宇宙是“人为制造”的？为何会(huì)存在科学无法解释的“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什么？人类为了寻(xún)找暗物质存在(zài)的证据，科(kē)学家们在过(guò)去(qù)的几十(shí)年当中进行了超过50次的长期实验，但是却(què)没有发现(xiàn)任(rèn)何的有效证据。除了一个(gè)地方(fāng)，在(zài)1687年(nián)出(chū)版(bǎn)的自然哲学数学原理一书中，埃萨(sà)克牛顿(dùn)发表(biǎo)了(le)万有(yǒu)引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的规律。往后的几百(bǎi)年来，当(dāng)天文学家们发现(xiàn)某些(xiē)天体(tǐ)运(yùn)行(xíng)轨道出现异常，不符合(hé)万有(yǒu)引力(lì)定律(lǜ)的(de)时(shí)候，他们就(jiù)会知(zhī)道，周围一定有未(wèi)知的天体通过引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就(jiù)通过天王星(xīng)运(yùn)行轨(guǐ)道的异常，推(tuī)算并(bìng)且发现了海王星(xīng)的存在(zài)。另外，哈雷彗(huì)星、冥(míng)王星(xīng)的发(fā)现都是应(yīng)用万有引力定律所(suǒ)取得重大(dà)天文成就(jiù)的例子。但是(shì)这些发(fā)现(xiàn)都(dōu)是在恒(héng)星系统(tǒng)的尺(chǐ)度当中，可当我们(men)上(shàng)升到星系或者是星团的尺(chǐ)度，事情就开(kāi)始变(biàn)得(dé)诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里(lǐ)茨(cí)兹威基正(zhèng)在研究和(hé)测量后发(fā)星系团的质量。这是一个(gè)由(yóu)数(shù)千个(gè)星系(xì)所(suǒ)组成的巨大星系团(tuán)，这些星(xīng)系(xì)被引力束(shù)缚在(zài)一起。测量星(xīng)系团的(de)质量(liàng)一般会使(shǐ)用(yòng)到两(liǎng)种方法，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以确定(dìng)其质量的范(fàn)围。

第一种是获得(dé)其(qí)"光度学的质量(liàng)"，需(xū)要(yào)的数(shù)据是测量各个星系的光度(dù)。

第(dì)二种是动力(lì)学质量的计(jì)算，是利用光谱红移测(cè)量星系团中的各个星系相(xiāng)对于星系(xì)团(tuán)的运动速(sù)度。当测量(liàng)结(jié)果出来之后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然(rán)是(shì)“光度学质量”的400倍(bèi)。这(zhè)意(yì)味(wèi)着，后发座星系团有99%的质量消(xiāo)失了，或(huò)者说这99%的质量(liàng)并不以(yǐ)可见光的形式所存在(zài)，我们无法(fǎ)看到。最诡异(yì)的是，在测(cè)量速度的过程中，兹威基(jī)发现星系团中很多星系(xì)的(de)速度比(bǐ)理论(lùn)上要快得多(duō)，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可(kě)见(jiàn)星系(xì)的质量所(suǒ)产(chǎn)生的引(yǐn)力(lì)是无法将(jiāng)它们束缚在(zài)星系(xì)团(tuán)内的(de)，它们早就应(yīng)该(gāi)被抛出李宇春的现任丈夫是谁星系(xì)团之(zhī)外(wài)了，除非有一种神秘的力量在起作用，这(zhè)种力(lì)量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维基提出(chū)了这样部分不可见的(de)暗(àn)质(zhì)，它不发散光、吸光(guāng)、反射光，但是它们却占据着宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人们对这样(yàng)的一种说法不(bù)屑(xiè)一顾。

直(zhí)到40年之后，“暗物质”这个词才再(zài)一次出现。天文(wén)学(xué)家维拉鲁宾和(hé)肯特(tè)福特在(zài)观测仙女(nǚ)座星系中(zhōng)的恒星(xīng)运动。理(lǐ)论上来(lái)说，距(jù)离中心越远的恒(héng)星在其轨道(dào)上(shàng)的(de)运行速(sù)度(dù)就会越慢(màn)。但是他们(men)观测的结果却(què)让人感到不可(kě)思议(yì)。

随(suí)着与中心(xīn)距(jù)离的(de)增加，恒星的旋转速度(dù)几乎保(bǎo)持不变。可是根据牛顿(dùn)的万(wàn)有引力(lì)定律，在星系当中(zhōng)如果(guǒ)没有足够大的(de)质量来吸(xī)引它(tā)们(men)，这些(xiē)外围(wéi)的恒星早就被甩到宇宙(zhòu)当(dāng)中了(le)。基于这种李宇春的现任丈夫是谁现象，科(kē)学(xué)家们会使用一种相对标准的方法来(lái)解释暗(àn)物质的存在，这种(zhǒng)方法就是测量星系(xì)当(dāng)中气体在X轴上距离星系中心(xīn)的(de)距离，以及在Y轴(zhóu)上气体的(de)旋转速(sù)度。如果出现异常的结果，就认为(wèi)是由暗物(wù)质的力量进入(rù)其中。

