宇宙(zhòu)是“人为(wèi)制造”的？为(wèi)何会(huì)存(cún)在科(kē)学无法解释的(de)“暗物质”？暗(àn)物(wù)质又究竟是(shì)什(shén)么(me)？人类为了寻找暗(àn)物质存在的证据，科学家(jiā)们在(zài)过(guò)去(qù)的几十(shí)年当中进行了超(chāo)过(guò)50次的(de)长期实验，但(dàn)是却(què)没有(yǒu)发现任何的有效证据。除了一个地方，在(zài)1687年(nián)出版的(de)自然哲学数学原(yuán)理一书中，埃萨克牛顿发表了万(wàn)有(yǒu)引力定律，它揭示了宇宙中天(tiān)体运动(dòng)的规律。往后的几百(bǎi)年(nián)来，当(dāng)天文学家(jiā)们发现某些天体运行轨道出现(xiàn)异(yì)常，不符合(hé)万有引力(lì)定律的时候，他(tā)们就(jiù)会知道，周围一(yī)定有未知的(de)天体(tǐ)通过引力在(zài)摄动(dòng)它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过(guò)天王(wáng)星(xīng)运行轨道(dào)的异常，推算并且(qiě)发现了(le)海(hǎi)王星的(de)存在(zài)。另外，哈雷(léi)彗星、冥王星的发现都是应用万有引力定律所取(qǔ)得(dé)重大天文成就(jiù)的例子(zi)。但是这些(xiē)发现都是在恒星系(xì)统的尺度当(dāng)中，可当我(wǒ)们上升到星(xīng)系或者是(shì)星团的尺(chǐ)度，事情就开始变(biàn)得诡异了(le)。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学(xué)家弗里茨(cí)兹威基正在研究和测量(liàng)后(hòu)发星(xīng)系团的质量。这(zhè)是一个由数千个星系所组成的巨大(dà)星系团，这些星系(xì)被引力(lì)束缚在一起。测量星(xīng)系团的质量(liàng)一般会使用到两种方法，当(dāng)两(liǎng)种方法结果一致，就可(kě)以(yǐ)确定其(qí)质量(liàng)的范围。

第一种是(shì)获得其"光度学(xué)的(de)质量"，需要(yào)的数据是测量(liàng)各(gè)个星(xīng)系的(de)光度。

第二种(zhǒng)是动力(lì)学(xué)质量的计算(suàn)，是(shì)利用光谱红(hóng)移测量(liàng)星(xīng)系团(tuán)中的各个星系相(xiāng)对于星系团的运动速度(dù)。当测量(liàng)结(jié)果出来之后，兹威(wēi)基彻底(dǐ)懵了，“动力学(xué)质量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座(zuò)星系团有(yǒu)99%的质(zhì)量消失(shī)了，或者说这99%的质量(liàng)并不以可见光的形式所存在(zài)，我(wǒ)们无(wú)法看到(dào)。最诡(guǐ)异的是，在(zài)测量速度的过程中，兹威基发现星系团中很多星系(xì)的速(sù)度比理论上要(yào)快得多(duō)，按(àn)照牛顿的(de)运动学定律，仅靠这些(xiē)可见星系的(de)质量所产生的(de)引力是无法将它们束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星(xīng)系团之外(wài)了，除非有(yǒu)一种神秘的(de)力量(liàng)在起(qǐ)作用，这种力量来源(yuán)于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的物(wù)质(zhì)。

据此，兹维基(jī)提(tí)出了这样部分不可见的暗质，它(tā)不发(fā)散(sàn)光、吸光(guāng)、反射光，但是它们却(què)占据着(zhe)宇宙中绝大部分的质量。只(zhǐ)是当(dāng)时的(de)人们对这样的(de)一(yī)种说法(fǎ)不屑一顾。

