宇宙是“人(rén)为(wèi)制(zhì)造(zào)”的？为何会存在科学无(wú)法解释的“暗(àn)物质”？暗物质(zhì)又究竟是什么？人类(lèi)为(wèi)了寻找暗物质存在的证(zhèng)据，科学家们在过去的几十年(nián)当中进行了(le)超过(guò)50次的(de)长期实验，但是却(què)没有发(fā)现任何的有效(xiào)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(yī)书中，埃萨克牛顿发表了万有引力(lì)定律(lǜ)，它(tā)揭示了(le)宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往后的几(jǐ)百年来，当天(tiān)文学家们发现某些天体运行(xíng)轨道出(chū)现异(yì)常，不符(fú)合万有(yǒu)引力定律的时候(hòu)，他们就会(huì)知(zhī)道，周围(wéi)一定有未(wèi)知的天体通(tōng)过(guò)引力在摄(shè)动它的(de)轨道。比如在1846年，奥本(běn)勒维(wéi)耶就通(tōng)过天王星运行(xíng)轨道的异常，推(tuī)算并且发现(xiàn)了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都是应用万有引力(lì)定(dìng)律所取得重(zhòng)大天(tiān)文成就的例子。但是这些发(fā)现都(dōu)是在恒(héng)星系统(tǒng)的尺度当中，可当(dāng)我们上(shàng)升(shēng)到星(xīng)系或(huò)者是星团的尺度，事(shì)情就(jiù)开始(shǐ)变(biàn)得诡异(yì)了(le)。

二婚女人一般都嫁什么人，娶二婚女人很丢人吗 data-ratio="0.5500910746812386" data-type="jpeg" data-w="1647" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/7e58e8fcd62ac7f.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗(fú)里茨兹威基正在(zài)研究(jiū)和测量(liàng)后发(fā)星系团的(de)质(zhì)量。这(zhè)是一个由数(shù)千个星系所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星系被(bèi)引(yǐn)力束缚(fù)在一起。测量星系团的质量(liàng)一(yī)般会使(shǐ)用到两种方法，当两种方法结(jié)果(guǒ)一致，就(jiù)可以确定其质(zhì)量(liàng)的范围。

第一种(zhǒng)是获得其(qí)"光(guāng)度学的质量"，需要(yào)的数据是测量(liàng)各(gè)个星系的光(guāng)度(dù)。

第(dì)二种是动力学质量的计算(suàn)，是利用光谱(pǔ)红移测量星系团(tuán)中(zhōng)的各(gè)个星(xīng)系相对(duì)于星(xīng)系(xì)团的运动速度(dù)。当测量结果出(chū)来之后，兹威基彻底(dǐ)懵(měng)了，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的(de)400倍。这意味着，后发(fā)座星系团有99%的质量消(xiāo)失了，或者(zhě)说这99%的质量并不(bù)以可(kě)见光的形式所(suǒ)存在，我(wǒ)们无(wú)法看到。最诡(guǐ)异的是，在测(cè)量速度的(de)过程中，兹威基(jī)发现(xiàn)星(xīng)系(xì)团中(zhōng)很多(duō)星系的速(sù)度比理论上要快(kuài)得多(duō)，按照牛顿的运动(dòng)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(tā)们束缚在星系团(tuán)内的(de)，它们早就应(yīng)该被抛出星系(xì)团(tuán)之(zhī)外了，除非有一种神秘的力量在起作用(yòng)，这种力量来(lái)源(yuán)于某种(zhǒng)隐形的物(wù)质。

据此，兹维基提出(chū)了这样(yàng)部分(fēn)不可见的暗(àn)质，它不发散光、吸光、反(fǎn)射(shè)光，但是它(tā)们却占据(jù)着宇(yǔ)宙中(zhōng)绝(jué)大部分的质量。只是当时的人们(men)对这样的一种说法(fǎ)不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出(chū)现。天文学家维拉(lā)鲁宾和肯(kěn)特福特(tè)在观测仙(xiān)女座星系中的恒星(xīng)运动(dòng)。理(lǐ)论上来说，距离中心越(yuè)远的(de)恒星(xīng)在其轨道上(shàng)的运行(xíng)速度就会越慢。但是他们观测的结果却让人(rén)感到(dào)不可(kě)思(sī)议(yì)。

