宇宙是(shì)“人为制造”的？为何会存(cún)在(zài)科学(xué)无(wú)法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为(wèi)了寻找暗物(wù)质(zhì)存(cún)在(zài)的证(zhèng)据，科学家们在过去(qù)的几十年当中进(jìn)行了超过50次的长(zhǎng)期实验，但是(shì)却没有(yǒu)发现任(rèn)何的有(yǒu)效证据。除(chú)了一个地方，在1687年出版的(de)自然哲学数学(xué)原理一书中，埃萨克牛(niú)顿(dùn)发(fā)表(biǎo)了万有引力定(dìng)律，它揭示了(le)宇宙中(zhōng)天(tiān)体(tǐ)运(yùn)动的(de)规(guī)律。往(wǎng)后的(de)几百年来，当天文(wén)学家(jiā)们发现(xiàn)某些天体运(yùn)行轨道出现异常，不符(fú)合万(wàn)有引力定(dìng)律的(de)时候，他(tā)们就(jiù)会知道(dào)，周围一定(dìng)有未知的天(tiān)体(tǐ)通(tōng)过(guò)引(yǐn)力在(zài)摄动它的(de)轨道。比如在(zài)1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天王星运行(xíng)轨道(dào)的异常，推算并且发现(xiàn)了(le)海王星(xīng)的存在。另外，哈雷彗(huì)星、冥王星的发现都(dōu)是(shì)应用(yòng)万有引力定律所(suǒ)取得重大(dà)天文成就的例子。但(dàn)是这些发现都(dōu)是在恒星(xīng)系统的尺(chǐ)度当中，可当我们上升到星系或者是星团的尺度，事情就(jiù)开始变得诡(guǐ)异了(le)。

1933年(nián)，瑞士的物理学家弗里茨兹威(wēi)基正在(zài)研究和(hé)测量后(hòu)发(fā)星系(xì)团的质量。这是一个由数(shù)千个(gè)星系所组成(chéng)的巨大星系(xì)团，这(zhè)些(xiē)星系被(bèi)引力束缚在一(yī)起(qǐ)。测量(liàng)星系团的质(zhì)量一般会使(shǐ)用到两(liǎng)种方法，当两种方(fāng)法结(jié)果一致，就可以确定其质量的范(fàn)围(wéi)。

第(dì)一(yī)种(zhǒng)是获得(dé)其"光度学的(de)质量(liàng)"，需要的数(shù)据是测(cè)量各个星系(xì)的(de)光(guāng)度。

第二种是(shì)动力(lì)学质量的计算，是利用光谱红移测量星系团中的各个星系相(xiāng)对于星系团的(de)运动速度。当(dāng)测量结果出来之后，兹(zī)威基彻底懵了，“动力(lì)学质(zhì)量”竟(jìng)然是“光(guāng)度学(xué)质量”的400倍。这意味着，后发座(zuò)星系团有99%的质量消失了，或(huò)者说这99%的质量并不以(yǐ)可见光(guāng)的形式(shì)所存在，我(wǒ)们无法看到。最诡(guǐ)异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星系团中(zhōng)很多星系的(de)速度比理论上要快得多，按照牛顿的(de)运动学定律，仅靠这些可见星系(xì)的质量(liàng)所产生的引(yǐn)力是无法将它们(men)束缚在星系团内的，它们早就(jiù)应该被抛出星系团之外(wài)了，除非(fēi)有一种神秘的(de)力量在(zài)起作(zuò)用，这(zhè)种力(lì)量来源于(yú)某种(zhǒng)隐(yǐn)形的(de)物质。

据此，兹维(wéi)基提出了这样部分不可见的暗质(zhì)，它不发散光(guāng)、吸光、反射光，但(dàn)是它们(men)却占据着宇宙中绝大部分的质(zhì)量。只(zhǐ)是当时的(de)人(rén)们(men)对这(zhè)样的一种说法不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个词(cí)才再(zài)一次(cì)出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和肯(kěn)特福特在观测仙女座星系中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距离中心越远的恒星在其轨道(dào)上的运行速度就会越慢。但是他们(men)观测的(de)结果却让人感(gǎn)到不可思议。

