宇宙是“人为制造(zào)”的？为何(hé)会(huì)存(cún)在科学无法解释的“暗物(wù)质(zhì)”？暗物(wù)质又究竟是什么(me)？人类为了寻找暗物质(zhì)存在(zài)的(de)证据，科(kē)学家(jiā)们在过(guò)去的(de)几十年当中(zhōng)进(jìn)行了(le)超过(guò)50次的长期实验，但是却没有(yǒu)发现任何(hé)的有效(xiào)证(zhèng)据。除了一个地方，在(zài)1687年出版(bǎn)的自(zì)然哲学数学原理一书中(zhōng)，埃萨克牛顿(dùn)发表(biǎo)了万有引(yǐn)力(lì)定律，它揭示了宇(yǔ)宙中(zhōng)天体运动的规律。往后(hòu)的几百年来，当(dāng)天文学(xué)家们发现某些天体运(yùn)行轨道(dào)出现异常(cháng)，不符合万有引力定律的时候(hòu)，他们就会知道，周围一定(dìng)有(yǒu)未知(zhī)的(de)天体(tǐ)通过(guò)引力在摄动(dòng)它的轨道。比如在(zài)1846年，奥本勒(lēi)维耶就(jiù)通(tōng)过天王星(xīng)运行轨道的异(yì)常，推(tuī)算并且发现了海(hǎi)王星的存(cún)在。另外，哈雷彗(huì)星、冥王星的发(fā)现都是(shì)应用万有引力定(dìng)律所取得重大天文成就的(de)例子。但是这(zhè)些发现都是在恒星系统(tǒng)的(de)尺度当中(zhōng)，可当我们上升(shēng)到星系或(huò)者是星团的尺(chǐ)度，事情(qíng)就开始(shǐ)变得诡异了(le)。

1933年，瑞(ruì)士(shì)的物理学家弗里茨兹威(wēi)基正在研究和测量后发星系团的(de)质量。这是一个由数千个星系所组(zǔ)成的巨大(dà)星(xīng)系团(tuán)，这些星(xīng)系(xì)被引力(lì)束(shù)缚(fù)在一起。测量星系团(tuán)的质(zhì)量(liàng)一般会使用到两(liǎng)种方法，当两种方法(fǎ)结(jié)果一致(zhì)，就可以确定其质量(liàng)的范围。

第一种是(shì)获(huò)得其"光度学(xué)的质量"，需(xū)要的数(shù)据是测量各个星系的(de)光(guāng)度。

第(dì)二种是动力学质量的(de)计算，是利用光谱红(hóng)移测量(liàng)星系团中(zhōng)的各个星系相(xiāng)对于星系团的运动速度。当测(cè)量结果出来之后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光(guāng)度(dù)学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团有99%的质量消失了(le)，或(huò)者说这99%的质量并不(bù)以(yǐ)可见光的形式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在测(cè)量(liàng)速度的(de)过程中，兹威(wēi)基发(fā)现(xiàn)星系(xì)团(tuán)中很多星系的速度比理论(lùn)上要(yào)快得多，按照牛顿的运动学(xué)定律，仅靠这些可见星系的质(zhì)量(liàng)所产生的引力是无法将它们束缚在星系团(tuán)内(nèi)的，它们(men)早就(jiù)应该被抛出星系团之(zhī)外了，除非有一(yī)种(zhǒng)神秘的力量在起作用，这种力量来源于某种隐形(xíng)的物质。

据此，兹维基提出了这(zhè)样部分不可见的(de)暗(àn)质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们(men)却占据(jù)着宇宙(zhòu)中绝(jué)大部分(fēn)的质量。只是当时的人们对这样的一种说法(fǎ)不屑一顾(gù)。

直(zhí)到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词才(cái)再一次(cì)出现。天文学家维拉(lā)鲁宾和肯特(tè)福特在观测(cè)仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论上(shàng)来说，距离中心(xīn)越远的恒星(xīng)在其轨道上的运行速(sù)度就会越慢(màn)。但是他们观(guān)测的(de)结果(guǒ)却让人感到不可思议。

