宇宙是“人为(wèi)制(zhì)造(zào)”的(de)？为何会存在科(kē)学无法解释(shì)的“暗物质(zhì)”？暗物(wù)质又究(jiū)竟是(shì)什么？人类为了寻找(zhǎo)暗物质(zhì)存在的证据，科学家们在过去(qù)的(de)几(jǐ)十年当(dāng)中进行了超过50次的长期实验，但是却没有(yǒu)发(fā)现(xiàn)任(rèn)何的有效证据(jù)。除了一(yī)个(gè)地方，在1687年(nián)出版(bǎn)的(de)自然哲学数(shù)学(xué)原理一(yī)书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万有引力定律(lǜ)，它(tā)揭(jiē)示了宇宙中天体运动的规律。往后的几(jǐ)百年来，当(dāng)天(tiān)文学家们发现某(mǒu)些天体运(yùn)行(xíng)轨道(dào)出现异常(cháng)，不符合万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律的时候，他们就(jiù)会知道，周围一定有未知的天体(tǐ)通过引力在摄动(dòng)它的(de)轨道(dào)。比如在1846年，奥本勒(lēi)维耶就通过天王星运(yùn)行(xíng)轨道的异常，推(tuī)算并且发现了(le)海王星的(de)存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是(shì)应用(yòng)万有引力定律所取得重大天文成(chéng)就的例子。但是这些发现(xiàn)都是在恒星(xīng)系(xì)统的(de)尺度当中(zhōng)，可当(dāng)我们上(shàng)升到(dào)星系或(huò)者是星团的尺度，事情(qíng)就开始变得(dé)诡异(yì)了。

1933年，瑞(ruì)士(shì)的(de)物理学家弗里茨兹(zī)威基正在研(yán)究和(hé)测量后发星系团(tuán)的质量。这(zhè)是一个由数千个(gè)星系所组(zǔ)成的巨大(dà)星系团，这些星系被引力束缚(fù)在一(yī)起。测量(liàng)星系团的质(zhì)量一般会使用到两(liǎng)种(zhǒng)方法(fǎ)，当两种方法(fǎ)结(jié)果一致，就可以确(què)定其质量(liàng)的范围。

第一种(zhǒng)是获得其"光度学(xué)的质量"，需要的数据是测(cè)量各个星系的光(guāng)度。

第二种是动力学质量的(de)计算，是利(lì)用光谱红移测量星系团中的各个星系相(xiāng)对于(yú)星系团的运动速度(dù)。当测量结果出来之(zhī)后，兹威基彻底懵了，“动(dòng)力学(xué)质量”竟然是“光度学质量(liàng)”的400倍。这(zhè)意味着(zhe)，后发座星(xīng)系(xì)团(tuán)有99%的质量消(xiāo)失(shī)了，或(huò)者(zhě)说这99%的质量(liàng)并不以可(kě)见光的形(xíng)式所存(cún)在，我们无法看到。最诡异的是(shì)，在(zài)测量速度的过程(chéng)中，兹威(wēi)基发现星(xīng)系(xì)团中很多(duō)星系的速度(dù)比理(lǐ)论上要快得(dé)多，按照牛顿的运动(dòng)学(xué)定律(lǜ)，仅靠这些(xiē)可见星系的质量(liàng)所产生的引力是(shì)无法(fǎ)将它们束缚在星(xīng)系团内的，它们早就应该被抛出星系团之外(wài)了，除非有一种神(shén)秘(mì)的力量(liàng)在起作用(yòng)，这种力量来源于某种隐形的(de)物质(zhì)。

据(jù)此(cǐ)，兹维基提出(chū)了这(zhè)样(yàng)部分不可见的(de)暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反射光，但是它们却占(zhàn)据着宇宙(zhòu)中绝大(dà)部(bù)分的质量。只是当时的人们对这样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年(nián)之后，“暗物(wù)质”这个词才再一次出现。天文(wén)学家维(wéi)拉(lā)鲁宾和肯特(tè)福特在观测仙女座(zuò)星(xīng)系中的恒星(xīng)运动。理论上来说，距离(lí)中心越远的恒(héng)星(xīng)在(zài)其轨道上的运行速度就会(huì)越(yuè)慢。但是他们(men)观测的结果却让人(rén)感到不可思议。

随着与中心距离的增加，恒(héng)星的旋转速度几乎保持不变。可(kě)是(shì)根据(jù)牛顿的万有引力定律(lǜ)，在(zài)星系当中如果没有足够(gòu)大的质量来吸引(yǐn)它们，这些(xiē)外(wài)围的恒(héng)星早(zǎo)就被甩到宇宙当(dāng)中了。基于这(zhè)种(zhǒng)现象，科学家们会(huì)使用(yòng)一种(zhǒng)相对标准的(de)方法(fǎ)来解释暗物质的存在，这种方(fāng)法就是测量星系当中气体在X轴上距离星系中心的(de)距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋(xuán)转速度(dù)。如果出现异常的结果(guǒ)，就(jiù)认为是由暗物(wù)质(zhì)的力量进入其中。

