宇宙是“人为(wèi)制造”的(de)？为何会(huì)存在(zài)科学无法解释(shì)的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为(wèi)了寻找暗物质(zhì)存在的(de)证据，科学家们(men)在过去(qù)的几(jǐ)十年当中进行了超过50次的(de)长期实验，但是却(què)没有发现任何的有效证据。除了一个地方(fāng)，在1687年(nián)出(chū)版(bǎn)的自(zì)然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿(dùn)发(fā)表了万(wàn)有引力(lì)定律，它揭示了宇(yǔ)宙中(zhōng)天体运动(dòng)的规律(lǜ)。往后的几百(bǎi)年来，当天文学家们发现某(mǒu)些天体运行轨道出现(xiàn)异(yì)常，不符合(hé)万有引力(lì)定律的时(shí)候(hòu)，他们就会知道，周围一定有未知的天体通(tōng)过引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通过天(tiān)王(wáng)星运(yùn)行轨道(dào)的异常，推算(suàn)并且发现了海王(wáng)星(xīng)的存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是应用(yòng)万有(yǒu)引(yǐn)力(lì)定律(lǜ)所取得重大(dà)天文成就的例子(zi)。但(dàn)是这些(xiē)发(fā)现都是在恒星系(xì)统的尺度当中，可当(dāng)我(wǒ)们上升到星(xīng)系或者是星团(tuán)的尺(chǐ)度，事情就开始变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物(wù)理学(xué)家弗里(lǐ)茨兹威基(jī)正在研究(jiū)和测量后发星(xīng)系团的质量(liàng)。这(zhè)是一个由数千个星系所组成的(de)巨大星系团，这些星系被引力束缚(fù)在(zài)一起。测量星(xīng)系团的质(zhì)量一般会使(shǐ)用到两种方法，当两种方(fāng)法结果一致，就(jiù)可以确定其(qí)质量(liàng)的范(fàn)围(wéi)。

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

第(dì)二种(zhǒng)是动力学质量的计算(suàn)，是利用光(guāng)谱红移测量星系团中的各个星(xīng)系(xì)相对(duì)于星系(xì)团的运动速度(dù)。当测量(liàng)结果(guǒ)出来之后，兹威(wēi)基彻底(dǐ)懵了，“动(dòng)力学质量”竟(jìng)然是(shì)“光度学质量(liàng)”的400倍。这意(yì)味着，后发座星(xīng)系(xì)团(tuán)有99%的(de)质量消失了，或者说这99%的质量并不以可见(jiàn)光的形式所存在，我(wǒ)们无法看(kàn)到。最(zuì)诡异的是，在测量速(sù)度的过程中，兹威基发现星系团中(zhōng)很多星系的速度(dù)比理论上要快得(dé)多(duō)，按照牛(niú)顿的运动学(xué)定律，仅靠这些可见星系的质量(liàng)所产生(shēng)的引(yǐn)力是(shì)无法将(jiāng)它们(men)束缚在星系(xì)团内的，它们早就应该被(bèi)抛出星(xīng)系团之(zhī)外了，除非有一种神秘的力(lì)量在起作用，这(zhè)种(zhǒng)力(lì)量来源于某(mǒu)种隐(yǐn)形的(de)物质。

据此，兹维基提出了这样部分不(bù)可见的(de)暗质，它不发(fā)散光、吸光、反射光，但(dàn)是它们却占(zhàn)据着宇宙中绝大部分的(de)质(zhì)量。只是(shì)当(dāng)时的人们对这样(yàng)的(de)一(yī)种(zhǒng)说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出现。天文(wén)学家维(wéi)拉(lā)鲁(lǔ)宾和肯特福特在观(guān)测仙(xiān)女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距离(lí)中(zhōng)心(xīn)越远的恒星(xīng)在(zài)其轨道上的运行(xíng)速度就会越慢。但(dàn)是(shì)他们观测的结果却让人感到不可思议。

随着与中心距离的增加，恒星(xīng)的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿的万有(yǒu)引力定(dìng)律，在(zài)星系当中如果(guǒ)没(méi)有足够大的(de)质量来吸引它们，这些(xiē)外围的恒星(xīng)早就被甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这种现象，科(kē)学家们会使(shǐ)用一种相(xiāng)对标准的方法来解释(shì)暗物(wù)质(zhì)的(de)存(cún)在，这种(zhǒng)方法(fǎ)就是测量星系当中(zhōng)气体在X轴上距离星系(xì)中心(xīn)的(de)距离(lí)，以(yǐ)及在Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为是由暗物质(zhì)的力量进入(rù)其中(zhōng)。