直到40年(nián)之后，“暗物质”这个(gè)词(cí)才(cái)再(zài)一次出现。天文学家维拉鲁宾(bīn)和肯(kěn)特福特在(zài)观测仙(xiān)女座星系(xì)中(zhōng)的恒星运(yùn)动。理论上来说，距离中心越远的恒星在其轨道上的运行(xíng)速度(dù)就会(huì)越慢。但是(shì)他们观测的结果(guǒ)却(què)让人感到(dào)不可思议。

随着与(yǔ)中(zhōng)心距离的(de)增(zēng)加，恒星的旋转速度几乎保(bǎo)持不变。可(kě)是根据牛顿的万有引(yǐn)力定律(lǜ)，在(zài)星系当(dāng)中(zhōng)如果没有足(zú)够大的质量来(lái)吸引它们，这些外(wài)围的恒星早就被甩到(dào)宇宙当中了。基于这(zhè)种现象，科学家们会(huì)使(shǐ)用一种相对标准的方(fāng)法来解(jiě)释(shì)暗物质(zhì)的存在(zài)，这种(zhǒng)方法(fǎ)就是(shì)测量星系当中气体在X轴上距离星系中心的(de)距离，以及在(zài)Y轴上气体的(de)旋转速(sù)度(dù)。如果出现异常的结(jié)果，就认为是由暗物(wù)质的力量进入其中。

于是科学家们通(tōng)过射电望(wàng)远(yuǎn)镜测量了距离星系(xì)中心更远距离的氢元素(sù)，发现它(tā)们(men)的(de)旋转速(sù)度并不符合牛顿(dùn)的力学定律。我们的太阳系也不例外，太阳(yáng)系(xì)位(wèi)于银河(hé)系(xì)的第三悬臂之(zhī)上，距离银河系(xì)中心2.6万光年(nián)，根据万有引力定律进行计(jì)算(suàn)，太阳系(xì)的(de)运行速度(dù)应该是160千米(mǐ)/秒，但(dàn)实(shí)际上，太阳系(xì)正在以220千米/秒的(de)速度围绕银河系旋转，这(zhè)个实(shí)际速度(dù)远远大(dà)于理论速度(dù)，那么(me)产生以(yǐ)上这(zhè)种向(xiàng)心加速度的原(yuán)因很可(kě)能(néng)就是存(cún)在着一(yī)种我们看不到的物质(zhì)，是这些暗物质的引力效应将星系聚(jù)集(jí)在了一(yī)起。

也是从这时开始，越来越(yuè)多的研究人(rén)员开始相信暗物质的存在。科学家根据星系外恒星轨(guǐ)道(dào)的速度，估(gū)算在星系当中(zhōng)暗物质的(de)质量占整个星系质(zhì)量的(de)85%。但(dàn)是(shì)，暗(àn)物质并不是唯一(yī)可以解释这个现象的原因。在一项新(xīn)的(de)研究当中，科(kē)学(xué)家(jiā)们发现，几乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星之间，也会出现速(sù)度(dù)上的微小差(chà)异。另外，天文学家还发现了一个反(fǎn)常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距(jù)离地球大约(yuē)2.5亿光(guāng)年(nián)，大小和银(yín)河系(xì)不多，但(dàn)是星(xīng)系当中(zhōng)存在的(de)恒星数量(liàng)却只有(yǒu)银河系的千(qiān)分之一。

