宇宙是(shì)“人为制造”的？为(wèi)何会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存(cún)在的证(zhèng)据，科学(xué)家们在过去的几十(shí)年当中(zhōng)进行(xíng)了超过(guò)50次的长(zhǎng)期实验，但是却没有(yǒu)发现任何的(de)有(yǒu)效证据。除了一个地方(fāng)，在1687年出版的(de)自然哲学(xué)数学原理一(yī)书中，埃萨克牛顿发表了万有(yǒu)引力定律，它揭示了宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往后的几百(bǎi)年(nián)来(lái)，当天文学家(jiā)们发现某些(xiē)天体(tǐ)运行轨道出现异常，不符合万(wàn)有引力定律(lǜ)的(de)时候(hòu)，他们就会知道，周围一定(dìng)有未知的(de)天体通(tōng)过(guò)引力在摄动它(tā)的轨道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维耶就通过天王(wáng)星运行(xíng)轨(guǐ)道的异常，推算(suàn)并且发现(xiàn)了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星(xīng)的发现都是应用万有引力定(dìng)律所化妆品条码697开头是什么成分，条形码697开头代表什么标准取得重大天文成(chéng)就的(de)例(lì)子。但是这(zhè)些(xiē)发现都是在恒星(xīng)系统(tǒng)的尺(chǐ)度当中，可当我们上升到星(xīng)系或者是星团的尺(chǐ)度，事情就开始变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹(zī)威基正(zhèng)在研(yán)究和测量后(hòu)发星(xīng)系团的质量(liàng)。这是一个由数千个星系所(suǒ)组成的巨大星(xīng)系团(tuán)，这些星系被(bèi)引力束缚(fù)在一起。测量星系团的质量(liàng)一般(bān)会使用到两种方(fāng)法，当两种方法(fǎ)结果一致，就(jiù)可以确(què)定(dìng)其质量的范围。

第一种是获得(dé)其(qí)"光度学的(de)质(zhì)量"，需(xū)要的数(shù)据是测(cè)量各(gè)个(gè)星系(xì)的光度。

第二种是动力学质量的计算(suàn)，是利用光(guāng)谱红(hóng)移测(cè)量(liàng)星系(xì)团(tuán)中的各个星系相对于星系(xì)团的运(yùn)动速度。当测量结果(guǒ)出来之(zhī)后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是(shì)“光度学质(zhì)量”的(de)400倍。这意味着，后发座星系团有(yǒu)99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以可见光的(de)形式(shì)所存(cún)在，我们无法看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过(guò)程中，兹威基发现(xiàn)星系团中很多星系的速度比理(lǐ)论上要(yào)快(kuài)得多，按照牛(niú)顿的运动学定(dìng)律，仅靠这些可见(jiàn)星系的质量所产生的引(yǐn)力是无法将它(tā)们(men)束缚(fù)在星(xīng)系团内的，它们早就应该被抛出星系团之外了，除非有一种(zhǒng)神秘(mì)的力量在起作用(yòng)，这种(zhǒng)力量来源(yuán)于某种隐形的物质。

据此(cǐ)，兹维基提出(chū)了这(zhè)样(yàng)部分不可见的暗(àn)质，它不发散光、吸(xī)光、反射光(guāng)，但是它(tā)们却占据着(zhe)宇宙中绝大部分的质量(liàng)。只是(shì)当时的人们(men)对这样的(de)一种说法不屑一顾。

直到(dào)40年之(zhī)后，“暗物质”这(zhè)个词才再(zài)一次出现。天文学家维拉(lā)鲁宾(bīn)和肯(kěn)特福特在观测仙女座(zuò)星系中的恒星运动。理论上来(lái)说，距离中心越远的恒星(xīng)在(zài)其轨(guǐ)道上的运(yùn)行速度就会越慢。但是他们观测的结(jié)果却(què)让人(rén)感到(dào)不可思议。

随着与(yǔ)中心(xīn)距离(lí)的(de)增(zēng)加(jiā)，恒星的旋转(zhuǎn)速度几乎(hū)保持(chí)不变。可是根据(jù)牛顿的(de)万有引力定律，在星系当中如果(guǒ)没有足够大的质量来吸引它们，这(zhè)些(xiē)外围的(de)恒星早就被甩到宇宙当(dāng)中了。基于(yú)这种现象，科学家们会使用一种相对标准的(de)方法来解释暗物质的存在，这种方法就(jiù)是测量星系(xì)当中(zhōng)气体在X轴上距离星系(xì)中心的距(jù)离，以及(jí)在(zài)Y轴上气体的旋(xuán)转速度(dù)。如果出现异常的(de)结果，就认为是由暗(àn)物质的力(lì)量进(jìn)入其中。