随着与中心距离(lí)的增加，恒星(xīng)的旋转速(sù)度几乎(hū)保(bǎo)持不变。可是根据牛(niú)顿的万有引(yǐn)力定(dìng)律(lǜ)，在(zài)星系(xì)当厦门有几个区，厦门有几个区分别叫什么中如果没有足够大的(de)质量来吸引它们，这些外围的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙当中了(le)。基于这种现象，科学家(jiā)们会(huì)使用一(yī)种相对标准的方法来解释暗(àn)物质的存在，这(zhè)种方法就是测量(liàng)星系当中气(qì)体在(zài)X轴(zhóu)上距离星系中心的距离，以及在Y轴上气体的(de)旋转速度。如(rú)果出现异常的结果，就(jiù)认为是由暗(àn)物(wù)质的力量进入其中。

于是科学家们通过射电望远(yuǎn)镜测(cè)量了距(jù)离星系中心更远距离的氢(qīng)元素，发现它们的(de)旋转速(sù)度并不符合牛顿(dùn)的力学定律。我(wǒ)们的太阳系也不例外，太阳系(xì)位(wèi)于银(yín)河系(xì)的(de)第三悬臂之上(shàng)，距离(lí)银河(hé)系中心2.6万光年，根(gēn)据万(wàn)有引力定律进行(xíng)计(jì)算，太阳(yáng)系的运(yùn)行速度应该是(shì)160千米/秒(miǎo)，但实际上，太(tài)阳系(xì)正在以220千米/秒的(de)速度围绕银(yín)河系旋(xuán)转(zhuǎn)，这个实际速(sù)度远远大于理论速度，那么产生以上(shàng)这种(zhǒng)向(xiàng)心加(jiā)速度的原因很可能就是存在着一种(zhǒng)我们看不(bù)到的物质，是(shì)这(zhè)些暗物质的引力效应将(jiāng)星系聚集(jí)在了一起。

也是从这时开始(shǐ)，越来(lái)越(yuè)多的研究(jiū)人员(yuán)开(kāi)始相信暗(àn)物质的存在。科学家根据星系外恒星轨道(dào)的速度，估(gū)算(suàn)在星系当中暗物质的质量占整个星系(xì)质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这个现象的原因。在一项(xiàng)新的(de)研(yán)究当(dāng)中，科学家(jiā)们发现，几乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星之间，也(yě)会出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(cháng)的星(xīng)系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大(dà)小(xiǎo)和银(yín)河系(xì)不多，但是星(xīng)系当中存在的(de)恒(héng)星数量却(què)只有银河(hé)系的千分之一(yī)。

所以在理论上，该星系必须存在暗(àn)物质，否则就会分(fēn)崩离析。但是科(kē)学家们(men)使用最先进的(de)望远镜对其进行了(le)40个(gè)小时的详(xiáng)细测(cè)量之后，发现星系(xì)中的(de)恒星运(yùn)动是可以用正(zhèng)常的物质厦门有几个区，厦门有几个区分别叫什么和力学定律来解释(shì)的。那(nà)么又有人(rén)提(tí)出，也(yě)许该星(xīng)系的暗(àn)物(wù)质，已经被附近的另一个大星系(xì)剥离(lí)了。奇怪的是，它(tā)的附(fù)近没(méi)有(yǒu)任何星系存在。造成这些现象的除了暗物质的(de)假说之外，另一(yī)种可(kě)能就是人类对引力的理解还不够全面，引力很可能在(zài)不(bù)同(tóng)尺度空间中的(de)工(gōng)作方式是不(bù)同的，这意(yì)味(wèi)着在行星系尺度(dù)中(zhōng)的天体(tǐ)会沿(yán)着它们的轨道，按照我们所理解的方(fāng)式运动。但是上升(shēng)到星系和星团的尺度，引力之间的相(xiāng)互(hù)作用则是不同的方式。对于在星系(xì)团之间的相互作用，科学家还引入(rù)了外部场效应的概念，指的是在数百万(wàn)光(guāng)年的规(guī)模上，巨大的质量之间会产生对(duì)彼此(cǐ)特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如(rú)果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我们需要(yào)对现在的物理定律进(jìn)行修正(zhèng)，这些发现也让(ràng)很多人(rén)认(rèn)为暗(àn)物质(zhì)假说(shuō)理论就此终结。但是(shì)在(zài)宇(yǔ)宙当中还有(yǒu)关于暗物质存在的其他的理论证据，这些(xiē)理论证据是(shì)蒙德理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距(jù)离(lí)为37亿光年的子(zi)弹星系(xì)团，由(yóu)两个碰撞(zhuàng)的星系团所组成(chéng)，类似这样(yàng)的星团，它(tā)们大部分的普通(tōng)质量都在(zài)星系的(de)气体当中。当星团以1000万(wàn)公里/小(xiǎo)时发生碰撞(zhuàng)的(de)时候，星(xīng)际气体(tǐ)的相互(hù)作(zuò)用就会导致温(wēn)度的急剧(jù)升高，速度大幅降(jiàng)低。所以在理论上，在(zài)碰撞之后，子弹星系团大部分的质量将位(wèi)于所有这些气体(tǐ)所在的中间(jiān)区域。那么我们(men)通过什么来验证它(tā)的质量区域到底是(shì)不是集中(zhōng)在中(zhōng)间(jiān)呢(ne)？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜传(chuán)回了(le)宇(yǔ)宙当中第一张全彩的高清照片，在照片中我(wǒ)们可以明显地看到(dào)很多星(xīng)系似乎(hū)被拉伸产生了巨大的形变。其(qí)实(shí)这些星(xīng)系本(běn)身并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什(shén)么问题(tí)，而是这样极遥远的天体和(hé)我们地球(qiú)上的(de)观测(cè)者之间(jiān)。被一个质量超级巨(jù)大的天体(tǐ)遮挡，这个超(chāo)大质(zhì)量(liàng)的(de)东(dōng)西的引力，会(huì)使身后更遥(yáo)远星系的光都发生了扭曲。这个现(xiàn)象(xiàng)就是引力透镜效应。这(zhè)个巨大的天体可能是超(chāo)大质量的黑洞或(huò)者是暗物质。

