宇(yǔ)宙是“人为制(zhì)造(zào)”的？为何会存在科(kē)学无(wú)法解释(shì)的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟(jìng)是(shì)什(shén)么？人类为了寻找(zhǎo)暗物质存在的证据，科学家们在过去的几十年当中进(jìn)行了超过50次的长(zhǎng)期(qī)实验，但是(shì)却没有发(fā)现任何的有效证据。除了一个地方，在(zài)1687年出版的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发(fā)表了万有引力定律，它(tā)揭示了宇(yǔ)宙中天体运动的规律。往后(hòu)的几(jǐ)百年来(lái)，当天文(wén)学家们发现某些(xiē)天体运(yùn)行轨(guǐ)道出现异(yì)常(cháng)，不符合万(wàn)有引力定律的时候，他(tā)们(men)就(jiù)会知(zhī)道，周(zhōu)围(wéi)一定有(yǒu)未(wèi)知的天体通过(guò)引(yǐn)力在(zài)摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通过(guò)天王星运行(xíng)轨道的(de)异常(cháng)，推算并且发现了海王星(xīng)的(de)存在。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥王星的发现(xiàn)都是应用万(wàn)有引力定律所取得重大天文成(chéng)就的例子。但是(shì)这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当我们上升到(dào)星系或(huò)者是星团的尺度(dù)，事(shì)情就开始变(biàn)得诡异(yì)了(le)。

1933年，瑞士的物(wù)理学家(jiā)弗(fú)里茨(cí)兹(zī)威基正(zhèng)在研究和测量(liàng)后发星系团的质量(liàng)。这是一个(gè)由(yóu)数千(qiān)个星系所(suǒ)组成(chéng)的巨大(dà)星系团，这些星系被引力束缚在一起(qǐ)。测量星系(xì)团的(de)质量一般会(huì)使用(yòng)到两种方法，当两种方法结果一(yī)致，就可(kě)以(yǐ)确定其质量的范围(wéi)。

第一种是获得(dé)其"光度(dù)学(xué)的质(zhì)量"，需(xū)要的(de)数(shù)据是(shì)测量各个星(xīng)系的光度。

第二种(zhǒng)是动力学质量的计算(suàn)，是利用光谱红(hóng)移(yí)测量星(xīng)系团中(zhōng)的(de)各个星系相对于星(xīng)系团的运动速度(dù)。当(dāng)测量(liàng)结果出来之后(hòu)，兹(zī)威基彻(chè)底懵了，“动力学(xué)质(zhì)量(liàng)”竟然是“光度学质量(liàng)”的(de)400倍(bèi)。这意味(wèi)着，后(hòu)发座星系团(tuán)有(yǒu)99%的(de)质(zhì)量消失了，或者说(shuō)这99%的质量并不以可见光的形式(shì)所存在，我们无(wú)法(fǎ)看到。最诡异的(de)是，在(zài)测量速度(dù)的过程(chéng)中，兹威基发现星系团中很多星系的(de)速度比理论上要(yào)快(kuài)得(dé)多，按(àn)照牛(niú)顿的(de)运(yùn)动学(xué)定律，仅靠这些可(kě)见星系的质量所(suǒ)产生的引力是无法将它们束(shù)缚在星(xīng)系团内的，它们早就应该被抛出星系团之外了，除非有一(yī)种(zhǒng)神秘的力(lì)量在起作(zuò)用，这(zhè)种(zhǒng)力(lì)量来源于(yú)某种隐形的物质。

据此，兹维基(jī)提(tí)出了这样部(bù)分不可见的暗(àn)质，它不发散光(guāng)、吸光(guāng)、反(fǎn)射光(guāng)，但是它们却占据(jù)着宇宙中绝(jué)大部分的质(zhì)量。只是当时的(de)人们对这(zhè)样的一种说法不屑一顾。

直(zhí)到40年之后(hòu)，“暗物质”这个(gè)词才再一次出现。天(tiān)文学家(jiā)维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测仙女(nǚ)座(zuò)星系中(zhōng)的恒星运(yùn)动。理论上(shàng)来(lái)说，距(jù)离中(zhōng)心越远的恒(héng)星在其(qí)轨道上的运(yùn)行速度(dù)就(jiù)会越慢。但是他们观测的(de)结果却让人感到不可(kě)思议。

