宇(yǔ)宙是“人为制造”的？为何会存(cún)在科学无法解释的(de)“暗物质(zhì)”？暗物质又究(jiū)竟(jìng)是什么？人类为了(le)寻(xún)找暗物质存在(zài)的证据(jù)，科(kē)学家们在过去(qù)的几十年当中进行(xíng)了(le)超(chāo)过50次的长期实验，但是却没有发现(xiàn)任何的有效(xiào)证据。除了一个地方，在(zài)1687年出版的(de)自然哲(zhé)学(xué)数学原理(lǐ)一书中，埃萨克(kè)牛顿发(fā)表(biǎo)了万有(yǒu)引力定律(lǜ)，它揭示了宇(yǔ)宙(zhòu)中天体运动(dòng)的规(guī)律(lǜ)。往(wǎng)后的几百年(nián)来，当天文学家们发现某些(xiē)天体运行轨道出现异常，不符合万有(yǒu)引力定律的时候，他们就会知道，周围一定有未知的天(tiān)体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本(běn)勒(lēi)维耶(yé)就通过天王星运(yùn)行(xíng)轨(guǐ)道的异(yì)常，推算并(bìng)且发现了(le)海王星的存在(zài)。另外(wài)，哈雷(léi)彗星、冥王(wáng)星的发现(xiàn)都是应用万有引力(lì)定律所取得(dé)重大天文成就的例子。但是这(zhè)些发现都是在(zài)恒星(xīng)系统的尺度(dù)当中，可当我们上升(shēng)到星系或者是星团的尺度(dù)，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹(zī)威基正在(zài)研究和测量后发星(xīng)系团(tuán)的质量。这是一(yī)个由数(shù)千个(gè)星系所(suǒ)组成的巨大星(xīng)系团，这些星(xīng)系(xì)被引力(lì)束缚在一起。测量星(xīng)系(xì)团的质量一(yī)般会使用到两种(zhǒng)方法(fǎ)，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以确(què)定(dìng)其质量的范(fàn)围。

第(dì)一种是获得其"光度学的质量"，需要的数据是(shì)测(cè)量各个星系的光度。

第二种(zhǒng)是动(dòng)力学质量的计算(suàn)，是(shì)利用光谱红(hóng)移测(cè)量(liàng)星系团中的(de)各个星系(xì)相对于星系团的运动速度。当测量结果出来(lái)之后，兹(zī)威基彻底懵了，“动力(lì)学质量”竟然(rán)是“光度学质(zhì)量”的(de)400倍。这意(yì)味着，后发座星系(xì)团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并(bìng)不以可见光的形式所存在，我们无(wú)法(fǎ)看到(dào)。最诡异(yì)的是(shì)，在测量速度的过程(chéng)中(zhōng)，兹(zī)威基发现星系(xì)团(tuán)中很(hěn)多(duō)星系的(de)速度比理论上要快得(dé)多，按(àn)照牛顿(dùn)的(de)运动学定律(lǜ)，仅靠这(zhè)些(xiē)可见星系(xì)的质量所产(chǎn)生的引力(lì)是(shì)无法将它们束缚(fù)在星系(xì)团内的，它(tā)们(men)早就应该被抛出星系(xì)团之外了，除非有(yǒu)一(yī)种神秘的力量在(zài)起作用，这种力量来源(yuán)于某种隐形的物质(zhì)。

据此，兹(zī)维(wéi)基提出了(le)这样(yàng)部分不可见的暗(àn)质，它不发散光(guāng)、吸光、反射光，但是它们却占据着(zhe)宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人(rén)们对这(zhè)样的一种说法不屑一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物(wù)质(zhì)”这(zhè)个词才(cái)再一次出现。天文学(xué)家维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测仙女(nǚ)座(zuò)星系中的(de)恒星运动。理论上来说，距离中心越远的恒星(xīng)在其(qí)轨(guǐ)道上的运行速度就(jiù)会越慢。但是(shì)他们观(guān)测的结果却让人(rén)感到不可(kě)思议。

随着与中心距离的增加，恒星的(de)旋转速(sù)度几乎(hū)保持不变。可是根据牛顿的(de)万有引力定律，在(zài)星系当中如果没有足(zú)够大的(de)质量来吸引它(tā)们，这(zhè)些外围(wéi)的(de)恒(héng)星早(zǎo)就被甩到(dào)宇宙(zhòu)当(dāng)中了。基于(yú)这种现象，科学家们(men)会使(shǐ)用(yòng)一种相对标(biāo)准的方法来解释暗物质的存(cún)在，这种方法就是测量星系当(dāng)中气体在(zài)X轴上距(jù)离(lí)星(xīng)系中心的(de)距离，以及(jí)在Y轴(zhóu)上气体的(de)旋转速度(dù)。如果(guǒ)出现(xiàn)异常的结果，就(jiù)认为是由暗(àn)物(wù)质的力量进入其中。

