间区域。那么我们通过什么来(lái)验证它的质量区域到底是不(bù)是集中在中(zhōng)间呢(ne)？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传(chuán)回(huí)了宇宙(zhòu)当(dāng)中第一张全彩的高清(qīng)照片，在照(zhào)片中我们可以(yǐ)明显地看到很多(duō)星(xīng)系似乎被(bèi)拉伸(shēn)产(chǎn)生了巨大的形变。其实这些星系本身并不是真(zhēn)的被扭(niǔ)曲了(le)，也不是韦伯望远镜出(chū)了什么问题(tí)，而是这样极遥远的天体和我们(men)地球上的观测者之间。被一(yī)个质量超级巨大的(de)天体遮(zhē)挡，这个(gè)超(chāo)大质量的(de)东西的引力(lì)，会使身后更(gèng)遥远星系的光(guāng)都发生了扭曲(qū)。这个现(xiàn)象就(jiù)是引力透镜效应。这个巨(jù)大的天体(tǐ)可(kě)能是超(chāo)大质量的黑(hēi)洞(dòng)或者是暗物质。

所以当人们对子弹星系团(tuán)观测的(de)时候，发现它(tā)的大质量区(qū)域并不是在中间，而是在(zài)两(liǎng)侧。所以最好的解释方法就是(shì)当(dāng)星团发生(shēng)全部的碰撞时，可被观(guān)测到的(de)质量气体被(bèi)卡在了中间，暗物质则直接(jiē)通过了这个(gè)区域，并在两边形成(chéng)了(le)引力透镜(jìng)。对(duì)子(zi)弹星系团的引力透(tòu)镜研究也被(bèi)认为是暗物(wù)质存在的迄今为(wèi)止最好的(de)理(lǐ)论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中最古(gǔ)老(lǎo)的光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万年之后，可见(jiàn)光终于可以畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之(zhī)后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性的微波(bō)辐射。其中红色的(de)部分表示(shì)温度较高的区域，蓝色(sè)则表示(shì)相对较(jiào)冷的区域，但实(shí)际上它们之(zhī)间(jiān)的温差只有万分之一。

科学家们通过(guò)对前景背景分离后的二(èr)值(zhí)图像进行连通(tōng)域提取和标记(jì)之后发现(xiàn)，如(rú)果宇宙当中没有暗物质(zhì)，图形看起来不应该是(shì)这样的，而随着暗(àn)物(wù)质的增加，一些峰值的幅(fú)度会减小，才变得看起(qǐ)来“和(hé)谐(xié)”。为了匹配宇宙(zhòu)微波背景辐(fú)射的测量(liàng)值，我们(men)需要(yào)的暗物质(zhì)大约是普通物质的(de)5倍(bèi)。这个数字与解释(shì)星系当中(zhōng)恒星运动所需要的(de)暗物(wù)质(zhì)比例是一致的。这就(jiù)意味着(zhe)。

用(yòng)了一个简单的理论框(kuāng)架，就很(hěn)好地(dì)解(jiě)释了很(hěn)多不同的(de)观测结(jié)果。而(ér)暗物(wù)质的本质就是宇宙(zhòu)当中存在着某种(zhǒng)类型的粒子，它们不参与任(rèn)何其他的电磁(cí)作用，只(zhǐ)通(tōng)过引力(lì)来相互作用。所以如果能够找到这种(zhǒng)粒(lì)子的(de)存在，就(jiù)相(xiāng)当(dāng)于找到了暗(àn)物质存(cún)在的实际证(zhèng)据(jù)。这种粒子(zi)到底是什么？科学家们已经(jīng)提(tí)出(chū)了数十种(zhǒng)的(de)假想目标，而要寻找这些不(bù)同的(de)目标(biāo)粒子所需要的实(shí)验方式(shì)也不相同。在过去的几(jǐ)十年(nián)当中，人类为了寻(xún)找这(zhè)些看(kàn)不见、摸不到，几乎不会(huì)与(yǔ)常规物质相互作用的(de)“暗物质”，科学(xué)家们已经进行了(le)超过50次的实验，却没有任何实质性的(de)发现，除了一个(gè)地方，意大(dà)利的格兰萨索山(shān)，隶属(shǔ)于(yú)阿尔卑斯山脉(mài)。