于是科学家们通过射电望远(yuǎn)镜测量了距离星(xīng)系中心更(gèng)远距(jù)离(lí)的氢元素(sù)，发(fā)现(xiàn)它(tā)们的旋转速度并不符合牛(niú)顿(dùn)的力学(xué)定律。我们的太阳(yáng)系也不例外，太阳系(xì)位于银河系的第三悬臂之上(shàng)，距离银河系中(zhōng)心2.6万光(guāng)年，根据(jù)万有引力(lì)定律进行计算(suàn)，太阳系的运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但(dàn)实(shí)际(jì)上，太(tài)阳(yáng)系(xì)正(zhèng)在以220千米/秒(miǎo)的速(sù)度围绕银河系旋转，这个实际(jì)速度(dù)远远(yuǎn)大于理论速度，那(nà)么产(chǎn)生以上这种向心加(jiā)速度的原因(yīn)很可能就是存在着一(yī)种(zhǒng)我们看(kàn)不到的物质(zhì)，是这些暗物质(zhì)的引力效应将星系聚集在了一起。

也是(shì)从这时开始，越来越(yuè)多的研究人(rén)员开始(shǐ)相信暗物(wù)质的存在。科学家(jiā)根据星(xīng)系外恒星轨(guǐ)道的速(sù)度，估算在星系当(dāng)中暗物质的质量占整(zhěng)个星(xīng)系质量的85%。但是(shì)，暗物(wù)质并不是唯一可以(yǐ)解释(shì)这(zhè)个现象的原因。在一项新的研究当中，科学家们发现(xiàn)，几乎(hū)没有引力效应的遥(yáo)远(yuǎn)恒(héng)星之(zhī)间，也(yě)会出现速度上的微(wēi)小差异(yì)。另外，天(tiān)文学家还发现了(le)一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离地(dì)球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是星系当(dāng)中(zhōng)存(cún)在的恒星数量(liàng)却只(zhǐ)有银河系的千分(fēn)之一。

所以在(zài)理论上，该星(xīng)系必须(xū)存在暗(àn)物质，否则就会分崩离析(xī)。但是科学家们使用最(zuì)先进(jìn)的望远(yuǎn)镜(jìng)对其进行(xíng)了40个小时的详细测量之后，发现星系(xì)中的(de)恒星运动(dòng)是可以(yǐ)用(yòng)正(zhèng)常的物质(zhì)和力学定律来解(jiě)释(shì)的。那(nà)么又有人提出，也(yě)许该星(xīng)系的暗物(wù)质(zhì)，已经(jīng)被附近的另(lìng)一(yī)个大星系剥离了。奇怪的(de)是，它的(de)附近没有(yǒu)任何星系存在。造成这些现象的除了暗(àn)物质的(de)假说之外(wài)，另(lìng)一种(zhǒng)可能就(jiù)是人类对(duì)引力的理解还不够全面(miàn)，引力很(hěn)可能在不同尺度空(kōng)间中的工作方式是(shì)不同的，这意(yì)味(wèi)着在行(xíng)星系尺(chǐ)度中(zhōng)的(de)天体会沿着(zhe)它们(men)的轨道，按(àn)照我们所(suǒ)理解的方式运动。但是上升到星系和星团的(de)尺度(dù)，引力(lì)之间的相(xiāng)互作用(yòng)则是不同(tóng)的方(fāng)式。对于在(zài)星(xīng)系(xì)团之间的相互作用(yòng)，科学家还引入了外(wài)部场效应的(de)概(gài)念(niàn)，指(zhǐ)的是在数百万(wàn)光(guāng)年的规模上，巨大的质量(liàng)之间会产生对彼此特(tè)殊的效果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理论(lùn)成立，这意味(wèi)着我(wǒ)们需要对现(xiàn)在(zài)的(de)物理定律进(jìn)行修正，这些发现也(yě)让很(hěn)多人认为暗物质假说理论就(jiù)此终结(jié)。但是在宇宙当中还(hái)有关于暗物质存在的(de)其他的理论证据，这(zhè)些(xiē)理论(lùn)证据(jù)是蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的子弹星(xīng)系团(tuán)，由两个碰撞(zhuàng)的星系团所组(zǔ)成(chéng)，类似这样的星团，它们大部(bù)分的普通(tōng)质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰(pèng)撞的时候，星(xīng)际气(qì)体的相互作(zuò)用就会导致(zhì)温度的急(jí)剧升高，速度大幅降低。所以在理论(lùn)上，在碰撞(zhuàng)之后，子(zi)弹星(xīng)系团大部(bù)分的质(zhì)量将位于所有这些气体所在的中(zhōng)间区域。那么我们通过(guò)什么来验证它的(de)质(zhì)量区域到底是不是集中在中间呢？前(qián)不久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望远镜传回了(le)宇宙当中第一张全彩的高(gāo)清照片，在照片中我(wǒ)们可以明(míng)显地看到很(hěn)多星系似乎被(bèi)拉(lā)伸(shēn)产生了(le)巨大的形变。其实这些星系本身并不是(shì)真的被(bèi)扭曲了，也不是(shì)韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而(ér)是这样极遥远的天体和我们地(dì)球上的观测者之间。被一个质量(liàng)超级巨大的天体(tǐ)遮挡，这个超大(dà)质(zhì)量的东西的引力，会使身后更遥远星系的(de)光都发生了(le)扭曲。这个现象就是(shì)引力透(tòu)镜效应。这个巨大的(de)天体可能是超大质(zhì)量的黑洞或者是暗物质。