于(yú)是科学家们通过射电望(wàng)远镜测量了距离星系中心更远(yuǎn)距(jù)离的氢(qīng)元素，发现它们的(de)旋(xuán)转速度并不符合牛顿的(de)力学定律。我们的(de)太阳系也不(bù)例(lì)外，太(tài)阳系(xì)位于(yú)银河(hé)系的第三(sān)悬臂之(zhī)上(shàng)，距离(lí)银河(hé)系中心2.6万光年，根(gēn)据万有引力(lì)定律进行计算，太阳系的运行速(sù)度应该是160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正(zhèng)在以220千米/秒的速度(dù)围(wéi)绕银河(hé)系旋转，这(zhè)个实际(jì)速度远远大(dà)于理论速(sù)度(dù)，那么产(chǎn)生(shēng)以上这种向心(xīn)加速度的原因很可(kě)能就是存在着一种我(wǒ)们(men)看不到的物(wù)质，是这些暗物质的引力效应将星(xīng)系聚(jù)集在了一起。

也是从这时开(kāi)始，越来越(yuè)多的(de)研(yán)究人员(yuán)开始相(xiāng)信暗物质的存在(zài)。科学家根据(jù)星系外恒星轨道的速度，估算在星系(xì)当中暗(àn)物质的质量占整(zhěng)个星(xīng)系质量的85%。但(dàn)是，暗物质并不是唯一可以解(jiě)释这(zhè)个现象(xiàng)的原(yuán)因(yīn)。在一项新的研究当中，科学家们发现，几乎(hū)没有引力效应的(de)遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上的(de)微(wēi)小差异。另外(wài)，天文学家还发现了一个反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大(dà)约2.5亿光年，大小和(hé)银河系(xì)不多，但(dàn)是星(xīng)系当中存美甲建构是什么意思，语言建构是什么意思在的恒星数(shù)量却只有(yǒu)银(yín)河系的千分(fēn)之一。

所以在(zài)理论上，该星系(xì)必须存(cún)在(zài)暗物(wù)质，否则就会(huì)分崩离(lí)析。但是科学家们使用最先进的望远镜对(duì)其进行(xíng)了40个小时的详细(xì)测(cè)量之后(hòu)，发现星(xīng)系中的恒星运动是可以用(yòng)正常的物质(zhì)和(hé)力学定律来解(jiě)释的(de)。那(nà)么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近(jìn)的另一(yī)个大星系剥离了。奇怪的(de)是，它(tā)的附近没有任何星系存在(zài)。造成(chéng)这(zhè)些现(xiàn)象的除了暗物(wù)质(zhì)的(de)假说之外，另一种可能就是(shì)人类对引力的(de)理解还(hái)不够全面(miàn)，引力(lì)很可能(néng)在不(bù)同尺度空间中的工作方式是不(bù)同的，这意(yì)味(wèi)着(zhe)在行星系尺度中的(de)天体会沿着(zhe)它们的轨道，按照(zhào)我们所(suǒ)理解的方式运动。但是上升到星系和星团的尺度，引力(lì)之间的相互作用则(zé)是不同的(de)方式。对于在星系团之间的相互作用(yòng)，科学家还引(yǐn)入了外部(bù)场效应的概念，指的是在数百万光年的(de)规(guī)模(mó)上，巨大的(de)质量(liàng)之间会产生对彼此特(tè)殊的(de)效果，这(zhè)个理(lǐ)论叫(jiào)做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立，这(zhè)意(yì)味(wèi)着我们需要对现在的物(wù)理定律进行修正(zhèng)，这(zhè)些(xiē)发现也让(ràng)很多人认为暗物质(zhì)假说理论就此终结。但是在(zài)宇宙当(dāng)中还有关(guān)于暗物质存在的(de)其(qí)他的理论证据(jù)，这些(xiē)理论证据是蒙(méng)德理论所没法解释的“引(yǐn)力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距离(lí)为37亿光年的(de)子弹星系(xì)团，由两(liǎng)个碰撞的星系团所组成，类似这(zhè)样的星团，它们大部分的普通质量都在星系的气体当中(zhōng)。当星团(tuán)以1000万公(gōng)里/小时发生碰(pèng)撞(zhuàng)的(de)时(shí)候，星际气体的(de)相互作用就会(huì)导致温(wēn)度的急剧(jù)升(shēng)高(gāo)，速(sù)度大幅降低。所以在理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团大部(bù)分的质量将位于所有这些气体(tǐ)所在(zài)的中间(jiān)区域。那么(me)我们通(tōng)过什么来验证它(tā)的质量区(qū)域到底(dǐ)是不是(shì)集中在中间(jiān)呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯太(tài)空望远(yuǎn)镜传回了(le)宇宙当中第一张全彩的(de)高清照片，在照(zhào)片中(zhōng)我们(men)可以明显地看到很多星(xīng)系似乎(hū)被拉伸产生了(le)巨大的形变。其实(shí)这些(xiē)星(xīng)系(xì)本身并不(bù)是真的被扭曲了，也不是(shì)韦伯望远(yuǎn)镜出(chū)了什么问(wèn)题，而是这样极遥远的(de)天(tiān)体(tǐ)和我们(men)地球上的观(guān)测者(zhě)之(zhī)间。被(bèi)一(yī)个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身后更遥远星系的(de)光(guāng)都发生了扭(niǔ)曲。这个现(xiàn)象就是引力透镜效应(yīng)。这个巨大的天体可(kě)能是超大质(zhì)量的黑洞(dòng)或者是暗(àn)物质。