于是科(kē)学家们通过射电望(wàng)远镜(jìng)测量了距(jù)离星(xīng)系中心更(gèng)远距离(lí)的氢(qīng)元素，发(fā)现它们的旋转速度并不符(fú)合牛(niú)顿(dùn)的力学(xué)定律。我们的太阳(yáng)系也不例(lì)外，太(tài)阳系位于(yú)银河系的第三悬臂之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年，根(gēn)据万有引力定律进行计算，太阳系的运行速度应该是160千米(mǐ)/秒，但实(shí)际上(shàng)，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这(zhè)个(gè)实际速(sù)度远远大于(yú)理论速度(dù)，那么产生以上这种(zhǒng)向心加速(sù)度(dù)的原因很可能就是存(cún)在着一种我们(men)看不到(dào)的物质，是这些暗物质的(de)引力效应将星系聚集(jí)在了一起。

也是从这时开始，越来越多的研(yán)究(jiū)人员开(kāi)始相信(xìn)暗物质的存在。科学家根(gēn)据星系外恒星(xīng)轨(guǐ)道的速度(dù)，估(gū)算(suàn)在星系当中暗物质的(de)质(zhì)量占整个星系质量的(de)85%。但(dàn)是，暗物质并不是唯一可以解释这(zhè)个现象的原(yuán)因。在一(yī)项(xiàng)新的研究当(dāng)中(zhōng)，科(kē)学家们发现，几(jǐ)乎没有引力(lì)效应(yīng)的遥远恒星之(zhī)间，也会出现速度(dù)上的微小差异。另外，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了一(yī)个反常的星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多，但是(shì)星系当(dāng)中存在的恒星数量却(què)只有(yǒu)银河系的(de)千分之一。

所以(yǐ)在理(lǐ)论上，该(gāi)星系(xì)必须存在暗物质，否则就会分(fēn)崩离析。但是(shì)科学家(jiā)们使用最先进的望(wàng)远镜对其进行了40个小时的详细(xì)测量之后(hòu)，发(fā)现星系中(zhōng)的恒星运(yùn)动是可以用正常的物质和力(lì)学(xué)定律来解(jiě)释的。那(nà)么(me)又有人(rén)提出，也许该星(xīng)系的暗物质(zhì)，已(yǐ)经被(bèi)附(fù)近的另一个大星系剥离了(le)。奇怪的(de)是，它的附(fù)近没有任何星系(xì)存在。造成这些现(xiàn)象的除了暗(àn)物质的假(jiǎ)说(shuō)之外，另一(yī)种可能就是人类对(duì)引力的理解还不够全面(miàn)，引力很可能在不同尺度(dù)空间中(zhōng)的工作方式是不同的(de)，这意味着在行星系尺度中的天(tiān)体(tǐ)会沿着它们的轨道，按照我们所理(lǐ)解(jiě)的方(fāng)式运动。但是上升到星(xīng)系和星团的(de)尺度，引(yǐn)力之(zhī)间的相互作用(yòng)则是不同的(de)方(fāng)式。对(duì)于在星系团之间(jiān)的相互作用，科学家还引(yǐn)入了(le)外部场效应的概(gài)念，指的是在数百万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼(bǐ)此特殊(shū)的效果，这个(gè)理论叫做MOND蒙德理论(lùn)。如果(guǒ)MOND蒙德理论成立，这意(yì)味着我(wǒ)们(men)需要对(duì)现在的物理(lǐ)定律(lǜ)进行修(xiū)正，这(zhè)些发现也(yě)让(ràng)很多(duō)人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终(zhōng)结。但是在宇宙当(dāng)中还有关于暗物质存在(zài)的其他(tā)的理论(lùn)证据，这些理论证据是(shì)蒙(méng)德理(lǐ)论(lùn)所(suǒ)没法(fǎ)解释(shì)的“引力透镜(jìng)”。