于是科学家们(men)通过射(shè)电望远镜(jìng)测量了(le)距离星系(xì)中心更远距(jù)离(lí)的(de)氢元素，发现它们的(de)旋(xuán)转速度并不符合牛顿的力学(xué)定律。我们的(de)太阳系也不例外，太阳(yáng)系(xì)位于银河系的第三悬臂之上(shàng)，距离银河系中心2.6万光(guāng)年，根(gēn)据(jù)万有引力定律进(jìn)行(xíng)计算，太阳系的(de)运行速度应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以(yǐ)220千(qiān)米(mǐ)/秒(miǎo)的(de)速度围绕银(yín)河系旋转(zhuǎn)，这个(gè)实际速度远远(yuǎn)大(dà)于(yú)理论速(sù)度(dù)，那(nà)么产生以上这种(zhǒng)向心加速度的(de)原因(yīn)很可能就是存在(zài)着一(yī)种我们看不到(dào)的物质，是这些暗物(wù)质(zhì)的引力效应将星(xīng)系聚(jù)集在了一(yī)起(qǐ)。

也是从这时(shí)开始(shǐ)，越(yuè)来越多的研究人员开始(shǐ)相信暗物质的存在。科学家根(gēn)据星(xīng)系(xì)外恒星轨道(dào)的速度，估算在星系当(dāng)中暗物(wù)质(zhì)的质量占整个(gè)星系(xì)质量(liàng)的85%。但(dàn)是，暗物质并不是唯(wéi)一可以解释(shì)这个现象的原因。在一项新的研(yán)究当中，科学家们发现，几乎没有引力效应的遥远恒(héng)星之间(jiān)，也(yě)会出现速度(dù)上(shàng)的微小差异。另外，天(tiān)文学家(jiā)还发(fā)现了一(yī)个反常(cháng)的(de)星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大(dà)小和银河系不多，但是星系当中存在(zài)的恒星(xīng)数量却只(zhǐ)有(yǒu)银河系的(de)千分之一。

所以在理论上，该星系(xì)必(bì)须(xū)存在暗物质，否则就会(huì)分崩离析。但是科学(xué)家们使用(yòng)最先进(jìn)的望远镜(jìng)对其(qí)进行(xíng)了40个小时(shí)的详细测量之后，发现星系中的恒星运动是(shì)可以用正常(cháng)的物(wù)质和力学(xué)定律来解释的(de)。那么又有人提出(chū)，也许该星系(xì)的暗物(wù)质，已经被附近(jìn)的另一个大星系剥离(lí)了。奇怪的是，它(tā)的附近没有任何星系(xì)存在。造成这些现象的除了暗物质的(de)假说之外，另(lìng)一种可能就(jiù)是人(rén)类对(duì)引力的(de)理解(jiě)还不够全(quán)面，引(yǐn)力(lì)很可能在(zài)不同尺度空间中(zhōng)的工作方式是(shì)不(bù)同(tóng)的，这意味着在行星系(xì)尺度中的天体会沿着它们的轨道(dào)，按照我们所理解(jiě)的方式(shì)运动(dòng)。但是上升(shēng)到星系和星团(tuán)的尺度，引力之间的相互作用则是不同的方式(shì)。对于在星系团之(zhī)间的相(xiāng)互作用，科学家还引(yǐn)入了外部场(chǎng)效应(yīng)的概念，指的是(shì)在数百万(wàn)光年的(de)规模(mó)上，巨大的质量之(zhī)间会产生对彼此特殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理(lǐ)论。如(rú)果MOND蒙(méng)德(dé)理论成立，这意(yì)味着我(wǒ)们需要对现在的物理(lǐ)定(dìng)律(lǜ)进行修(xiū)正(zhèng)，这些发现也让(ràng)很多人认为暗(àn)物质假说理论就此终结。但是在宇宙当(dāng)中(zhōng)还有(yǒu)关于暗物质存在的其他的理论证据(jù)，这些(xiē)理论证据是蒙德理论(lùn)所没法解(jiě)释的“引力(lì)透镜”。

<如何加入如新直销模式 如新是合法直销吗img alt="宇宙是“人为创造(zào)”的(de)证(zhèng)据？颠覆科学认知的暗物质！竟(jìng)是生命诞生的基础？_黑(hēi)料正(zhèng)能量" decoding="async" data-ratio="0.5597331716191631" data-type="jpeg" data-w="1649" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/18fc0a6e444b507.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