随着与中心距离(lí)的(de)增加，恒星的旋转(zhuǎn)速度几乎保持不变。可(kě)是根据牛顿的(de)万(wàn)有(yǒu)引力定律，在星系当中如果没有(yǒu)足(zú)够大的质量来吸引(yǐn)它(tā)们，这些外(wài)围的(de)恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科学家们(men)会使(shǐ)用一种相(xiāng)对标(biāo)准的方法(fǎ)来解释(shì)暗(àn)物质的存(cún)在(zài)，这种方法就(jiù)是(shì)测量(lià二婚女人一般都嫁什么人，娶二婚女人很丢人吗ng)星系当(dāng)中气体在(zài)X轴上距离星系中(zhōng)心的距(jù)离，以及在(zài)Y轴上(shàng)气体的旋转速度。如果出现异常的结(jié)果，就认为是由暗物质的力量进入其中(zhōng)。

于是科学家们通过射(shè)电望远镜测量了(le)距(jù)离星系中心更(gèng)远距离的氢元(yuán)素，发现它们的旋(xuán)转速(sù)度(dù)并不符合(hé)牛(niú)顿的力学定律。我们的太阳系也不(bù)例外，太阳系位于银河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中(zhōng)心2.6万光年，根据万(wàn)有引力(lì)定(dìng)律(lǜ)进行计算，太阳系的(de)运行(xíng)速度应该(gāi)是160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系正在(zài)以220千米/秒(miǎo)的速度围绕银河系旋(xuán)转，这个(gè)实际(jì)速度远远大于理论速度，那么(me)产生以上这种向心(xīn)加(jiā)速(sù)度(dù)的原因很可能(néng)就是存在着一种我们看不(bù)到的物质，是这些暗(àn)物质的引力效(xiào)应将(jiāng)星(xīng)系(xì)聚集(jí)在(zài)了一起。

也是从这时开(kāi)始，越来越多的(de)研究(jiū)人(rén)员开始(shǐ)相信暗物质的存在。科学家根据(jù)星系外恒星(xīng)轨(guǐ)道(dào)的速度，估算在星系当(dāng)中暗物(wù)质的(de)质(zhì)量(liàng)占整个星(xīng)系质量的85%。但是，暗物质(zhì)并(bìng)不是唯(wéi)一可以(yǐ)解释这(zhè)个现象的原因(yīn)。在一项新的研(yán)究(jiū)当中(zhōng)，科学家们发现，几乎(hū)没有引力效应的遥(yáo)远恒星之间(jiān)，也会出现(xiàn)速度上的微小差异。另外，天(tiān)文学家还发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约2.5亿(yì)光年，大小和银(yín)河系(xì)不多(duō)，但(dàn)是星系当中存在的(de)恒星数(shù)量却(què)只有银河系的(de)千分之一(yī)。

所以在理论上，该(gāi)星系必须存(cún)在暗(àn)物质(zhì)，否(fǒu)则就会分崩离析。但是科学家们使用最先进的望远镜对其进行了40个小时的详细测量之后(hòu)，发现星系中的恒星运(yùn)动是可以用正常的物质和力(lì)学(xué)定(dìng二婚女人一般都嫁什么人，娶二婚女人很丢人吗)律来解释的。那(nà)么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被(bèi)附近的另一个大星系剥离了。奇怪的是，它的附(fù)近(jìn)没有任何星系存在。造成(chéng)这(zhè)些现象(xiàng)的除了暗物质的假说(shuō)之(zhī)外，另一种可能就是人类对引力的(de)理解还不(bù)够全面，引力很(hěn)可能在(zài)不同尺(chǐ)度(dù)空间(jiān)中的工作方式(shì)是不同的，这意味(wèi)着(zhe)在行星系尺(chǐ)度中(zhōng)的(de)天(tiān)体会沿着它们的轨道，按照我(wǒ)们所理解的(de)方(fāng)式运动。但是上升到星系和星团的尺度，引力(lì)之间的相(xiāng)互(hù)作用则(zé)是不同的方式。对(duì)于在星(xīng)系团之间的相(xiāng)互作用，科学家还引入了外部场效应的(de)概(gài)念，指的是在数百万(wàn)光年的规(guī)模上，巨大的质量之间会产(chǎn)生对彼此(cǐ)特殊(shū)的(de)效果，这个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德(dé)理(lǐ)论成立，这意味着我们需要对现在(zài)的物理定律进行修正(zhèng)，这些发现(xiàn)也让很(hěn)多人认为暗物质假说理论就此终结。但(dàn)是在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有关于(yú)暗物质存在的其他(tā)的理论证据，这(zhè)些(xiē)理论(lùn)证据是蒙德理(lǐ)论所没法解释的“引力透镜”。