径向距离(lí)为37亿光年的子弹星系(xì)团(tuán)，由两个碰(pèng)撞的(de)星系团所组成，类似这样的(de)星团，它们大部分(fēn)的(de)普通质量都在星系(xì)的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会导(dǎo)致温(wēn)度的急剧升高，速度(dù)大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分(fēn)的质量(liàng)将位于所有这些(xiē)气体所在的中间区域。那么(me)我(wǒ)们通过什么(me)来验证它的质量(liàng)区域到(dào)底是(shì)不是集中在中(zhōng)间呢？前不久(jiǔ)，詹姆(mǔ)斯韦伯太(tài)空望远(yuǎn)镜传回了(le)宇(yǔ)宙(zhòu)当中第一张(zhāng)全彩(cǎi)的高(gāo)清(qīng)照片，在照片中(zhōng)我们可(kě)以明显(xiǎn)地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其实(shí)这些星系本身并不(bù)是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么问(wèn)题，而(ér)是这样极遥远(yuǎn)的天体和(hé)我们地球上(shàng)的(de)观测者(zhě)之(zhī)间。被一个质(zhì)量超级巨(jù)大的天体遮(zhē)挡，这(zhè)个超(chāo)大质量(liàng)的东(dōng)西的引力，会使身后更遥远星系的(de)光都(dōu)发生了(le)扭曲。这个现象就是(shì)引(yǐn)力(lì)透镜(jìng)效应。这个(gè)巨大的天体(tǐ)可能是超大(dà)质量(liàng)的黑洞或者是暗(àn)物质(zhì)。

所以当人们对子弹星系(xì)团观测的时候，发现它的大质量区域并不是在(zài)中间，而是在两侧。所(suǒ)以最好的解释方(fāng)法就(jiù)是当星团发(fā)生全部(bù)的碰撞时，可被观(guān)测到的质量气体被(bèi)卡在了(le)中间，暗物质(zhì)则(zé)直接通(tōng)过(guò)了这个区(qū)域(yù)，并在两边形成了引力透镜(jìng)。对子弹(dàn)星(xīng)系团的(de)引力(lì)透(tòu)镜(jìng)研究(jiū)也被认(rèn)为是(shì)暗物质存在的迄(qì)今为止最好(hǎo)的理(lǐ)论证据。

除此之外(wài)，还有来自(zì)宇宙当(dāng)中最(zuì)古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年之novo化妆品属于什么档次，拼多多novo是正规品牌吗(zhī)后，可(kě)见(jiàn)光终于可以畅通(tōng)无(wú)阻(zǔ)地(dì)穿越在宇宙当中了。经过了130多亿(yì)年之后，这些(xiē)光在宇宙(zhòu)空间背景(jǐng)上留下了各相同性的(de)微波辐(fú)射。其(qí)中红色(sè)的(de)部分表(biǎo)示温度(dù)较高(gāo)的区(qū)域，蓝(lán)色(sè)则表示相对较冷的区域novo化妆品属于什么档次，拼多多novo是正规品牌吗(yù)，但(dàn)实际(jì)上它们之(zhī)间的温(wēn)差只有(yǒu)万分之一。

科(kē)学家们通过对前景背(bèi)景分离后的二值图像进行(xíng)连通域提(tí)取(qǔ)和标记之后发现(xiàn)，如果宇宙当中(zhōng)没(méi)有暗物(wù)质，图形(xíng)看起(qǐ)来不应该是(shì)这样的，而随着(zhe)暗(àn)物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和(hé)谐”。为了匹配(pèi)宇宙微波背景辐射的测量值，我们(men)需要(yào)的(de)暗物质(zhì)大约是普通物质的5倍。这(zhè)个数字与解释星系当中恒星运动所需(xū)要(yào)的暗(àn)物(wù)质比例是一致的。这就意味着。

用了一个(gè)简(jiǎn)单的(de)理论框架(jià)，就很好地解释了(le)很多不同的观测结(jié)果(guǒ)。而暗物质的(de)本(běn)质(zhì)就是宇宙(zhòu)当中存(cún)在着某种类型的粒子，它们不(bù)参与任何其他(tā)的电磁(cí)作用，只通过引(yǐn)力来相互作(zuò)用。所以如(rú)果能(néng)够找到这种粒子的存在，就(jiù)相当于找(zhǎo)到(dào)了暗物(wù)质存在(zài)的实际(jì)证据。这种粒子到底是什么？科(kē)学家们已经提出了数十(shí)种的假想目标(biāo)，而要寻找这些不(bù)同(tóng)的(de)目标(biāo)粒子所(suǒ)需(xū)要的实验(yàn)方式也(yě)不相同。在过去的几十年当中，人类为了寻找这些(xiē)看(kàn)不(bù)见(jiàn)、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规物(wù)质相互(hù)作(zuò)用的“暗物质(zhì)”，科学家(jiā)们已经进(jìn)行(xíng)了超(chāo)过50次的实验，却没(méi)有任何(hé)实质性的发(fā)现，除了一个地方，意大利的格(gé)兰萨索山，隶属于阿(ā)尔卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿井当中，藏(cáng)着地(dì)球(qiú)上最大的(de)地学实验(yàn)室，这个实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一(yī)个三层(céng)楼高的探测(cè)器，一直致力于寻(xún)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)学家(jiā)声称观测(cè)到(dào)了某种信号。经过(guò)了(le)20多年的数(shù)据收集，人(rén)们发现了一个有(yǒu)趣的事情。探测率会在(zài)每年的6月份达到(dào)峰(fēng)值(zhí)，然(rán)后在11月降到最低(dī)，而且在20年当中(zhōng)每年都(dōu)是一样。一些科学(xué)家(jiā)认为这(zhè)可(kě)能是人类(lèi)发现暗物质的第(dì)一(yī)个直接证据。

