宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何会(huì)存在科学无法(fǎ)解释(shì)的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存在的证据(jù)，科学(xué)家们在过(guò)去的(de)几十年当中进行了超过50次的长(zhǎng)期实验，但(dàn)是却(què)没有(yǒu)发现任何(hé)的有效证据。除了(le)一个地方，在1687年出版的自然哲(zhé)学数学原理一书中，埃萨克牛(niú)顿发表了万有引力定律，它揭(jiē)示(shì)了宇宙中天体运动的(de)规律。往后的(de)几百(bǎi)年(nián)来，当(dāng)天文学(xué)家(jiā)们发现某些天体运行(xíng)轨道出现异常，不符合万有引力定(dìng)律的时候，他们就会(huì)知道，周(zhōu)围一定有未知的天(tiān)体通过(guò)引力在摄(shè)动它的轨道。比如在1846年，奥(ào)本勒(lēi)维耶就通过天王星运行(xíng)轨道(dào)的异常，推(tuī)算并且发现了海王星的(de)存在。另外，哈雷彗星(xīng)、冥(míng)王星的发现(xiàn)都(dōu)是(shì)应用万有(yǒu)引力定律所取(qǔ)得重大天(tiān)文成就(jiù)的例子(zi)。但是这(zhè)些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当(dāng)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，瑞士的物(wù)理学(xué)家弗里茨(cí)兹威基正(zhèng)在研究和测量后(hòu)发星(xīng)系团的质(zhì)量。这是一个由数(shù)千个星系所组成的巨大星系团，这些星系被引力(lì)束(shù)缚(fù)在一起。测量星系团(tuán)的(de)质量一般(bān)会(huì)使用到两种方法，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以确定其质量的(de)范(fàn)围。

第一种是(shì)获得(dé)其(qí)"光度学的质量"，需要的数据(jù)是测量各个星(xīng)系(xì)的光度(dù)。

第二(èr)种是动力学质量的计算，是利用(yòng)光谱红移测(cè)量星系团中的各个星系相对于星系团的运(yùn)动(dòng)速度。当测量结果出来之后，兹威基(jī)彻(chè)底懵了(le)，“动力学(xué)质量”竟然是(shì)“光(guāng)度学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发(fā)座星系团有99%的质(zhì)量(liàng)消失了(le)，或(huò)者说这99%的(de)质量并不以可见光的形(xíng)式所存在，我(wǒ)们(men)无(wú)法看到。最(zuì)诡异的是(shì)，在(zài)测量(liàng)速度的过程中，兹威基发现星系团中(zhōng)很多星系的速度(dù)比理(lǐ)论上要快得(dé)多(duō)，按照(zhào)牛顿的运动学定律，仅靠这些可见(jiàn)星系(xì)的质量所(suǒ)产生的引力(lì)是(shì)无法(fǎ)将它们(men)束缚在(zài)星系团(tuán)内的，它们早就应(yīng)该被抛出星系团之(zhī)外了(le)，除非(fēi)有(yǒu)一种神(shén)秘的力量(liàng)在(zài)起作用，这(zhè)种力量来(lái)源于(yú)某种隐形的物(wù)质(zhì)。

据此，兹维基(jī)提出了这样部分不可见的(de)暗质(zhì)，它不(bù)发散光、吸光(guāng)、反(fǎn)射(shè)光，但(dàn)是(shì)它(tā)们却占据着宇宙中绝大部(bù)分的质量(liàng)。只是当时的(de)人们对这样的一种说法不(bù)屑一顾。

直到(dào)40年之后，“暗物质(zhì)”这个词(cí)才再一次出现。天文(wén)学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特(tè)福(fú)特在(zài)观测仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理(lǐ)论上来(lái)说，距离中(zhōng)心越远的恒星在其轨道上的运行速度(dù)就会(huì)越(yuè)慢。但(dàn)是他(tā)们观测的结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着(zhe)与(yǔ)中心(xīn)距(jù)离的增加，恒星的旋转速(sù)度几(jǐ)乎(hū)保持不变(biàn)。可(kě)是根据牛顿的万有引力(lì)定律，在星系当中(zhōng)如(rú)果没有足够大的质量来吸引它们(men)，这些外围的恒(héng)星早就被(bèi)甩到(dào)宇(yǔ)宙当(dāng)中了。基于这(zhè)种现象，科(kē)学家们会使用一种相对标准(zhǔn)的方(fāng)法来(lái)解释暗物质的存(cún)在，这种方法(fǎ)就是(shì)测量(liàng)星(xīng)系当(dāng)中(zhōng)气体在X轴上(shàng)距离(lí)星系中心的距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋(xuán)转速(sù)度。如果出现异常的结(jié)果(guǒ)，就认为(wèi)是由暗物质的力量进入其中。