所以(yǐ)当人(rén)们对(duì)子弹(dàn)星系团(tuán)观测的时候，发(fā)现它的大质量区域并(bìng)不是(shì)在中间(jiān)，而是在两侧。所(suǒ)以最好的解释方(fāng)法就是当星团发(fā)生(shēng)全部的碰撞(zhuàng)时，可被(bèi)观测到的(de)质(zhì)量气体被卡(kǎ)在了中间，暗物质(zhì)则直接通(tōng)过(guò)了这(zhè)个区域，并在两(liǎng)边形成了引力透镜。对(duì)子弹星系团的引力透镜研究也被认为是暗物(wù)质存在的迄(qì)今为止最(zuì)好的理论(lùn)证据。

除此之(zhī)外(wài)，还有来自宇(yǔ)宙(zhòu)当中最(zuì)古老的(de)光。从宇宙大爆炸(zhà)开始(shǐ)，38万年之后，可见光终于可以畅(chàng)通无阻(zǔ)地(dì)穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过了(le)130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相(xiāng)同性的微(wēi)波辐(fú)射。其(qí)中红色的部分表示(shì)温度较高的区域，蓝色则(zé)表示相(xiāng)对较(jiào)冷(lěng)的区域(yù)，但(dàn)实际上它们之间(jiān)的温差只(zhǐ)有万(wàn)分之(zhī)一。

科学(xué)家们通过(guò)对前景背景分离(lí)后的二值(zhí)图像进行(xíng)连通域提(tí)取和标记之后发现(xiàn)，如果(guǒ)宇宙当(dāng)中没有暗物质，图(tú)形(xíng)看(kàn)起(qǐ)来不应(yīng)该是这样的，而随着(zhe)暗物质的(de)增加，一些峰(fēng)值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微波背景辐(fú)射的(de)测量(liàng)值(zhí)，我(wǒ)们(men)需要的暗(àn)物质大约是普通物质的5倍。这个数字(zì)与(yǔ)解释星系当(dāng)中恒星运动(dòng)所需要的暗物质比例是一致的。这(zhè)就意味着。

用(yòng)了一个简单的(de)理(lǐ)论框架，就很好(hǎo)地(dì)解释(shì)了很多不同的观测结果。而(ér)暗物质的(de)本质就(jiù)是宇宙(zhòu)当中存在着某种类(lèi)型的粒子，它(tā)们不(bù)参与(yǔ)任(rèn)何(hé)其他的(de)电(diàn)磁作用，只通过引力来相互(hù)作用。所以如果能够找到这种粒子(zi)的存(cún)在，就相当于(yú)找到(dào)了暗(àn)物质存在的(de)实(shí)际证据。这种(zhǒng)粒(lì)子到底是什么？科学家(jiā)们已(yǐ)经提出了数十种的(de)假想目标，而要寻找(zhǎo)这(zhè)些不同的(de)目标粒(lì)子所(suǒ)需要的实验方式也不相同。在过去的几(jǐ)十年当中，人类为了寻找(zhǎo)这些看不见(jiàn)、摸(mō)不(bù)到，几乎不会(huì)与常(cháng)规物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科(kē)学(xué)家(jiā)们已经进行了超过50次(cì)的(de)实验，却没有(yǒu)任何(hé)实(shí)质性的发现(xiàn)，除了一个(gè)地方，意大(dà)利的(de)格兰(lán)萨(sà)索(suǒ)山，隶属于阿尔(ěr)卑斯(sī)山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的(de)地下矿井当中(zhōng)，藏着(zhe)地(dì)球上最大的(de)地学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一(yī)个三(sān)层楼高的探测(cè)器，一直致力于寻找暗物质粒子(zi)的周期(qī)性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里的科学(xué)家(jiā)声称观测到(dào)了某种信号(hào)。经过(guò)了(le)20多年的(de)数据收(shōu)集(jí)，人们发现(xiàn)了一(yī)个有(yǒu)趣的事情(qíng)。探测率会在每(měi)年的6月份达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最(zuì)低(dī)，而且在(zài)20年当中每年都是一样。一些科学家(jiā)认为这可(kě)能是人类(lèi)发现暗物(wù)质(zhì)的第一(yī)个直(zhí)接证据。