所(suǒ)以当人们对子弹(dàn)星(xīng)系团观测的时候，发现它(tā)的大质(zhì)量区域并不是在中(zhōng)间(jiān)，而(ér)是(shì)在(zài)两侧。所以最好的解释方(fāng)法就是当星团发(fā)生全部的碰撞时，可被观测到的质量气体被卡在(zài)了中间，暗(àn)物质则直接通过(guò)了这个区(qū)域，并在两边(biān)形成了引力透镜。对子弹星系团的(de)引力(lì)透镜研究也被认为(wèi)是(shì)暗物质存在的迄今为止最好的理论证据。

除此(cǐ)之外，还有来(lái)自宇宙当中最古老的光。从宇(yǔ)宙大爆炸开始，38万年之(zhī)后，可(kě)见(jiàn)光(guāng)终(zhōng)于可以畅通(tōng)无阻地(dì)穿越在宇宙当中了。经(jīng)过了(le)130多亿年之后，这(zhè)些光在(zài)宇宙空间背景(jǐng)上留下了各(gè)相同性的微波辐射(shè)。其中红色的部分表示温度较高的(de)区域，蓝色(sè)则表示相(xiāng)对较冷(lěng)的区域，但实际上它们之间的(de)温差只(zhǐ)有万(wàn)分之一。

科(kē)学家们通(tōng)过对前景背景分离后的(de)二(èr)值图像(xiàng)进行连通域提取(qǔ)和标(biāo)记之后发现，如(rú)果宇宙当中没(méi)有暗物质，图形看起来(lái)不应该是这样(yàng)的，而随着暗(àn)物质的增(zēng)加，一些峰值的幅(fú)度会减小，才变得看起来“和谐(xié)”。为了匹配(pèi)宇宙微波背(bèi)景辐射的(de)测量值，我们需(xū)要的暗物(wù)质大约是普(pǔ)通(tōng)物质(zhì)的5倍。这个数字与解释星(xīng)系当中恒星(xīng)运动所需要的暗(àn)物质(zhì)比例是一致的。这就意味着。

用了一个简单的理论(lùn)框架，就很好地解释了很多不同的(de)观测结果。而(ér)暗物质(zhì)的本(běn)质就是(shì)宇宙当(dāng)中存在着某种类(lèi)型的粒子，它们不参与任何其(qí)他的(de)电(diàn)磁作用，只通过引力(lì)来相互作用。所以(yǐ)如(rú)果能够找到这种粒子的(de)存在，就相当于(yú)找到了暗(àn)物质存在(zài)的实际证(zhèng)据。这种粒子(zi)到底是什么？科学(xué)家们(men)已经提出了数(shù)十种(zhǒng)的假想目标，而(ér)要寻找这些不(bù)同的(de)目标(biāo)粒子所需要的实(shí)验方式也(yě)不相同(tóng)。在过去的几十年当中，人类为了寻找这些看不见(jiàn)、摸不到(dào)，几乎不会(huì)与常(cháng)规(guī)物质相互作用的“暗物质”，科(kē)学家们已经(jīng)进行了超(chāo)过(guò)50次(cì)的实验，却没有(yǒu)任何(hé)实质性(xìng)的发现，除了一个地方，意(yì)大利的(de)格兰(lán)萨索山，隶属(shǔ)于阿(ā)尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下(xià)矿井当(dāng)中，藏着地球上(shàng)最大的(de)地学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼(lóu)高的探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的(de)科(kē)学家声称(chēng)观测(cè)到了某种信号(hào)。经过了20多年的数据收(shōu)集(jí)，人们发现了(le)一个有(yǒu)趣的事情。探测率会(huì)在每年的6月份达到峰(fēng)值(zhí)，然后在11月降到最低(dī)，而且在20年当中每(měi)年都是一样。一些科(kē)学家(jiā)认为(wèi)这可能是人类发现暗物质的(de)第(dì)一个直接证据。