所以在理论上，该星(xīng)系必须存在(zài)暗物质，否则就会分崩离(lí)析。但是科学家们使用最先进的望远镜对其进行了(le)40个小时的详细测量之后(hòu)，发(fā)现星系中的恒星运(yùn)动是(shì)可以用正常的物质和力学定律来解释的。那(nà)么(me)又(yòu)有人提出，也许(xǔ)该星(xīng)系的暗物质，已(yǐ)经被附(fù)近(jìn)的(de)另一(yī)个大星系剥离了。奇怪的是(shì)，它的附近(jìn)没有任(rèn)何星系存在(zài)。造成(chéng)这些现象的除了暗物质的假(jiǎ)说之外，另一种可能(néng)就是人类对引力的理(lǐ)解还不够全(quán)面，引力很可能在不同尺度空间中的工作方式(shì)是不同的，这(zhè)意味(wèi)着在行(xíng)星系(xì)尺度中的(de)天体会(huì)沿(yán)着它们(men)的轨道(dào)，按照我(wǒ)们所(suǒ)理(lǐ)解的方(fāng)式(shì)运(yùn)动。但是上升(shēng)到星系(xì)和星团(tuán)的尺度，引力(lì)之间的相互(hù)作(zuò)用则是不同(tóng)的(de)方式。对于(yú)在星(xīng)系团之(zhī)间(jiān)的相互作用，科学家还引入了外部(bù)场效应的概念，指的是在数百万光(guāng)年的规模(mó)上，巨大的质(zhì)量之间会产生(shēng)对彼此(cǐ)特殊的效果，这(zhè)个理论叫(jiào)做(zuò)MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需(xū)要对现在的物理定律进行修正，这些(xiē)发现也(yě)让很多人认为暗物质假说理论就此终结。但(dàn)是在宇宙当(dāng)中还有关于(yú)暗物质(zhì)存在的(de)其他的理论证据，这些理论(lùn)证据是(shì)蒙(méng)德理论(lùn)所没法解释的“引力透镜(jìng)”。

径向距(jù)离为37亿光年的子弹星系团，由两个碰(pèng)撞的星(xīng)系团(tuán)所(suǒ)组成，类似这样(yàng)的星团(tuán)，它们(men)大(dà)部分(fēn)的普通质量都(dōu)在星系的气体当中。当星(xīng)团以(yǐ)1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时发生碰(pèng)撞的时候(hòu)，星际气体的(de)相互作用(yòng)就会导致温(wēn)度的急剧升高，速度(dù)大幅降低。所以在(zài)理论(lùn)上，在(zài)碰(pèng)撞之后，子弹星(xīng)系(xì)团大部分的质量将位(wèi)于所(suǒ)有(yǒu)这(zhè)些气体所在(zài)的(de)中(zhōng)间区域。那么我们(men)通过什么(me)来验证它的质量区域到底是不是集中(zhōng)在中间呢？前(qián)不(bù)久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望远镜(jìng)传回(huí)了宇宙(zhòu)当中第一张(zhāng)全彩的高清照片，在照片(piàn)中我们(men)可以明显(xiǎn)地看(kàn)到很多(duō)星系似(shì)乎被拉伸产生了(le)巨大(dà)的形变。其实这些(xiē)星系本(běn)身并不(bù)是真(zhēn)的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问题(tí)，而(ér)是这样极(jí)遥远的(de)天体(tǐ)和我们(men)地球上的观测者之(zhī)间。被(bèi)一个质量超级巨大(dà)的天体(tǐ)遮挡，这个超大质(zhì)量的东西的引力，会使身后更(gèng)遥远星系的光(guāng)都发生了扭曲。这个现(xiàn)象就(jiù)是(shì)引力透镜效应。这个巨(jù)大的天体(tǐ)可(kě)能是(shì)超大质量的黑洞(dòng)或者是暗物质。

所以(yǐ)当(dāng)人们对(duì)子弹星(xīng)系团(tuán)观测的时候，发现英语对应词是什么意思，hungry对应词是什么意思它的大质量区域并不(bù)是在中间，而是(shì)在(zài)两侧。所以最好的解释方法就是当星团发生全(quán)部的(de)碰撞(zhuàng)时，可被观测(cè)到(dào)的质量(liàng)气体(tǐ)被(bèi)卡在了中间，暗物(wù)质则直(zhí)接通过了这(zhè)个区域，并在两(liǎng)边(biān)形(xíng)成了引力透镜(jìng)。对子(zi)弹星(xīng)系团(tuán)的(de)引力透镜研究(jiū)也被认为是暗物(wù)质存(cún)在的迄今为(wèi)止(zhǐ)最好的理论证据。