于(yú)是科学(xué)家们通过射电望远镜测量(liàng)了距离星系中心更远距离的氢元素，发现它们的旋转速度并(bìng)不(bù)符合(hé)牛顿的(de)力学定律。我们的太阳(yáng)系也不例外，太阳系位于银河系(xì)的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根(gēn)据(jù)万有引(yǐn)力定(dìng)律进行计算，太阳系的(de)运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以220千米(mǐ)/秒的速度围绕银河(hé)系旋转，这(zhè)个(gè)实际速度远远大(dà)于理论速度，那(nà)么(me)产生以上这(zhè)种向心加速度的原因很可能就是存(cún)在着(zhe)一(yī)种我们看不到的物质，是这些暗物质的引力效应将(jiāng)星系聚集在了一起(qǐ)。

也是从这时开始，越来越多的研(yán)究人员开始相(xiāng)信(xìn)暗(àn)物(wù)质的(de)存在。科学家(jiā)根据星系外(wài)恒星轨道的(de)速度，估算在星系当中暗物质的质(zhì)量(liàng)占整个星系质量(liàng)的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯一可以(yǐ)解(jiě)释(shì)这个现象的(de)原因。在一(yī)项新(xīn)的(de)研究(jiū)当中(zhōng)，科学家(jiā)们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星之间(jiān)，也(yě)会出现速度上的微小差异(yì)。另外(wài)，天文学家还发现了一个反(fǎn)常的(de)星(xīng)系(xì)，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地(dì)球(qiú)大约(yuē)2.5亿光年，大小(xiǎo)和银(yín)河系不多，但(dàn)是星系当中(zhōng)存在的恒星(xīng)数量(liàng)却只(zhǐ)有(yǒu)银河系的千分之一。

所以(yǐ)在理论上，该星系(xì)必须(xū)存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析(xī)。但是(shì)科学(xué)家们使用最先进的望远(yuǎn)镜对其进行(xíng)了(le)40个小(xiǎo)时的详细测量之后(hòu)，发现星系中的(de)恒星运动是(shì)可以用(yòng)正常的(de)物质和力学定律来解(jiě)释(shì)的(de)。那么又有人提(tí)出，也许该星(xīng)系的暗物质，已经被附近的另一个大(dà)星系剥(bō)离了。奇怪(guài)的是，它的(de)附近没有任(rèn)何星(xīng)系存在。造(zào)成这(zhè)些(xiē)现(xiàn)象的除了(le)暗物质的(de)假说之外，另一(yī)种可能就是人类对引力的理解还不(bù)够全面，引(yǐn)力很可(kě)能在不同尺度空间中的工作(zuò)方式是不同(tóng)的，这意味着在行星系(xì)尺(chǐ)度中(zhōng)的天体(tǐ)会(huì)沿(yán)着它们的(de)轨道，按照我们所理(lǐ)解的方式运动。但(dàn)是上升到(dào)星(xīng)系和星团的(de)尺(chǐ)度，引力之间的相互(hù)作(zuò)用(yòng)则是不同的方(fāng)式。对(duì)于在星系(xì)团之间的(de)相(xiāng)互作用，科学(xué)家还(hái)引入了外部(bù)场效应(yīng)的概念(niàn)，指的(de)是在(zài)数百万光年的(de)规模上，巨大的质量之(zhī)间会产(chǎn)生(shēng)对彼此特殊的效果，这个(gè)理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我们需要对现在的(de)物理定律进行修正，这(zhè)些发现(xiàn)也让(ràng)很多(duō)人认为暗物质假说理论就(jiù)此终结。但是在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有关于暗物(wù)质存在(zài)的(de)其他的理论(lùn)证据，这(zhè)些理论证据(jù)是蒙德理论所没法解释的(de)“引力透(tòu)镜”。