径向距离(lí)为37亿光年的子弹(dàn)星系团(tuán)，由两个(gè)碰撞的星系团(tuán)所组成，类似这样的星团，它们大(dà)部分的普通质量(liàng)都在星系的(de)气(qì)体(tǐ)当中。当星(xīng)团以(yǐ)1000万公里(lǐ)/小时(shí)发(fā)生碰撞的时候，星(xīng)际气体的相互作用就(jiù)会导致温(wēn)度的急剧升(shēng)高，速度大幅降低(dī)。所(suǒ)以在理论(lùn)上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团大部(bù)分的质量(liàng)将位于(yú)所有这些气体(tǐ)所在的(de)中间区域。那么我(wǒ)们通过什(shén)么(me)来(lái)验(yàn)证它的质量区域(yù)到底是(shì)不是(shì)集(jí)中在(zài)中间呢(ne)？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远镜传(chuán)回了宇宙当中第(dì)一张全(quán)彩(cǎi)的高清照片(piàn)，在照片中我们可(kě)以明显地看到很多星系(xì)似乎被(bèi)拉伸产(chǎn)生(shēng)了(le)巨大(dà)的形变(biàn)。其实(shí)这些星系(xì)本身并不是真的被扭曲了，也(yě)不是韦伯(bó)望远镜出了什么(me)问题，而是这样极遥远(yuǎn)的天(tiān)体(tǐ)和我们地(dì)球上的观(guān)测者之间。被一个(gè)质量超级巨大的天(tiān)体遮(zhē)挡(dǎng)，这(zhè)个超大(dà)质量(liàng)的东西(xī)的引力，会使(shǐ)身后更遥(yáo)远星系的光(guāng)都发生了扭曲。这个现象(xiàng)就是引力透镜(jìng)效应。这个巨大的天体(tǐ)可能是超大质量(liàng)的黑洞或者是暗物质(zhì)。

所以当人们对子弹星(xīng)系团观测的时(shí)候，发现它的大质量(liàng)区域并不(bù)是在(zài)中(zhōng)间，而是在两侧。所以最好的解释方(fāng)法就(jiù)是(shì)当星(xīng)团(tuán)发生全部的碰撞时，可被观测到的质量气体被卡(kǎ)在了中间(jiān)，暗(àn)物(wù)质(zhì)则(zé)直接通过了这(zhè)个区域，并(bìng)在两(liǎng)边形成了引(yǐn)力透(tòu)镜。对子弹星系团(tuán)的(de)引力透镜(jìng)研究也(yě)被认为是暗物质存(cún)在的迄(qì)今为止(zhǐ)最好的理(lǐ)论证据。

除此之外，还有来(lái)自(zì)宇宙当中最古(gǔ)老的光(guāng)。从宇宙大(dà)爆炸开始，38万年之后，可见光终于(yú)可以畅(chàng)通无阻地穿越(yuè)在宇宙当中(zhōng)了。经过(guò)了130多(duō)亿年之后，这些光(guāng)在宇宙空间背景(jǐng)上留下了(le)各相同(tóng)性的微波辐射(shè)。其中红色的部分(fēn)表示温度较(jiào)高(gāo)的区域，蓝(lán)色则表示相对较冷的区域，但实际(jì)上(shàng)它们之间的温(wēn)差只有万分之(zhī)一。

科学家们通过对前景背景分离后的二值(zhí)图像进(jìn)行连通域提取和标记之后发(fā)现(xiàn)，如果宇(yǔ)宙当中没有暗物质，图形(xíng)看起(qǐ)来不应该是这(zhè)样(yàng)的，而随着暗(àn)物质的增加，一些峰值的幅(fú)度会减(jiǎn)小，才变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙(zhòu)微波背景辐射的测量(liàng)值，我(wǒ)们需要的(de)暗物质(zhì)大约是(shì)普通(tōng)物质的5倍。这(zhè)个数字与(yǔ)解释星系当中恒星(xīng)运动所(suǒ)需要的暗(àn)物质比(bǐ)例是一致(zhì)的。这(zhè)就(jiù)意(yì)味着。

用了一(yī)个简单的(de)理(lǐ)论框架，就很好地解(jiě)释了很多不同的观测结果。而暗物质的本质就是宇(yǔ)宙当中存在着某种类型的粒子，它们不参(cān)与任何其(qí)他的(de)电磁作(zuò)用，只(zhǐ)通过引力来(lái)相互作(zuò)用(yòng)。所以如果能(néng)够(gòu)找到这种粒子的(de)存(cún)在(zài)，就相当于找到了暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的实际证据。这种粒子到(dào)底(dǐ)是什么(me)？科学家们(men)已经(jīng)提出了数十种的假想目标，而要(yào)寻(xún)找这(zhè)些不(bù)同的目标(biāo)粒(lì)子所需要(yào)的实验方(fāng)式也(yě)不相同。在(zài)过(guò)去的几十年当中，人类为(wèi)了寻(xún)找(zhǎo)这(zhè)些看不(bù)见(jiàn)、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规(guī)物质相(xiāng)互作用的“暗物质”，科学家们已经进(jìn)行了超(chāo)过(guò)50次的实验，却没有任何实质性的发(fā)现，除了一(yī)个地方，意大利的格兰(lán)萨索山，隶(lì)属(shǔ)于(yú)阿尔卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿(kuàng)井(jǐng)当中(zhōng)，藏(cáng)着(zhe)地球上最(zuì)大的地学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个(gè)三层楼高的(de)探(tàn)测(cè)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，这里的科学家声(shēng)称观测到了某种信号(hào)。经(jīng)过了20多年的数据(jù)收集，人(rén)们发现了(le)一个有趣的事(shì)情。探测率会在每(měi)年的6月份达(dá)到峰值，然后在11月降到最低，而且在(zài)20年当中每年(nián)都是一样。一些科学家(jiā)认为这可(kě)能(néng)是人类发现(xiàn)暗物(wù)质的(de)第一(yī)个直接证据。