随(suí)着(zhe)与中心距离的(de)增加(jiā)，恒星的旋转速度几乎(hū)保持不变。可是根据牛顿的万有(yǒu)引力(lì)定律，在星系当中如果没有足够(gòu)大的质量来(lái)吸引它们，这些外围的恒星早就(jiù)被(bèi)甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这种现(xiàn)象，科学(xué)家们会(huì)使(shǐ)用一(yī)种相(xiāng)对标(biāo)准的方法来解释暗(àn)物质的存(cún)在(zài)，这种(zhǒng)方法(fǎ)就是(shì)测量星(xīng)系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系中心的距离，以(yǐ)及(jí)在(zài)Y轴上(shàng)气体(tǐ)的(de)旋转(zhuǎn)速度。如果出现(xiàn)异常的结(jié)果，就认为是由暗物质的(de)力量进(jìn)入其(qí)中(zhōng)。

于是科学家们通(tōng)过射电望远镜测量(liàng)了(le)距离(lí)星系中心(xīn)更(gèng)远距离(lí)的氢元(yuán)素(sù)，发现它们的(de)旋转(zhuǎn)速度并不符合牛顿的力学定律。我(wǒ)们的(de)太阳系也(yě)不(bù)例外，太阳系(xì)位于(yú)银(yín)河系的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年(nián)，根据(jù)万有引力定律进行计算(suàn)，太阳系的(de)运(yùn)行速度应该是160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千(qiān)米/秒(miǎo)的速度(dù)围绕银河系旋转，这个实际速度远远(yuǎn)大(dà)于理(lǐ)论(lùn)速(sù)度，那(nà)么(me)产生以(yǐ)上这(zhè)种向心加(jiā)速度的原因很可能就是存在着一种我们看不到的物质，是这些暗物(wù)质的引(yǐn)力效应(yīng)将(jiāng)星(xīng)系聚集在了(le)一(yī)起。

也是从这时开始，越来(lái)越多的研究人员(yuán)开始相信暗物质的存在。科学家根据(jù)星系外恒星轨道的速度(dù)，估算在星(xīng)系当中(zhōng)暗物质的质量(liàng)占整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗(àn)物(wù)质并(bìng)不(bù)是唯一可(kě)以解释这个现象的(de)原因。在一项新(xīn)的研究(jiū)当中(zhōng)，科学(xué)家(jiā)们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上(shàng)的微小(xiǎo)差异。另外，天文学家还发现了(le)一(yī)个反常的星(xīng)系(xì)，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离地(dì)球大约2.5亿光年，大(dà)小和银河系不多(duō)，但是(shì)星(xīng)系(xì)当中(zhōng)存在(zài)的恒星数量却(què)只有(yǒu)银河(hé)系的千(qiān)分之一。

所以在(zài)理论上，该星(xīng)系必须存在暗物质，否(fǒu)则就会(huì)分(fēn)崩离(lí)析。但(dàn)是科学家们使用最(zuì)先进的望远镜对其进行了(le)40个小时的详(xiáng)细测量之(zhī)后(hòu)，发(fā)现星系中的(de)恒星运(yùn)动是可以(yǐ)用正常的物质和力学(xué)定律来解释的。那么又有人提出，也(yě)许该(gāi)星系的暗物质，已经被附近的(de)另一(yī)个大星(xīng)系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附近没(méi)有任何星系存(cún)在。造成这些(xiē)现(xiàn)象的除了(le)暗物(wù)质的假说之外，另一种可能就是人类对(duì)引力的理(lǐ)解还不(bù)够全面，引力很可能在不同尺度空间(jiān)中的工作方式(shì)是不同的，这意味(wèi)着在行星系尺度中的天体会沿(yán)着它们的轨道，按照我们所(suǒ)理解的方式运动。但是(shì)上升到(dào)星(xīng)系和星团的尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是(shì)不同的方式。对于在星(xīng)系团之间的相互作用，科(kē)学家还(hái)引入(rù)了外部(bù)场效应的概念，指(zhǐ)的是在数百(bǎi)万光年的规(guī)模上，巨大的质量之间会产生(shēng)对彼(bǐ)此(cǐ)特(tè)殊的(de)效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成(chéng)立(lì)，这意(yì)味着我们需(xū)要(yào)对现(xiàn)在的物(wù)理定律进行修(xiū)正，这(zhè)些发现也让很多(duō)人认为(wèi)暗(àn)物质假说理论(lùn)就此终结。但是在宇宙当中(zhōng)还有(yǒu)关于暗物质存在的(de)其他的理论证据，这些理论证(zhèng)据是蒙德理(lǐ)论所没法解释(shì)的“引力(lì)透镜”。