径(jìng)向(xiàng)距离为37亿(yì)光年的子弹星系(xì)团，由两个(gè)碰撞的星系(xì)团(tuán)所(suǒ)组成，类似这(zhè)样的星(xīng)团(tuán)，它们大部分的普通(tōng)质(zhì)量(liàng)都在(zài)星系(xì)的气体当中。当星团以(yǐ)1000万公里/小时发(fā)生碰(pèng)撞的时候(hòu)，星际气体的相互作用(yòng)就会导(dǎo)致温度的急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星(xīng)系团(tuán)大部(bù)分(fēn)的质量将位于所有这些气体所在(zài)的中(zhōng)间区域。那么(me)我们通过什么来(lái)验证它的质(zhì)量(liàng)区(qū)域到底是不(bù)是集中在中间呢？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太(tài)化妆品条码697开头是什么成分，条形码697开头代表什么标准空望远镜传回了宇宙(zhòu)当中(zhōng)第一张(zhāng)全(quán)彩的高(gāo)清照片，在照片中我们可以明显地看到很多(duō)星系似乎被拉伸产生(shēng)了巨大的形变(biàn)。其实这些星系本身并(bìng)不(bù)是真的(de)被扭曲了，也不(bù)是韦伯望远镜出了什(shén)么问(wèn)题，而(ér)是这(zhè)样极遥远的(de)天体和我们(men)地球上的(de)观测者之(zhī)间。被一个(gè)质(zhì)量(liàng)超级巨大(dà)的天体遮挡(dǎng)，这个超大质(zhì)量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远星(xīng)系的光都发生(shēng)了扭曲。这个现象就是引力透(tòu)镜效应。这个(gè)巨大(dà)的(de)天体可能是超(chāo)大质量的(de)黑洞或(huò)者是暗物质。

所以当人们对子(zi)弹(dàn)星系团观测的时候，发现它(tā)的大质(zhì)量区(qū)域并(bìng)不是在中(zhōng)间，而(ér)是在(zài)两(liǎng)侧(cè)。所以最好的解释方法就是当星(xīng)团发生(shēng)全部(bù)的碰撞(zhuàng)时，可被(bèi)观(guān)测到的(de)质量(liàng)气体被(bèi)卡(kǎ)在(zài)了中间，暗物质则直接通过了这(zhè)个区域(yù)，并(bìng)在两边(biān)形成了引(yǐn)力(lì)透镜。对子弹星系(xì)团的引力(lì)透镜研究也被认(rèn)为是暗物质(zhì)存在的迄今为止最(zuì)好的理论(lùn)证据。

除此之外(wài)，还有来(lái)自(zì)宇宙当中最古老的(de)光(guāng)。从宇(yǔ)宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以(yǐ)畅通无(wú)阻地(dì)穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过了(le)130多亿年之后，这(zhè)些(xiē)光在宇(yǔ)宙空间背(bèi)景上留下了(le)各相同性的微(wēi)波辐射。其(qí)中红(hóng)色的部分表示温度(dù)较高的区(qū)域，蓝色则表示(shì)相对较冷的区域，但实际(jì)上它们(men)之(zhī)间(jiān)的(de)温(wēn)差(chà)只有(yǒu)万分之一(yī)。

科(kē)学家们通(tōng)过对前(qián)景背景分离后(hòu)的二值图(tú)像进行连通域提取和标(biāo)记(jì)之后发现，如果宇宙当中没(méi)有暗(àn)物质，图形看起来不应该(gāi)是这样的，而随着暗(àn)物质的增加，一(yī)些峰值的幅(fú)度会减小，才变(biàn)得看起来(lái)“和(hé)谐”。为了匹配宇宙(zhòu)微波背景辐射的(de)测(cè)量值(zhí)，我们需要的暗物质大约是普通物(wù)质的5倍。这个数字与解(jiě)释星(xīng)系当中恒星运动所需要的暗物质比(bǐ)例(lì)是一致的。这就(jiù)意味着。

用了一个简单(dān)的理论框架，就很好地解释了很(hěn)多不同的观测结(jié)果(guǒ)。而暗物质的本质就(jiù)是宇宙当中存在着某种类(lèi)型的粒(lì)子，它们不参与任何其他(tā)的电磁作用，只通过引力来相互作用。所(suǒ)以如果(guǒ)能够找到(dào)这(zhè)种粒子的存在，就(jiù)相当(dāng)于(yú)找到了暗(àn)物质存在的(de)实际证据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学(xué)家们已经提(tí)出(chū)了(le)数十种的假想目标，而(ér)要寻(xún)找(zhǎo)这些不(bù)同的目标粒子(zi)所需要的实验方式也不相同。在过去的(de)几十年当中，人类为了寻找这(zhè)些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不(bù)会与常规物质相(xiāng)互作(zuò)用的“暗物质”，科学家们已(yǐ)经进行了(le)超过50次的实验，却没有任何(hé)实(shí)质(zhì)性的(de)发现，除(chú)了一个(gè)地方，意(yì)大利的格兰(lán)萨索山(shān)，隶属于阿(ā)尔卑斯山(shān)脉。

在山下1400米(mǐ)处的地下(xià)矿井当(dāng)中，藏着地球上最大的地学实(shí)验室，这个(gè)实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼高的探测器，一直致力于寻找暗(àn)物质粒子的周期性震(zhèn)荡。