于是科学家们通过射(shè)电望远镜测(cè)量了(le)距(jù)离星系中(zhōng)心更远距离的(de)氢元素，发现它(tā)们的旋转速(sù)度并(bìng)不符(fú)合牛顿的力(lì)学定律。我们的太阳系也不例外，太(tài)阳(yáng)系位(wèi)于银(yín)河系(xì)的第三(sān)悬臂之上，距离银(yín)河系中(zhōng)心2.6万(wàn)光年，根据(jù)万有引力(lì)定律进(jìn)行计算，太阳系(xì)的运行速度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实际速度远(yuǎn)远大(dà)于理论速(sù)度，那么产生以上这(zhè)种向心(xīn)加速度(dù)的原(yuán)因很可能就(jiù)是存在着一种我们看(kàn)不到的(de)物质，是(shì)这些暗物质(zhì)的(de)引力效应将星(xīng)系聚集(jí)在了一起(qǐ)。

也(yě)是从这时(shí)开始，越来越多的研究(jiū)人员(yuán)开始(shǐ)相信暗(àn)物质的存在。科(kē)学家根据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算在星系当中暗物质(zhì)的(de)质量占整个星系质量的85%。但是(shì)，暗物质(zhì)并不是(shì)唯一可(kě)以解释(shì)这个现象的原因(yīn)。在(zài)一项新的研究当中(zhōng)，科学家们发(fā)现，几乎没有引力(lì)效应(yīng)的遥远恒星之间，也会出(chū)现速度上的微小差异。另外，天(tiān)文(wén)学家还发现了一(yī)个反常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离地(dì)球大约2.5亿(yì)光年，大小和银河系不多(duō)，但是星系(xì)当(dāng)中存在的(de)恒星数量却只有(yǒu)银(yín)河系的千分(fēn)之(zhī)一。

所以在(zài)理论上，该星系必须(xū)存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家(jiā)们使用最先进的望远镜对其进行了(le)40个小时的详细(xì)测量(liàng)之后，发现(xiàn)星系中的(de)恒星运动是可以用正(zhèng)常的(de)物(wù)质和(hé)力学定律来解(jiě)释的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近的另一个(gè)大星系剥离(lí)了。奇怪(guài)的是，它的附近没(méi)有任何星(xīng)系存在。造成这(zhè)些(xiē)现(xiàn)象(xiàng)的除了暗物(wù)质的假说之(zhī)外(wài)，另一种可能(néng)就是人类对(duì)引力的理解还不(bù)够全(quán)面，引力很可能在(zài)不同尺(chǐ)度(dù)空(kōng)间中的(de)工作方(fāng)式是不同的(de)，这意味着(zhe)在(zài)行星系尺度中的天(tiān)体会沿着它们的轨道，按(àn)照我们(men)所理解(jiě)的方式(shì)运动(dòng)。但是(shì)上升(shēng)到星系和星团的(de)尺(chǐ)度，引力之间(jiān)的相(xiāng)互作用则是不同的方(fāng)式。对于在星系(xì)团之间的相互(hù)作用，科(kē)学家还引入了外部场效应的概念，指的是在数(shù)百万光年的规模上，巨(jù)大的质(zhì)量之间会产生对(duì)彼此特殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们(men)需要(yào)对现在的物(wù)理定(dìng)律(lǜ)进行修(xiū)正，这些(xiē)发现也让很多(duō)人认(rèn)为暗物质假说(shuō)理(lǐ)论(lùn)就此(cǐ)终结。但是在(zài)宇宙当中还有关(guān)于暗物质存(cún)在(zài)的其(qí)他(tā)的理论证据，这(zhè)些理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿光(guāng)年的子弹(dàn)星系团，由两个碰(pèng)撞的星系团(tuán)所组成，类似这样的星团，它们(men)大(dà)部分的普(pǔ)通(tōng)质量都在星系的气体(tǐ)当中。当(dāng)星团(tuán)以1000万公(gōng)里/小时发生碰撞的时候，星际气体的(de)相(xiāng)互作用就会导(dǎo)致温度的急剧升高，速度大幅降(jiàng)低。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在碰(pèng)撞之(zhī)后(hòu)，子弹(dàn)星(xīng)系团大(dà)部分的质量将(jiāng)位于所有这(zhè)些气(qì)体所在的中(zhōng)间区域。那么我们通(tōng)过什么(me)来验证它的(de)质量(liàng)区域到底(dǐ)是不是集中(zhōng)在中(zhōng)间呢(ne)？前(qián)不(bù)久，詹(zhān)姆斯韦伯太空(kōng)望远(yuǎn)镜传回(huí)了宇宙当中(zhōng)第一(yī)张全彩(cǎi)的高清(qīng)照(zhào)片，在照片中我们(men)可以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的形(xíng)变(biàn)。其实这些星系(xì)蜗牛是不是昆虫类本身并不(bù)是真的被扭曲了(le)，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问题，而是(shì)这样极遥远(yuǎn)的天(tiān)体(tǐ)和我(wǒ)们地(dì)球上的观(guān)测(cè)者(zhě)之(zhī)间。被一个质量超(chāo)级巨大的天体遮(zhē)挡，这(zhè)个超大质量的(de)东西的(de)引力，会使身后(hòu)更(gèng)遥远星(xīng)系的光(guāng)都发(fā)生了(le)扭曲。这个现象就是(shì)引力透镜效应。这个巨大的天体可能是超大质(zhì)量(liàng)的黑洞或者是暗物质。