但(dàn)是为(wèi)什(shén)么暗物质会产生周期性的年度(dù)信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太阳系正在以220公里/秒的速(sù)度围绕着(zhe)银(yín)河系进行移动，那(nà)么如果暗物质存(cún)在宇宙(zhòu)当中，这意味(wèi)着我们也在以(yǐ)这样的(de)速度(dù)在穿(chuān)越着暗物质流，这个(gè)过程中(zhōng)会产生(shēng)相应的振荡(dàng)，同时地球(qiú)又以30公里/秒的速度围绕太阳(yáng)进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与太阳环(huán)绕银河系(xì)的方向(xiàng)是一(yī)致的(de)，而另外半年(nián)则(zé)与(yǔ)之相(xiāng)反。

而在(zài)6月(yuè)份的(de)时候，地球与太阳(yáng)的方(fāng)向正好达到完全一致(zhì)，这是理论上地球穿越暗物质流最(zuì)快的时(shí)段(duàn)。而在11月份，又(yòu)恰好达到(dào)了(le)最(zuì)慢值。尽管在实际的情况(kuàng)中，太阳系相对银河系的(de)平(píng)面呈现了(le)60度(dù)的倾斜，但是这并不影(yǐng)响这(zhè)个(gè)理论的有效性(xìng)。

因此科学家认为(wèi)这可(kě)以用来解(jiě)释，研(yán)究人员们所观测到的周(zhōu)期性信号。当然也可(kě)能有其(qí)他的(de)情(qíng)况，造成这种(zhǒng)年度周期信号(hào)的差异(yì)也可能是温度、湿度、土壤中(zhōng)的水分(fēn)、高山上的积雪(xuě)，甚至连意大利(lì)游客的数量也(yě)符合这(zhè)个(gè)周(zhōu)期的(de)规(guī)律(lǜ)。

所(suǒ)以，科学家们又(yòu)在(zài)南半球(qiú)建立了一(yī)个几(jǐ)乎相同的实(shí)验室，这里的季节与(yǔ)之(zhī)前的实验室(shì)正好相反，而在这里，地球穿过(guò)暗物质流的运动特征和第一个(gè)实验室(shì)是一样的。

因此，如果在(zài)这里可以得到(dào)相同的信号，就可(kě)以成为暗物质所(suǒ)存在的非(fēi)常有力的证据了。但(dàn)是由于这个实验室刚刚建(jiàn)成(chéng)不久，所以(yǐ)截至(zhì)目前还无(wú)法提供相(xiāng)应的(de)数据支(zhī)持。另外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新的望远镜，这台太空望远镜叫(jiào)做(zuò)“南希(xī)格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大(dà)小跟哈勃望远镜(jìng)相同，但它的(de)宽视场仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南希格雷斯(sī)罗曼太空(kōng)望远镜(jìng)其(qí)中(zhōng)一个(gè)关键的用(yòng)途就是(shì)探索暗物质(zhì)背(bèi)后的(de)奥秘，对(duì)于(yú)探测的结果，我们只能拭目以待了(le)。费米实验室(shì)粒子(zi)天体物(wù)理中心的科学家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特(tè)芬(fēn)研究(jiū)发现，如(rú)果暗物质存在，它们极有(yǒu)可(kě)能(néng)拥有另一种神(shén)秘的效应，这种(zhǒng)暗物质效应(yīng)，会支持宇宙(zhòu)当中生命的(de)诞生，或(huò)者说(shuō)是生命进化的一个重要因素(sù)。

如果这一理(lǐ)论得到进一步的证(zhèng)实，那么遍(biàn)布宇宙当中的暗物质会不会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某(mǒu)个角落的(de)行(xíng)星上，暗物质正在通(tōng)过这(zhè)样的效(xiào)应创造生命。当然，这些推论的大前提是(shì)要先找(zhǎo)到(dào)暗物(wù)质存在的实际证(zhèng)据。那(nà)么小(xiǎo)伙(huǒ)伴们，你们觉得暗物质(zhì)到(dào)底存不存在呢？喜欢(huān)请点(diǎn)赞(zàn)，你(nǐ)的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 李宇春的现任丈夫是谁