径向距离(lí)为(wèi)37亿光年的子弹星系团，由两个碰(pèng)撞(zhuàng)的(de)星系团所组成，类似这样的星(xīng)团，它们大(dà)部分的普通质量都在星系(xì)的气体当(dāng)中。当星团以(yǐ)1000万(wàn)公里/小时发生碰撞的时候，星(xīng)际气体的相(xiāng)互作用就会导致(zhì)温度的(de)急剧升高，速度大幅(fú)降低(dī)。所以在理(lǐ)论上，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团大部(bù)分的质(zhì)量(liàng)将位于所有这(zhè)些气体所在的中(zhōng)间区(qū)域。那么我们(men)通过什么来验证它的(de)质量区域到底是(shì)不是集中在中(zhōng)间(jiān)呢？前不久(jiǔ)，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜传回(huí)了宇(yǔ)宙当中第一张全彩的(de)高(gāo)清照片，在照(zhào)片中我们可以明(míng)显地看到很多星系似乎被(bèi)拉(lā)伸产生(shēng)了巨大的形变。其实这(zhè)些(xiē)星系本(běn)身并不是(shì)真(zhēn)的被扭曲(qū)了，也不是韦伯望远镜(jìng)出(chū)了什(shén)么问题，而是这样极遥远的天体(tǐ)和我们地球(qiú)上的观测者之间。被(bèi)一个质量超级巨大的天体遮挡，这个(gè)超大(dà)质量(liàng)的东西的引(yǐn)力，会(huì)使(shǐ)身后(hòu)更遥(yáo)远(yuǎn)星系的(de)光都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就是引(yǐn)力透镜效(xiào)应。这个巨大的天(tiān)体可能(néng)是超大(dà)质(zhì)量的黑(hēi)洞或者是暗物(wù)质。

所以当人们对子(zi)弹星系团观测(cè)的(de)时候，发(fā)现(xiàn)它(tā)的大(dà)质量区域并不是在中间，而(ér)是在两侧。所以最好的解释方法就是(shì)当星团发生全部的碰撞时，可(kě)被观测到(dào)的质(zhì)量气体被(bèi)卡在了中间，暗物(wù)质(zhì)则直接通过了(le)这个区域，并在两边(biān)形成了(le)引力透镜。对子弹星系团的引力透(tòu)镜研(yán)究(jiū)也(yě)被认为是暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的(de)迄今为止最好(hǎo)的(de)理论(lùn)证据(jù)。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中最(zuì)古老的光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万年之后，可(kě)见(jiàn)光(guāng)终(zhōng)于可以(yǐ)畅通无阻地穿越在宇宙当(dāng)中了。经过了(le)130多(duō)亿(yì)年之后，这些光在宇宙空间背景上留下(xià)了各相(xiāng)同(tóng)性(xìng)的(de)微波辐射。其中红色的(de)部分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的区域(yù)，但实际上它们(men)之(zhī)间的(de)温差只有万分之(zhī)一(yī)。

科学家(jiā)们通过对前景背(bèi)景(jǐng)分离后的二值图像进行连通(tōng)域提取和标(biāo)记之后发(fā)现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗(àn)物质，图形看起来不应该是这样的(de)，而随着暗物质的增(zēng)加，一些(xiē)峰值的幅度会减小，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙微波背景(jǐng)辐射的(de)测量值，我们需要的暗物(wù)质大约是普(pǔ)通物质的5倍。这个数字与解释星系当中恒星运(yùn)动所需要的暗物质(zhì)比(bǐ)例是一致的。这就意味着(zhe)。

用了一个简单的理论框(kuāng)架，就很好地(dì)解释了很多不(bù)同(tóng)的观测结果。而(ér)暗物(wù)质的本质就是宇宙当中存在着某(mǒu)种类型(xíng)的粒子，它们不参与(yǔ)任何其他(tā)的电磁(cí)作(zuò)用，只通(tōng)过引力来(lái)相互作用。所以(yǐ)如果(guǒ)能够找到这种粒子(zi)的存在(zài)，就相当于找(zhǎo)到了暗物(wù)质存在的(de)实际证据(jù)。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们已经提出了(le)数十种的(de)假想目标，而要寻找这些不(bù)同的目标粒子所需(xū)要的实验方式也不相(xiāng)同。在过去的(de)几(jǐ)十(shí)年(nián)当中，人类为(wèi)了寻找这(zhè)些(xiē)看不见(jiàn)、摸(mō)不(bù)到，几乎不会与(yǔ)常(cháng)规物质相(xiāng)互作用的“暗物质”，科学(xué)家们(men)已经进行(xíng)了超过50次的实验(yàn)，却没有任何实质性的(de)发(fā)现，除了(le)一个地方(fāng)，意大利(lì)的格兰萨索山(shān)，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在山下(xià)1400米处的地下矿(kuàng)井当中，藏着地球上(shàng)最大的地学实验(yàn)室(shì)，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器(qì)，一直致力于寻找(zhǎo)暗(àn)物质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年(nián)以来，这(zhè)里的科学家声称(chēng)观(guān)测到了某(mǒu)种信号。经过了(le)20多年的数据收集(jí)，人们发现了一个(gè)有(yǒu)趣的事情(qíng)。探测率(lǜ)会在每年的6月(yuè)份达(dá)到峰值，然后在(zài)11月(yuè)降到最(zuì)低，而且在(zài)20年当中每年(nián)都是一样(yàng)。一些科(kē)学家认为这可能是人(rén)类发现暗物(wù)质的第一个直接证(zhèng)据(jù)。