所以当人(rén)们(men)对子弹星系团(tuán)观测的时候，发现它(tā)的(de)大质量区域(yù)并不是(shì)在中间，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最(zuì)好(hǎo)的解(jiě)释方法就是当星团发生全(quán)部的碰撞时，可被观测到的质量气体被卡在了中间(jiān)，暗物质则直接通过(guò)了这个区(qū)域，并在两(liǎng)边形(xíng)成了引力透镜(jìng)。对子弹星系团的引力透镜研究也被(bèi)认为是暗物质存在的迄今为(wèi)止(zhǐ)最好的理论证据。

厦门有几个区，厦门有几个区分别叫什么 alt="宇宙是“人为(wèi)创造”的证(zhèng)据？颠(diān)覆(fù)科学认知的暗(àn)物质！竟(jìng)是(shì)生(shēng)命诞(dàn)生的基础？_黑料正能量" decoding="async" data-ratio="0.5929919137466307" data-type="jpeg" data-w="1484" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/3b484d043bd3430.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

除此之外，还有(yǒu)来自(zì)宇(yǔ)宙当(dāng)中最古老的光。从(cóng)宇宙大爆(bào)炸开始，38万(wàn)年之后，可见光终于可(kě)以(yǐ)畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经(jīng)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)同性的微波(bō)辐射。其中红色的部分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的(de)区(qū)域，但实际上它(tā)们之间的温差只有万分之一。

科(kē)学家(jiā)们通过对前景背(bèi)景分离后的二值(zhí)图像进行连通域提(tí)取(qǔ)和标(biāo)记之后发(fā)现，如果宇宙当中没有(yǒu)暗物质，图(tú)形看起来不应该(gāi)是这样的，而随着暗(àn)物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和(hé)谐”。为了匹配宇宙(zhòu)微波背(bèi)景辐(fú)射的测量值，我们需要的暗物质大约是普通物质的5倍。这(zhè)个数字与解释星系(xì)当(dāng)中恒星运动所需(xū)要的暗物质比例是一致的(de)。这(zhè)就意味着(zhe)。

用了一个简单的理论框架，就很好地(dì)解释了很多不同的观测(cè)结果。而(ér)暗物质的本(běn)质就是宇宙当中存在着(zhe)某(mǒu)种类型的粒子，它们不参(cān)与任何其他的(de)电(diàn)磁作用，只通过引力(lì)来(lái)相互作用。所以如果能够找(zhǎo)到(dào)这种粒子(zi)的存(cún)在，就相(xiāng)当于找到了暗物质存在的实际(jì)证据。这种粒子到底是什么？科学家(jiā)们(men)已经(jīng)提出了数十种的假(jiǎ)想目(mù)标，而要寻(xún)找这些(xiē)不(bù)同的目标粒子所(suǒ)需要的实(shí)验方式也不相同。在过去(qù)的几十年(nián)当(dāng)中，人类为了寻(xún)找这些看不见、摸不到(dào)，几(jǐ)乎不会与常规物(wù)质(zhì)相互作用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却没有任何(hé)实质性的发现，除了(le)一个地方，意大(dà)利的格兰萨(sà)索(suǒ)山，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地(dì)下矿井当中，藏着地球上最(zuì)大(dà)的地学实(shí)验(yàn)室，这(zhè)个实验(yàn)室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼(lóu)高(gāo)的探(tàn)测器，一直致力(lì)于寻找暗物(wù)质粒子的周期(qī)性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里(lǐ)的(de)科学(xué)家声称(chēng)观测到了某(mǒu)种信号(hào)。经过(guò)了20多年(nián)的数据收(shōu)集，人们(men)发(fā)现了一个有趣的事情(qíng)。探测率会在每年(nián)的(de)6月份达到峰(fēng)值，然后(hòu)在(zài)11月降到最低(dī)，而且在20年当(dāng)中每(měi)年都是一样。一(yī)些科学家认(rèn)为这可能(néng)是(shì)人类(lèi)发现暗(àn)物质的(de)第一个(gè)直接证据。