但是为什么暗物(wù)质会产(chǎn)生周期(qī)性的年度信号呢？刚才(cái)我们讲(jiǎng)了太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的(de)速(sù)度围绕着(zhe)银河系进行(xíng)移动，那么(me)如果(guǒ)暗(àn)物质存在宇宙当中，这意味着我们也(yě)在以这(zhè)样的速度(dù)在穿越着暗物质流，这个过程中会(huì)产生相应的振荡，同时地(dì)球又以30公里/秒的速(sù)度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所(suǒ)以有半(bàn)年的时(shí)间，地球围绕(rào)太阳的方向与(yǔ)太(tài)阳环(huán)绕银河系的方(fāng)向是一致的，而另外半年(nián)则与之(zhī)相(xiāng)反。

而在(zài)6月份(fèn)的(de)时(shí)候，地(dì)球与太阳的方向正好(hǎo)达到完(wán)全一(yī)致，这是理论(lùn)上地(dì)球(qiú)穿越(yuè)暗物(wù)质流最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在(zài)实际的(de)情况中，太阳系相(xiāng)对银河(hé)系(xì)的平面(miàn)呈现了(le)60度的倾斜，但(dàn)是这并(bìng)不影(yǐng)响(xiǎng)这个理论的有效性。

因此科(kē)学家认为(wèi)这可(kě)以用(yòng)来解释，研究人员们所观(guān)测到的周期(qī)性信号。当然也可能有(yǒu)其他(tā)的情况，造成这种年度(dù)周期信号的差异也可能(néng)是(shì)温度、湿度、土壤中(zhōng)的水分、高山上(shàng)的积雪，甚至连意大利(lì)游客(kè)的数(shù)量也符合这个(gè)周期的规律。

所以(yǐ)，科学家(jiā)们又在(zài)南半球建立了(le)一个几乎相同(tóng)的实验室，这里的季节与之前的实(shí)验(yàn)室正好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物质流的运(yùn)动特征和第一个实(shí)验(yàn)室是一(yī)样的。

因(yīn)此，如(rú)果(guǒ)在(zài)这novo化妆品属于什么档次，拼多多novo是正规品牌吗(zhè)里可(kě)以(yǐ)得到(dào)相(xiāng)同的(de)信(xìn)号，就可以成为(wèi)暗物质(zhì)所存在的非常有(yǒu)力(lì)的证据了。但是由于(yú)这个(gè)实(shí)验室刚刚建(jiàn)成不久，所以截至目前还(hái)无法(fǎ)提供(gōng)相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一(yī)台(tái)新(xīn)的望远镜，这台太空望(wàng)远镜叫做(zuò)“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它(tā)的宽视场仪器提供的视(shì)野是哈勃红外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太空望远镜其中一(yī)个关键的用途就是探索暗(àn)物质背后的奥秘，对于探测(cè)的(de)结果(guǒ)，我们只能拭目以(yǐ)待(dài)了(le)。费米(mǐ)实验室(shì)粒子天体物(wù)理(lǐ)中(zhōng)心的(de)科学家(jiā)丹琥珀和贾(jiǎ)森斯(sī)特(tè)芬(fēn)研究发现，如果暗(àn)物(wù)质存在，它们(men)极有(yǒu)可能拥有另一(yī)种(zhǒng)神秘(mì)的(de)效应，这种暗(àn)物质效应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如果这一(yī)理论得(dé)到进一步的(de)证实，那么遍(biàn)布宇宙当(dāng)中(zhōng)的暗(àn)物(wù)质会不会意味(wèi)着(zhe)人类(lèi)并不孤单呢？或许在宇(yǔ)宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通(tōng)过这样的(de)效应创造生命。当(dāng)然，这些(xiē)推论的大(dà)前提(tí)是要先找到暗(àn)物质(zhì)存在的(de)实际证(zhèng)据(jù)。那么小伙伴们，你们觉得暗物质到底(dǐ)存不存在(zài)呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是我更新的动力！

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