但是为什(shén)么(me)暗物质会(huì)产生周期性的年度信号(hào)呢？刚才我们讲了太阳系(xì)正(zhèng)在以220公里/秒的速度围绕着银河系进行移(yí)动(dòng)，那么如果暗物(wù)质存在宇(yǔ)宙当中，这(zhè)意味着我们(men)也在以这样的速度在穿越着暗(àn)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公里/秒的速度围(wéi)绕太阳进行(xíng)旋转。所以有半年的时间，地球围绕太(tài)阳的方向(xiàng)与太阳环(huán)绕银河(hé)系的方向(xiàng)是一致的，而另(lìng)外半(bàn)年则与之相反。

而在6月份的时候，地球(qiú)与太阳的方(fāng)向(xiàng)正好达到完(wán)全一致(zhì)，这是理论上(shàng)地(dì)球穿越暗物(wù)质(zhì)流(如何加入如新直销模式 如新是合法直销吗liú)最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际(jì)的情况中，太阳系相对银(yín)河系的平面呈现了60度的倾斜，但(dàn)是这并不影(yǐng)响这个(gè)理论的有(yǒu)效(xiào)性。

因(yīn)此科学家认为这可以用来解(jiě)释，研究人员们所(suǒ)观(guān)测到的周期(qī)性信号。当然也可能(néng)有其他的情(qíng)况(kuàng)，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(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上的积雪(xuě)，甚(shèn)至连意大利游客的数量也(yě)符合这个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又在南半球建立(lì)了一个(gè)几(jǐ)乎(hū)相同(tóng)的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的实验室正好相反，而在这里，地球穿过暗(àn)物质流的运动特征和(hé)第一(yī)个实验室是一样(yàng)的。

因(yīn)此，如果在这(zhè)里可以得到相同的信号，就可以成(chéng)为暗物质(zhì)所存在的非常有力的(de)证据(jù)了。但是由于这个(gè)实验室刚刚建成不(bù)久，所以截(jié)至目前还无法提供相应(yīng)的数据支持。另外，在(zài)2025年，NASA将会发射(shè)一台新的望(wàng)远(yuǎn)镜，这台太(tài)空望远镜(jìng)叫做(zuò)“南希格雷(léi)斯罗曼(màn)”，它的(de)主镜大小跟哈勃(bó)望(wàng)远镜相同(tóng)，但它的(de)宽视场仪器提供的视(shì)野是哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希格雷(léi)斯(sī)罗曼太(tài)空望远镜其中一(yī)个关(guān)键的用途就是探索暗(àn)物质背(bèi)后的奥秘，对于探测的(de)结果，我们(men)只能拭目以待了。费米实(shí)验(yàn)室粒(lì)子天(tiān)体(tǐ)物理中心的(de)科学家(jiā)丹(dān)琥(hǔ)珀(pò)和(hé)贾森斯特芬研究(jiū)发现，如(rú)果暗物质存在(zài)，它们极(jí)有可能(néng)拥有(yǒu)另一种(zhǒng)神(shén)秘的效应，这种(zhǒng)暗(àn)物质效(xiào)应，会(huì)支(zhī)持宇(yǔ)宙当中生命(mìng)的诞生，或(huò)者说是(shì)生命进化的一(yī)个重要因素。

如果这一理论得(dé)到进(jìn)一(yī)步的证(zhèng)实，那么遍布宇宙当中(zhōng)的暗物(wù)质会(huì)不会意味(wèi)着(zhe)人(rén)类并不孤单呢？或许在宇宙(zhòu)当中某个角(jiǎo)落的行星上(shàng)，暗(àn)物质(zhì)正在通过这样的效应创造生(shēng)命(mìng)。当然，这些推论的大前提是要(yào)先找到暗物质存在的实际证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得(dé)暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的(de)支持是我更新的动力(lì)！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 如何加入如新直销模式 如新是合法直销吗