所以(yǐ)当(dāng)人们对子(zi)弹(dàn)星系(xì)团(tuán)观测的时候，发现它的大质量区域(yù)并(bìng)不是在中间，而是(shì)在两侧。所以最好的(de)解释(shì)方(fāng)法就是当(dāng)星团发生全部的碰撞(zhuàng)时(shí)，可被(bèi)观测到的质(zhì)量气体被卡在了中间(jiān)，暗物(wù)质则直接通过(guò)了(le)这个区域，并在两边形成了(le)引力透镜。对子(zi)弹星(xīng)系团的引力透镜(jìng)研究也被认为(wèi)是(shì)暗物质存在的迄今为止最好的(de)理论证据(jù)。

除此之外(wài)，还(hái)有(yǒu)来自(zì)宇宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)最古老的光。从宇宙大爆炸开(kāi)始(shǐ)，38万年之后，可见光终于(yú)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(hòu)，这些光在(zài)宇宙空间(jiān)背景(jǐng)上留下了各相同性的微波辐(fú)射。其中红色的部分表示温度较(jiào)高的区域，蓝色则表示相(xiāng)对较冷(lěng)的区域，但实际上它们(men)之间的(de)温差只有(yǒu)万分之一(yī)。

科学家们通过对前(qián)景背景分(fēn)离(lí)后的二(èr)值图像进行(xíng)连通域(yù)提取和标记之后发现，如(rú)果宇宙当中没(méi)有暗物质，图(tú)形看(kàn)起(qǐ)来不(bù)应(yīng)该是这样(yàng)的，而(ér)随着暗物质(zhì)的(de)增加，一些峰(fēng)值的幅(fú)度(dù)会减(jiǎn)小(xiǎo)，才变(biàn)得看起来“和谐(xié)”。为了匹配(pèi)宇(yǔ)宙微波(bō)背景(jǐng)辐射的测(cè)量值，我们需要的暗物(wù)质大(dà)约是普通物质(zhì)的5倍。这个数字(zì)与解释星系当中恒星运动所需要的暗物质比例是(shì)一致的。这就意(yì)味着。

用了(le)一个(gè)简单的理论框(kuāng)架，就(jiù)很好地解释了很(hěn)多(duō)不同的观(guān)测结(jié)果。而暗物质(zhì)的本质就(jiù)是宇宙当中存在着某种类(lèi)型(xíng)的粒子(zi)，它们不参与(yǔ)任何其他(tā)的电磁作(zuò)用，只通过(guò)引力来相互作(zuò)用(yòng)。所以如(rú)果能(néng)够找到这种粒子(zi)的存在，就相(xiāng)当于找到了暗物质(zhì)存在的实(shí)际(jì)证据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学(xué)家们已经提出(chū)了数(shù)十种的假想(xiǎng)目标，而要寻找这些(xiē)不同的目(mù)标(biāo)粒子所需要的实验方式也不(bù)相同。在过去的几十年(nián)当中，人类为了寻找这些看不(bù)见、摸不到，几乎不会与(yǔ)常规物质相(xiāng)互作用的“暗物质(zhì)”，科(kē)学家们已经进行了(le)超过50次的实验(yàn)，却没(méi)有任何实质(zhì)性的(de)发现，除了(le)一(yī)个地方，意大利(lì)的格兰萨索(suǒ)山，隶(lì)属(shǔ)于阿(ā)尔卑斯山脉(mài)。

在山下(xià)1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最大的(de)地学实验室，这个实验(yàn)室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼高的探测器，一直致力于寻找暗(àn)物质粒子的周期(qī)性震荡。