但(dàn)是为什么(me)暗(àn)物质(zhì)会产生周期性(xìng)的(de)年度信号呢(ne)？刚才我(wǒ)们讲了太(tài)阳系正在以(yǐ)220公里/秒的速度围绕着银河系进(jìn)行移(yí)动，那么如果暗物(wù)质(zhì)存在宇宙当中，这意味着我们也在(zài)以这(zhè)样的速度在穿(chuān)越着暗物质流(liú)，这个(gè)过程(chéng)中会(huì)产生相应的振荡(dàng)，同时地球又以30公里/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半年(nián)的时间，地球围绕太(tài)阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系(xì)的方向(xiàng)是一致的，而另外半年则与之(zhī)相反。

而在6月份的时(shí)候，地(dì)球与太(tài)阳的(de)方向正(zhèng)好达到(dào)完(wán)全(quán)一致，这是(shì)理论上地球(qiú)穿越暗物质(zhì)流最快的时段。而在11月份(fèn)，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽管(guǎn)在(zài)实际的情(qíng)况(kuàng)中，太阳(yáng)系相对银(yín)河系的平面呈现(xiàn)了60度的倾斜(xié)，但(dàn)是这并不影响这个(gè)理论的有效性。

因此(cǐ)科学家(jiā)认为(wèi)这可以用来解释，研究(jiū)人员们(men)所观测到的(de)周期性(xìng)信号。当然也可能有其(qí)他的情况，造(zào)成这种年度周期信号(hào)的(de)差异也(yě)可能(néng)是温度、湿度、土壤中的水分、高山上的积雪，甚至(zhì)连意(yì)大利(lì)游客的(de)数量也符合(hé)这个周期的规(guī)律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学(xué)家们又在(zài)南半球(qiú)建立(lì)了一个(gè)几乎相同的实验(yàn)室，这里的季节(jié)与之前的实验室正好相反，而在(zài)这里，地(dì)球穿过暗物质流的运(yùn)动特征和第一个实验室是一样的。

因此，如果在(zài)这里可(kě)以得到相同的信号(hào)，就可以(yǐ)成为暗物质所存在(zài)的非(fēi)常有力的证(zhèng)据了。但是(shì)由于这个实验室刚刚建成不久，所以截至(zhì)目前(qián)还无(wú)法提供相应的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新(xīn)的望远镜，这台太空(kōng)望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大(dà)小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪器(qì)提供的视野是哈(hā)勃红(hóng)外仪器的100倍。南(nán)希格雷斯罗(luó)曼太空望远镜其中一个(gè)关键的用(yòng)途就是探(tàn)索暗物质背(bèi)后的奥秘，对于探(tàn)测(cè)的结果，我们只(zhǐ)能(néng)拭目以待(dài)了。费米(mǐ)实验(yàn)室粒子天体物理中心的科学家丹琥珀和贾森斯特芬(fēn)研究发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们极有可(kě)能拥有另一种神秘的(de)效应(yīng)，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇宙当中生命的(de)诞(dàn)生，或(huò)者说是生命进化的一个重要(yào)因素。

如果这一(yī)理(lǐ)论得到进一步的证(zhèng)实，那(nà)么遍(biàn)布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不会意(yì)味着人类并不孤单(dān)呢？或许在宇(yǔ)宙当中(zhōng)某(mǒu)个角落的行星上(shàng)，暗物质正在通过这样的(de)效应创造(zào)生命(mìng)。当然，这些推论(lùn)的大前提是要先找到暗物质(zhì)存在的实(shí)际证据(jù)。那么小(xiǎo)伙(huǒ)伴(bàn)们，你们觉(jué)得(dé)暗(àn)物质到底存(cún)不存在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更新(xīn)的动力！

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