除(chú)此(cǐ)之(zhī)外(wài)，还有来自宇(yǔ)宙当中最古老的(de)光(guāng)。从宇宙大爆炸开(kāi)始，38万(wàn)年之后，可见光终于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过(guò)了130多亿年之后，这些光在宇宙(zhòu)空间(jiān)背景上留(liú)下(xià)了各相(xiāng)同性的微波辐(fú)射。其中红色的部分(fēn)表示温度较高的区域，蓝色则(zé)表示(shì)相(xiāng)对(duì)较冷的区域，但实际(jì)上(shàng)它(tā)们之间的温(wēn)差只(zhǐ)有万分之一。

科学家(jiā)们(men)通过对前景背景分离后的二值(zhí)图像进行连通域提取和标记之(zhī)后发现，如(rú)果宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中没有暗物(wù)质，图形看起来(lái)不应该是这样的(de)，而随着暗物质的(de)英语对应词是什么意思，hungry对应词是什么意思增(zēng)加，一些峰值的幅度会减小(xiǎo)，才变得看(kàn)起来“和谐”。为了(le)匹配宇宙微波背(bèi)景辐射的(de)测量值，我们需要(yào)的暗物(wù)质(zhì)大约是普通物质(zhì)的5倍。这个数(shù)字与解释星系当中恒星运动所需要的(de)暗物质比例(lì)是一致(zhì)的。这就意味着(zhe)。

用了一个简单的理(lǐ)论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解(jiě)释了很多不同的(de)观测结果(guǒ)。而暗物(wù)质的本质(zhì)就是(shì)宇宙(zhòu)当(dāng)中存在着某种类型的粒(lì)子(zi)，它们不参与任何其(qí)他(tā)的电磁作用，只通过引(yǐn)力来(lái)相互作用。所以如果(guǒ)能够(gòu)找到(dào)这种粒子的存(cún)在，就相当于找(zhǎo)到了暗物(wù)质(zhì)存在的实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什(shén)么？科学家们已经(jīng)提出了数(shù)十种的(de)假想(xiǎng)目(mù)标，而要(yào)寻找这些不同的目标(biāo)粒子所需要的实验方式也不相同(tóng)。在过去的几十年当中，人(rén)类为了寻找这些(xiē)看(kàn)不见、摸(mō)不到(dào)，几(jǐ)乎不会与(yǔ)常规(guī)物质相互作(zuò)用的“暗(àn)物质”，科(kē)学家(jiā)们已经进行(xíng)了超过50次(cì)的实验，却没有任何(hé)实质(zhì)性的(de)发现，除(chú)了一个地方，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯(sī)山脉。

在山(shān)下1400米(mǐ)处(chù)的地下矿井(jǐng)当中，藏(cáng)着地(dì)球上最大的地学(xué)实验室，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼(lóu)高的(de)探测器，一直致力于寻找暗物质粒子(zi)的周期(qī)性震(zhèn)荡。

自1997年以来，这里的科学家声称(chēng)观测到了某种信号(hào)。经过(guò)了20多年(nián)的数据收集，人们发现了一个(gè)有趣的事情。探测率会在每年的6月份达到峰值，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(xiē)科学家认(rèn)为这(zhè)可能(néng)是人类发现暗物质的第一个直接(jiē)证(zhèng)据。