自1997年以来，这里的(de)科学家(jiā)声称观(guān)测到了(le)某种信号。经过(guò)了20多年的(de)数据收集，人们发现了一个(gè)有趣(qù)的事情。探测率(lǜ)会在每年(nián)的6月份达(dá)到峰值，然后在11月降到最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是一样。一些科学家认(rèn)为这可(kě)能是人类发(fā)现暗物质的第一个直接(jiē)证据。

但是为什么暗(àn)物(wù)质会产生周期(qī)性的年(nián)度信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银(yín)河系进行移(yí)动，那么如(rú)果暗(àn)物质(zhì)存在宇宙当中，这意(yì)味着(zhe)我(wǒ)们也在以这样的速度在穿越着暗物质流，这个过程中会产生相应(yīng)的振荡，同时地(dì)球又(yòu)以30公里/秒的速度围(wéi)绕太阳进行(xíng)旋转。所以有半(bàn)年的(de)时间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与(yǔ)太阳环绕银河系的方向是一致的(de)，而另外半年则与(yǔ)之(zhī)相反。

而在(zài)6月(yuè)份的(de)时候，地球与太阳的(de)方(fāng)向正好达(dá)到(dào)完全一致，这是理论上地球穿越暗物质(zhì)流最快的时段(duàn)。而在11月份，又(yòu)恰(qià)好达到了最慢值。尽(jǐn)管(guǎn)在(zài)实际的(de)情况(kuàng)中，太阳系(xì)相对(duì)银(yín)河系的平面(miàn)呈(chéng)现了60度的倾斜(xié)，但是这并不影(yǐng)响这(zhè)个(gè)理(lǐ)论的(de)有效性(xìng)。

因(yīn)此(cǐ)科学(xué)家认为这可以用来解释，研(yán)究(jiū)人员们所观测到的周期(qī)性信号(hào)。当然也(yě)可能(néng)有其他的情况，造(zào)成这种(zhǒng)年度周期(qī)信号的(de)差异也可能(néng)是温度、湿度、土壤中的(de)水分(fēn)、高山(shān)上的(de)积(jī)雪，甚至连意大利游客的数(shù)量也(yě)符(fú)合这个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又在南半球(qiú)建立(lì)了一个几(jǐ)乎(hū)相同的(de)实验室(shì)，这(zhè)里(lǐ)的季节与之前的(de)实验室正好相反，而在这(zhè)里，地球穿(chuān)过暗物质流(liú)的运(yùn)动(dòng)特征(zhēng)和第一(yī)个实验室(shì)是一样的(de)。

因(yīn)此，如果在这里可以得到相(xiāng)同的信(xìn)号，就可以成为暗(àn)物质所(suǒ)存(cún)在的(de)非常(cháng)有力(lì)的证据了。但是由于(yú)这个(gè)实(shí)验室刚刚(gāng)建成不久(jiǔ)，所以截至(zhì)目(mù)前还无蜗牛是不是昆虫类法提供相应的(de)数据(jù)支持。另(lìng)外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一(yī)台新的望远镜，这台太空望远镜叫做“南(nán)希格雷斯罗曼”，它的(de)主(zhǔ)镜大小跟哈勃望(wàng)远镜相同，但它的宽视场仪(yí)器(qì)提供(gōng)的视野是(shì)哈勃红外仪器的(de)100倍。南希格雷斯罗曼太空望(wàng)远镜其中一个关键的用途(tú)就是探索暗物质背后的(de)奥秘(mì)，对于探测的(de)结果(guǒ)，我们只(zhǐ)能拭目以(yǐ)待了。费(fèi)米实(shí)验室粒子天体物(wù)理中(zhōng)心的(de)科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特(tè)芬(fēn)研究发现，如果暗物质存在(zài)，它们(men)极有可(kě)能拥有另一种神(shén)秘的效应(yīng)，这种(zhǒng)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(jìn)化的一个重要因素。

如(rú)果这一(yī)理论得(dé)到进一步的证实，那么(me)遍布宇宙当中的暗物(wù)质(zhì)会不会意(yì)味(wèi)着(zhe)人类并(bìng)不孤(gū)单呢？或许在宇宙当中某个角落的行(xíng)星上(shàng)，暗物质正(zhèng)在通过(guò)这样的(de)效(xiào)应创造(zào)生命。当然(rán)，这(zhè)些推论的(de)大前提(tí)是要先找到暗(àn)物质存在的实际证(zhèng)据。那么(me)小伙伴们(men)，你们觉得(dé)暗物质(zhì)到底存不存在(zài)呢？喜欢请(qǐng)点赞(zàn)，你的支持(chí)是我更新的动力！

未经允许不得转载：连云港装饰公司,豪泽装饰 蜗牛是不是昆虫类