径(jìng)向距离为(wèi)37亿光年的(de)子弹星系团(tuán)，由两个碰撞的星系(xì)团所组成，类似这样的(de)星团，它(tā)们大(dà)部分的普(pǔ)通质量都(dōu)在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星(xīng)际气体(tǐ)的相互(hù)作用就会导致温度的(de)急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在理论(lùn)上，在碰(pèng)撞之后，子弹星系团大部(bù)分的质(zhì)量(liàng)将位于所有这些气(qì)体所在的(de)中间区域。那么我们通过什么来验证它的质量区(qū)域到底(dǐ)是不是集中在中间呢？前(qián)不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回(huí)了宇宙(zhòu)当中第一张全彩的(de)高清照片，在照片中我们(men)可以明显(xiǎn)地看(kàn)到(dào)很多星系似乎被拉伸(shēn)产生了巨大的形(xíng)变。其实这些星系(xì)本身并不是(shì)真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯(bó)望远镜(jìng)出了(le)什么问题(tí)，而是这(zhè)样极遥远的天体和我们地(dì)球(qiú)上的观测(cè)者(zhě)之间。被一个质(zhì)量超级巨大(dà)的天体遮挡，这(zhè)个超大质量的东西的引力，会使身后更遥远星系的光都发生了(le)扭曲。这个(gè)现象就是引力透镜效应。这个巨大(dà)的天体(tǐ)可能是超(chāo)大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质。

所(suǒ)以当(dāng)人们(men)对子(zi)弹星系团观测的时(shí)候(hòu)，发现(xiàn)它的大(dà)质量区域并不(bù)是(shì)在中间，而是在(zài)两侧。所(suǒ)以最(zuì)好的解释方法就(jiù)是当(dāng)星团发生全部的碰(pèng)撞时，可(kě)被观测(cè)到的质量气体(tǐ)被(bèi)卡(kǎ)在了中间，暗物质则直接通过(guò)了这个区域，并在两(liǎng)边形成了(le)引(yǐn)力透镜。对子(zi)弹星系团的引(yǐn)力透(tòu)镜研究也被(bèi)认为是暗物质(zhì)存(cún)在的(de)迄(qì)今为止最(zuì)好的理(lǐ)论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中最古(gǔ)老的光。从(cóng)宇宙大(dà)爆(bào)炸开始(shǐ)，38万年之(zhī)后，可见光(guāng)终于可(kě)以(yǐ)畅通无(wú)阻地穿越(yuè)在(zài)宇宙当中了。经过了130多亿(yì)年之后，这(zhè)些光(guāng)在宇(yǔ)宙空间背景上(shàng)留下了各相同性的微波(bō)辐射(shè)。其中红色(sè)的(de)部分(fēn)表示(shì)温度较高的区域，蓝色则表示相对(duì)较冷的区(qū)域，但(dàn)实际上它们之间(jiān)的温(wēn)差(chà)只有万(wàn)分之一。

科学家们通过对前景背景分离(lí)后的二值图像(xiàng)进行连通域提(tí)取和标记之(zhī)后(hòu)发现，如果(guǒ)宇宙当中没(méi)有暗物质，图形看起来不应该(gāi)是这(zhè)样的(de)，而随着(zhe)暗物(wù)质的增加，一些峰(fēng)值(zhí)的幅度会减小，才(cái)变得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙微波(bō)背景辐射(shè)的测量值，我们需要的暗物(wù)质大约是普通物质的5倍。这(zhè)个数字与解释星系当中恒(héng)星运动所(suǒ)需要的暗物(wù)质比例是一致的。这就意味着。

用(yòng)了(le)一个简单的(de)理论(lùn)框架，就(jiù)很好地解释了很多不同的观测(cè)结果。而暗(àn)物质的本(běn)质就是(shì)宇宙当中(zhōng)存在(zài)着某种类型的(de)粒子，它们不参与任何其(qí)他的(de)电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能够找到这种粒子的存(cún)在，就相当于找到(dào)了暗物质存在(zài)的实际证据。这种粒子到(dào)底是什(shén)么？科学家们已经提出了数十种的(de)假想目标(biāo)，而要寻(xún)找(zhǎo)这些(xiē)不同的目标(biāo)粒子所(suǒ)需要的实验方式也不相同。在过去的几十(shí)年(nián)当中，人(rén)类为了寻(xún)找这些(xiē)看不见、摸不(bù)到，几乎不(bù)会与(yǔ)常规(guī)物质(zhì)相互作(zuò)用的“暗物质”，科(kē)学家们已(yǐ)经(jīng)进行(xíng)了超过50次的实(shí)验，却没有任何(hé)实(shí)质(zhì)性的(de)发现，除了一个地方(fāng)，意大(dà)利(lì)的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山下(xià)1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最大的地学实验室，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层(céng)楼高的探测器，一直(zhí)致力于(yú)寻找暗物质粒子的周期性震荡(dàng)。