但是为(wèi)什么(me)暗(àn)物质会产生周期性的年度信号呢(ne)？刚才我们(men)讲了太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕(rào)着银河系进行移动，那么如果暗物(wù)质存在宇宙(zhòu)当中，这(zhè)意味着我们也在以(yǐ)这样的速度(dù)在(zài)穿越(yuè)着暗物质流，这(zhè)个过程中会产生相(xiāng)应(yīng)的振荡，同(tóng)时地(dì)球又以(yǐ)30公(gōng)里/秒的(de)速度围绕太(tài)阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕太阳的(de)方向与太阳环绕(rào)银河系的方向是一致的，而另外半年则与之相反。

而在6月(yuè)份(fèn)的时候，地球与太(tài)阳(yáng)的方(fāng)向(xiàng)正好达到完全一致(zhì)，这是理论上地球穿(chuān)越暗物质流(liú)最快(kuài)的时段。而在(zài)11月(yuè)份，又恰好达到了最慢值(zhí)。尽管在实际的情况(kuàng)中，太阳(yáng)系相对(duì)银河系的(de)平面呈现了(le)60度的倾斜，但(dàn)是这并不影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这(zhè)可以用来(lái)解(jiě)释(shì)，研究人(rén)员们所观测到的周期(qī)性信号。当然(rán)也可能(néng)有其他的(de)情况，造成(chéng)这种年度周期信号的差(chà)异也可(kě)能(néng)是温度、湿(shī)度、土壤中的水分、高山(shān)上(shàng)的积雪，甚至连意大利游客的数量也符合(hé)这个周期的规律。

所以(yǐ)，科学(xué)家们又在(zài)南半球建(jiàn)立了一个几乎相同的(de)实验室，这(zhè)里的季节与(yǔ)之前的实验室正(zhèng)好相反，而在这(zhè)里，地球穿过暗物质流的运动特(tè)征和第一(yī)个实验室是一样的。

因此(cǐ)，如果在这里(lǐ)可(kě)以(yǐ)得到相同的信(xìn)号，就可以成为暗物质所存在(zài)的(de)非常有力的证(zhèng)据了。但是由于这个实验室(shì)刚刚建成(chéng)不久，所以截至(zhì)目前还无法(fǎ)提供相应的数(shù)据支持(chí)。另(lìng)外，在2025年(nián)，NASA将(jiāng)会(huì)发射(shè)一台(tái)新的望远(yuǎn)镜，这(zhè)台太空望远镜叫做“南(nán)希格(gé)雷斯罗曼”，它的(de)主镜大(dà)小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪(yí)器提供的视野是(shì)哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太空望远镜其中一个(gè)关键的用途就是探索暗物质背后的奥秘(mì)，对于探(tàn)测的结果，我们只(zhǐ)能拭目以待了。费(fèi)米实验室粒子天体物理中心的(de)科学家(jiā)丹琥珀和贾森斯(sī)特芬(fēn)研究发现，如果暗物质存(cún)在，它们极有可(kě)能拥有(yǒu)另一种(zhǒng)神秘的效应，这种暗物质效应(yīng)，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生，或者说是生命进化的一(yī)个重要(yào)因素。

如果这一理(lǐ)论得到进(jìn)一(yī)步的证实(shí)，那么遍布宇宙当中(zhōng)的暗物质会不(bù)会意(yì)味着人类并不(bù)孤单呢？或许在宇(yǔ)宙当中某个角落的行星(xīng)上(shàng)，暗物质正在通过这样的(de)效应(yīng)创(chuàng)造生命。当(dāng)然，这些推论的大前提是(shì)要先找(zhǎo)到暗物(wù)质存在的实际证(zhèng)据化妆品条码697开头是什么成分，条形码697开头代表什么标准='color: #ff0000; line-height: 24px;'>化妆品条码697开头是什么成分，条形码697开头代表什么标准(jù)。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得(dé)暗物(wù)质到(dào)底存不存在呢？喜(xǐ)欢请点(diǎn)赞，你的支持是(shì)我更新的(de)动力！

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