但是为什么暗物质会产(chǎn)生周(zhōu)期性的年度信(xìn)号呢？刚(gāng)才我们讲了太阳系正在以220公(gōng)里/秒(miǎo)的速度围绕着(zhe)银河系进行移动，那么(me)如果(guǒ)暗物质存在(zài)宇宙当中，这意(yì)味着我们(men)也在以这样的速度在穿越着(zhe)暗物质流，这个过(guò)程(chéng)中会产(chǎn)生相应(yīng)的(de)振荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕太(tài)阳进(jìn)行旋转。所以有(yǒu)半年(nián)的时间，地(dì)球(qiú)围绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕(rào)银河系的方向是一致的，而另(lìng)外半年则与之相反。

而在(zài)6月份的(de)时(shí)候，地(dì)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(qiú)穿越暗(àn)物质流最快的时段。而在11月份(fèn)，又恰好达到了最慢值。尽(jǐn)管在实际的情况(kuàng)中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度(dù)的倾斜，但(dàn)是这并不影响这个理论的有效性(xìng)。

因此科学家(jiā)认(rèn)为这可以用来解释，研究人员们所观测到的周期性信号。当然也可能(néng)有(yǒu)其他(tā)的情(qíng)况(kuàng)，造成(chéng)这种年度周期信号的差异也可能是温度(dù)、湿度、土壤(rǎng)中的(de)水分、高山上的(de)积(jī)雪，甚至连意大利游客的(de)数(shù)量也(yě)符合这个周期的规律。

所以，科学家们又在(zài)南半球建立(lì)了一(yī)个几乎相同的实验室(shì)，这里的季节与之前的实验室正(zhèng)好相(xiāng)反，而在这里(lǐ)，地球穿过暗物质流(liú)的运动(dòng)特(tè)征和第一(yī)个实验(yàn)室是一样的。

因此，如(rú)果在这里可以得到相(xiāng)同的(de)信(xìn)号，就可以成为暗(àn)物质所(suǒ)存在的非常有力(lì)的证据(jù)了。但(dàn)是由于这个(gè)实验室刚刚建成不久，所(suǒ)以截至(zhì)目前(qián)还无法提(tí)供相(xiāng)应(yīng)的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新(xīn)的望(wàng)远镜，这台太空望远镜叫做“南希格(gé)雷斯罗曼(màn)”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太空望(wàng)远镜其中一个关键的用途就是(shì)探索暗(àn)物质背(bèi)后(hòu)的奥秘，对于(yú)探测(cè)的结(jié)果，我们只(zhǐ)能拭目以待(dài)了。费米实验室粒(lì)子天(tiān)体物理中(zhōng)心的(de)科学家(jiā)丹琥珀(pò)和贾森斯特芬(fēn)研究发现，如果暗物质(zhì)存(cún)在，它们极有可能拥有(yǒu)另一种(zhǒng)神秘的效(xiào)应，这种暗物质效应，会支持宇(yǔ)宙当(dāng)中生命的诞生，或者说是生命进化的一(yī)个(gè)重(zhòng)要因素。

如果这一(yī)理论得到(dào)进一步的证(zhèng)实，那么遍(biàn)布宇(yǔ)宙当(dāng)中的暗物质(zhì)会不会意(yì)味着(zhe)人(rén)类(lèi)并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通过(guò)这样的效(xiào)应(yīng)创造生命。当(dāng)然，这些(xiē)推论的大前提是要先(xiān)找到暗物质存(cún)在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉(jué)得暗物质到底(dǐ)存不存(cún)在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：连云港装饰公司,豪泽装饰 美甲建构是什么意思，语言建构是什么意思