自1997年以来(lái)，这(zhè)里的(de)科学家声称(chēng)观测到了某种信(xìn)号。经(jīng)过了20多(duō)年的(de)数(shù)据(jù)收集，人们发现(xiàn)了一个有(yǒu)趣的事(shì)情。探测率会在每年的6月份(fèn)达到峰值，然后在(zài)11月降到最低，而且在20年当(dāng)中每年都是(shì)一样(yàng)。一(yī)些科学家(jiā)认为这可能是人类发现暗物质的(de)第(dì)一个直接(jiē)证据。

但是为什(shén)么暗物质会(huì)产生(shēng)周期性的年度信(xìn)号(hào)呢？刚才我们讲了太阳系正(zhèng)在(zài)以220公里/秒的速度(dù)围绕着银河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙当(dāng)中(zhōng)，这意味着我们也(yě)在以这样的速度在穿越着暗物质流，这(zhè)个(gè)过程中会产生相应(yīng)的振荡，同(tóng)时地球又(yòu)以30公里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕太阳进(jìn)行旋转。所以有半年(nián)的时间，地球围绕太阳的方向与太(tài)阳环绕银(yín)河系的方向是一致的，而另外半年则与之相反。

而在(zài)6月份的时候，地球与太阳的方向正好达(dá)到完全一致，这(zhè)是(shì)理论上地球穿越暗物质流最快的时段(duàn)。而在11月份(fèn)，又恰好达到了最慢值。尽管在实际(jì)的(de)情况中，太阳系相对(duì)银(yín)河系的平(píng)面呈(chéng)现了60度的倾(qīng)斜，但是(shì)这并不影响这个理论的有效性。

因此科学(xué)家认(rèn)为这可以(yǐ)用来解释，研究人员们所观测到的(de)周期(qī)性信号。当(dāng)然也可能有其(qí)他的情况，造成这(zhè)种年度周期信号的(de)差异也可能是温度、湿度、土壤(rǎng)中的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客的数量也符合(hé)这个(gè)周期的规律(lǜ)。

所(suǒ)以，科学(xué)家们又在南半(bàn)球建立了一个几乎相(xiāng)同的实(shí)验(yàn)室(shì)，这里的季(jì)节(jié)与之(zhī)前的实验室正好相反，而在(zài)这里，地球穿(chuān)过暗物质(zhì)流(liú)的运(yùn)动(dòng)特征和第一个实验室是一样(yàng)的(de)。

因此，如果在这里可以(yǐ)得到相同的信号，就可(kě)以(yǐ)成(chéng)为(wèi)暗物质所存在的非常有力的化妆品条码697开头是什么成分，条形码697开头代表什么标准证据了(le)。但是由于(yú)这个实验室(shì)刚刚建成(chéng)不久，所以截至目前还无法提供相应的(de)数据支(zhī)持。另外，在2025年(nián)，NASA将(jiāng)会(huì)发(fā)射一(yī)台新的望远镜，这台太空(kōng)望远(yuǎn)镜(jìng)叫做“南希格(gé)雷斯罗(luó)曼”，它的(de)主镜大(dà)小跟哈勃望远镜相同，但(dàn)它的(de)宽视场仪器(qì)提供(gōng)的(de)视野是哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜(jìng)其中一个(gè)关键的用途就是探(tàn)索暗物质背后的(de)奥(ào)秘(mì)，对于探(tàn)测的(de)结(jié)果，我们(men)只能拭(shì)目以待了(le)。费米实验室粒子天体物理中心的科学家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如果暗(àn)物(wù)质存(cún)在，它们极(jí)有(yǒu)可能拥有另一种神(shén)秘的效应，这种暗物(wù)质效应(yīng)，会支持宇宙当(dāng)中生命(mìng)的诞(dàn)生(shēng)，或者(zhě)说是生(shēng)命进化的一(yī)个重要因素。

如果这(zhè)一理论得到进一(yī)步的证实，那(nà)么遍布宇宙当中的暗物质会(huì)不会(huì)意味着人类并不(bù)孤(gū)单(dān)呢？或(huò)许在宇宙当中某个角落(luò)的行星上，暗物(wù)质正在通过这样的效(xiào)应创造生命。当然，这些推论的大前提是要(yào)先找(zhǎo)到暗物(wù)质(zhì)存在的实(shí)际证(zhèng)据。那么(me)小伙伴(bàn)们，你们觉得(dé)暗(àn)物质到(dào)底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞(zàn)，你的支持是我更新的动力！

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