自(zì)1997年(nián)以来，这里的科学家声(shēng)称观测到了某种信号。经过了20多年的(de)数据收集，人(rén)们(men)发现了(le)一个(gè)有趣的事(shì)情。探测率(lǜ)会在每(měi)年的6月份达到峰(fēng)值，然后在11月降到最低，而且在20年当中每年都是一样。一些科学家(jiā)认为这可能是人类发现暗(àn)物质(zhì)的第一(yī)个直接证据(jù)。

但是(shì)为什么暗(àn)物质(zhì)会(huì)产生(shēng)周期性的年度信号呢？刚(gāng)才我们讲(jiǎng)了(le)太阳系(xì)正在以220公里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕着银河系进行移(yí)动，那么如果暗物质存(cún)在(zài)宇(yǔ)宙当中(zhōng)，这(zhè)意味着(zhe)我(wǒ)们(men)也在(zài)以这样(yàng)的速度在穿越着暗物质流，这个过程中(zhōng)会产生相应的振荡，同时地球又以(yǐ)30公(gōng)里/秒的速度(dù)围绕(rào)太阳进行旋转(zhuǎn)。所(suǒ)以有半(bàn)年的时(shí)间(jiān)，地球围(wéi)绕太阳的方(fāng)向与太阳(yáng)环绕银河(hé)系的方向是一致的，而另外(wài)半年则与之(zhī)相反。

而(ér)在(zài)6月份的时候，地球与太阳的方向正好达到(dào)完全一(yī)致(zhì)，这是理论上地球(qiú)穿(chuān)越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段(duàn)。而在11月份，又恰好达到了最慢值(zhí)。尽管(guǎn)在实际的情况中，太阳系(xì)相(xiāng)对银河(hé)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(lùn)的有效性。

因此(cǐ)科学家认为这可以用来解(jiě)释(shì)，研究人员们所观测到(dào)的周期性信号。当(dāng)然也可(kě)能(néng)有其他的情况，造成这(zhè)种年度周期信号的(de)差异也可(kě)能是温度、湿度、土壤中的水分、高(gāo)山上的积雪(xuě)，甚至连意大利游客的数(shù)量也符合这个(gè)周期的(de)规律。

所(suǒ)以，科学(xué)家们又在南半球建立了一(yī)个几乎相同的实验(yàn)室(shì)，这里的季节与之前的实验室正(zhèng)好(hǎo)相反(fǎn)，而在这里，地球(qiú)穿过暗物(wù)质流(liú)的(de)运动特征和第一个实验室是(shì)一样(yàng)的。

因此，如果在这里可以(yǐ)得到相同的(de)信号，就可以成为暗物质所存在的(de)非常有力(lì)的证据(jù)了。但是由于这个(gè)实验(yàn)室(shì)刚刚建成不久，所以截至目前还无法(fǎ)提(tí)供相应的数据(jù)支持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新的(de)望远镜，这(zhè)台太空望远镜(jìng)叫做“南希格(gé)雷斯罗曼(màn)”，它(tā)的(de)主镜大(dà)小跟哈勃望远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供(gōng)的视野是(shì)哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜(jìng)其中一个关键(jiàn)的用途(tú)就是探(tàn)索暗物质背后的奥秘，对于探测的结(jié)果，我们只能拭目(mù)以待了。费米实验(yàn)室粒子天体物(wù)理中心的(de)科学(xué)家丹(dān)琥珀和贾森斯特芬(fēn)研究发(fā)现，如果暗物(wù)质存(cún)在，它们极有可(kě)能拥(yōng)有另一种(zhǒng)神(shén)秘的效应，这种暗物质效应，会支(zhī)持宇(yǔ)宙(zhòu)当中生命的诞生，或者说是生命进化的一个重要(yào)因素。

如果这(zhè)一理论得到进一步的(de)证实，那(nà)么遍布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不会意味着人(rén)类(lèi)并(bìng)不孤单呢？或许(xǔ)在(zài)宇宙当中某个角落的行星(xīng)上，暗物质(zhì)正在通过这样的(de)效应创造生命。当然，这(zhè)些推(tuī)论的大前(qián)提是要先找到暗物(wù)质存在(zài)的实际证据。那么(me)小伙伴们(men)，你们觉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)！

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