在山下1400米(mǐ)处的地下(xià)矿井当(dāng)中，藏着(zhe)地球上最大的(de)地(dì)学实验室(shì)，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼(lóu)高(gāo)的探(tàn)测器，一直(zhí)致力于(yú)寻(xún)找暗物质(zhì)粒子(zi)的(de)周(zhōu)期(qī)性震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科学(xué)家声(shēng)称观(guān)测到了某种信(xìn)号(hào)。经过(guò)了20多年的数据收(shōu)集(jí)，人(rén)们(men)发现了一个(gè)有趣的事情。探(tàn)测(cè)率会在每(měi)年的6月份达到峰值，然后在(zài)11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中每年都是一样。一些(xiē)科学家认为这可能是(shì)人类发现暗(àn)物质的第一个直接证据。

但(dàn)是为什么暗物质(zhì)会产生周期性的年(nián)度信号呢(ne)？刚(gāng)才(cái)我(wǒ)们讲了太阳(yáng)系(xì)正(zhèng)在以220公里(lǐ)/秒的速(sù)度围绕着(zhe)银(yín)河系进行移动，那么(me)如果暗物(wù)质存在宇宙(zhòu)当中，这意味着(zhe)我们也在以这样的速度在穿越(yuè)着(zhe)暗物质流，这(zhè)个过程(chéng)中会(huì)产生相应(yīng)的(de)振荡，同(tóng)时地球又以30公里/秒的(de)速度(dù)围(wéi)绕太阳(yáng)进行旋转。所以有半年的时(shí)间，地球围绕太阳的方向与太阳环绕银(yín)河系的方向是一致的，而另(lìng)外半(bàn)年则与之相反。

而(ér)在6月(yuè)份(fèn)的时(sh怎么测信息素，免费测abo性别和信息素气味í)候(hòu)，地球与太阳的方向正(zhèng)好达到完全一致，这是(shì)理论上地球穿越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段。而在11月份，又恰(qià)好达到了最慢值。尽管在实际(jì)的情况中，太(tài)阳系相对(duì)银河系的平面呈现了60度的倾斜，但(dàn)是这并不影响这个理论(lùn)的有效(xiào)性。

因此科学家(jiā)认为这可以用来解释，研究人员(yuán)们所观测到(dào)的周期性信(xìn)号。当(dāng)然也可能(néng)有(yǒu)其他的情况，造成(chéng)这种年度(dù)周期信号的(de)差异也(yě)可能是温度、湿度(dù)、土壤(rǎng)中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上(shàng)的积(jī)雪，甚至连意(yì)大利游客(kè)的数量也符合这个周期的(de)规律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学家们(men)又在南(nán)半球建立了一个几乎相同的实验(yàn)室(shì)，这(zhè)里的季节(jié)与之前的实验室正好相反，而在这里，地球穿过暗(àn)物质流的(de)运动特征和第一个(gè)实验室是一(yī)样(yàng)的。

因此，如(rú)果在这(zhè)里可以得到相同的信号，就可(kě)以成为暗物质所(suǒ)存(cún)在的非常有力的证据(jù)了。但(dàn)是由于这个实验室(shì)刚刚建成不久(jiǔ)，所以截至目前(qián)还无法提供相应的数据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的(de)望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)，这台太空(kōng)望远镜(jìng)叫(jiào)做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望(wàng)远镜相同(tóng)，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野(yě)是哈(hā)勃(bó)红(hóng)外(wài)仪器的100倍。南(nán)希格雷斯罗曼太空望远镜(jìng)其中一个关键(jiàn)的用(yòng)途就是(shì)探(tàn)索暗物质背后的奥(ào)秘(mì)，对于(yú)探(tàn)测的(de)结果，我(wǒ)们只能拭目以待了。费米实验室粒(lì)子天(tiān)体物理中心的科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森(sēn)斯特(tè)芬研究发现，如果暗物质(zhì)存在，它们极有可能(néng)拥有另(lìng)一种神秘的效应，这种暗物质效应，会(huì)支(zhī)持宇宙当中生(shēng)命的诞生，或者(zhě)说是生命(mìng)进化的一(yī)个(gè)重要因(yīn)素。

如(rú)果这一理论得到进一(yī)步的(de)证实，那么(me)遍布宇宙当中的暗物质(zhì)会不会意味着人类并(bìng)不孤(gū)单(dān)呢？或许在宇(yǔ)宙当中某个角落的行(xíng)星上，暗物质正在(zài)通过这样的效应创造(zào)生(shēng)命(mìng)。当然，这(zhè)些推论的大前(qián)提是要(yào)先找(zhǎo)到(dào)暗(àn)物质存在的实际证据。那么小(xiǎo)伙伴(bàn)们，你们(men)觉得暗物(wù)质(zhì)到底存不存在呢？喜欢(huān)请(qǐng)点(diǎn)赞，你的支持(chí)是我更新的动力！

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