但是(shì)为(wèi)什么暗物质(zhì)会产(chǎn)生周期性的年度信号呢？刚才(cái)我(wǒ)们讲了太阳系(xì)正(zhèng)在以220公里/秒的速度围绕着(zhe)银河系进行移动(dòng)，那么如果(guǒ)暗物质存在宇宙当中(zhōng)，这(zhè)意(yì)味(wèi)着我们(men)也在(zài)以这样的速度在穿越着暗物质流(liú)，这个过程中(zhōng)会产生相应的振荡(dàng)，同时(shí)地球又(yòu)以30公里/秒的速(sù)度(dù)围绕太阳进行(xíng)旋转。所以(yǐ)有半年的时间，地球围绕太阳的(de)方向与太阳环(huán)绕(rào)银河系的(de)方向是一致的(de)，而(ér)另外半(bàn)年(nián)则与之相反。

而(ér)在6月份(fèn)的时候，地球与(yǔ)太(tài)阳的(de)方向(xiàng)正(zhèng)好达到完全一致，这是理论(lùn)上地(dì)球(qiú)穿越暗物(wù)质流最快的时段(duàn)。而(ér)在11月份(fèn)，又恰好达(dá)到了最慢值。尽管在实际的情况中，太阳系相对银河系的平(píng)面(miàn)呈现了60度(dù)的倾(qīng)斜，但是这并(bìng)不影响这个理论的有效性。

因此科学(xué)家认为这可以用来(lái)解释，研究人(rén)员们所观(guān)测到的周期性信(xìn)号。当然也可能有其他的(de)情况，造成(chéng)这种(zhǒng)年(nián)度(dù)周期信号的差(chà)异也可能是温(wēn)度(dù)、湿度、土(tǔ)壤(rǎng)中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山(shān)上的积(jī)雪，甚至连意大(dà)利游客的数量也符合这个(gè)周期(qī)的(de)规律。

所以(yǐ)，科学家们(men)又(yòu)在南半球建立了一个几(jǐ)乎相(xiāng)同的实验室，这(zhè)里的(de)季节与(yǔ)之前的实验室正好(hǎo)相反，而(ér)在这(zhè)里，地球穿过暗(àn)物质流的(de)运动(dòng)特征和第一个(gè)实验室是(shì)一样(yàng)的。

因(yīn)此(cǐ)，如果在这里可以得到相同的信号，就可以成为暗物质(zhì)所存在(zài)的非常(cháng)有力(lì)的证(zhèng)据(jù)了(le)。但是由于这个实验室刚刚建成(chéng)不久，所以截至目前还无法提供相应的数据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太(tài)空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃(bó)望远(yuǎn)镜相(xiāng)同，但它的宽视场仪器提供的视野(yě)是哈勃(bó)红(hóng)外仪器的100倍。南(nán)希(xī)格雷斯(sī)罗曼太(tài)空望远镜其中一个关(guān)键的用途(tú)就(jiù)是探索暗物质背(bèi)后(hòu)的奥(ào)秘，对于探测的结果，我(wǒ)们只能拭目以待了。费(fèi)米实验(yàn)室粒子天体物理中心的科学(xué)家丹琥珀和贾森斯特芬研(yán)究发现，如果暗物质存在(zài)，它们极有可能拥有另(lìng)一(yī)种神秘的效应，这(zhè)种(zhǒng)暗物质效(xiào)应，会(huì)支持(chí)宇宙当(dāng)中生命的(de)诞生(shēng)，或者说是(shì)生命(mìng)进化的一个(gè)重(zhòng)要(yào)因素。

如(rú)果这一(yī)理论得到进(jìn)一步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗(àn)物质会不(bù)会意(yì)味着(zhe)人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某(mǒu)个角落(luò)的行星上，暗物(wù)质正(zhèng)在通过这(zhè)样的效应创造(zào)生命。当然，这些推论的大前(qián)提(tí)是要(yào)先找到暗(àn)物质(zhì)存在的实际证据。那么(me)小(xiǎo)伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜(xǐ)欢请点赞，你的支持是我更新的动(dòng)力！

未经允许不得转载：太仓网站建设,太仓网络公司,太仓网站制作,太仓网页设计,网站推广-昆山云度信息科技有限公司 英语对应词是什么意思，hungry对应词是什么意思