随着与中(zhōng)心距离的增加(jiā)，恒(héng)星的(de)旋转速度几乎保持不变。可是(shì)根据牛顿的(de)万有引力(lì)定律，在(zài)星(xīng)系当中如果没有(yǒu)足够大(dà)的质量来(lái)吸引它们(men)，这些外围的(de)恒(héng)星早(zǎo)就被(bèi)甩到宇宙当(dāng)中了。基于这种现象，科学家们会使用一种相(xiāng)对(duì)标(biāo)准的方法来解释(shì)暗物(wù)质的存在，这种方法就是测量星(xīng)系当中气(qì)体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋(xuán)转速度(dù)。如果(guǒ)出现(xiàn)异常的(de)结果(guǒ)，就(jiù)认为是由暗(àn)物质的力量进(jìn)入其中。

于(yú)是(shì)科学(xué)家们通(tōng)过射电望远镜(jìng)测(cè)量了距离(lí)星系中(zhōng)心更远距离(lí)的氢元素，发(fā)现它们的旋转速度并不符(fú)合牛顿(dùn)的力学定律。我们的太阳系也不例外，太阳系位于银河系(xì)的(de)第三悬臂之上，距离银河系中心(xīn)2.6万(wàn)光年，根(gēn)据万有引力定律进行计算，太阳系的运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际(jì)上，太阳系正在以220千米/秒的(de)速度围绕银河系旋转，这个实际速(sù)度远远大于理论速度，那么(me)产生(shēng)以(yǐ)上这种(zhǒng)向心加速度的原因很(hěn)可能就(jiù)是存在(zài)着(zhe)一种我(wǒ)们看不到的物质(zhì)，是这些(xiē)暗物质的引力效应将星系(xì)聚(jù)集(jí)在了一(yī)起。

也是从这时开始，越来(lái)越多的研究人员开始相(xiāng)信暗物质(zhì)的(de)存(cún)在。科学家(jiā)根据星系外恒星轨道的速度，估算在星系当中(zhōng)暗物(wù)质的质量占整个星系质量的(de)85%。但(dàn)是，暗物质并不(bù)是(shì)唯一可以解释(shì)这个现象的原因(yīn)。在一项新的研究当中(zhōng)，科学家们发现，几(jǐ)乎没有引力效应(yīng)的遥远恒星之间，也会(huì)出(chū)现速度上的微小差异。另外，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了一(yī)个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不多，但是星系当中(zhōng)存在的(de)恒星数量却只有银河(hé)系的千(qiān)分之一。

所(suǒ)以在(zài)理论上，该星系(xì)必须存(cún)在暗(àn)物质，否则就会分崩(bēng)离析。但是(shì)科学家们使用(yòng)最先进的望(wàng)远镜对(duì)其进行(xíng)了40个小时(shí)的详细(xì)测量(liàng)之后，发现星系中的恒星运动是可以(yǐ)用正常的物质和力学定律来解(jiě)释(shì)的。那么又有人提出(chū)，也许该星系(xì)的暗物质，已经被附近的另一(yī)个大星系剥(bō)离了(le)。奇怪的是，它(tā)的附近没有任何(hé)星系存在。造成这些现象的除了暗(àn)物质(zhì)的(de)假说之(zhī)500万越南盾是多少人民币，1人民币=外，另(lìng)一种可能就是人类对引力(lì)的理解(jiě)还不够全面，引力很(hěn)可能在不同尺(chǐ)度空间中的工作方式是不(bù)同的，这意味(wèi)着在行星系(xì)尺度(dù)中的天体(tǐ)会沿(yán)着(zhe)它们(men)的轨道，按(àn)照我们(men)所(suǒ)理解的方式运动。但是(shì)上升到星系和星团(tuán)的(de)尺(chǐ)度，引力之间的(de)相(xiāng)互作(zuò)用则是不同的方式。对(duì)于在星系团之间的(de)相互作用，科学家还引入了外部场效应的概念(niàn)，指的是在数百万光年的(de)规模(mó)上，巨(jù)大的(de)质量之(zhī)间(jiān)会产生对彼此(cǐ)特(tè)殊(shū)的效果(guǒ)，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德(dé)理论。如果(guǒ)MOND蒙(méng)德理论成立(lì)，这意味着我们需(xū)要(yào)对现在(zài)的物理定律进行修正，这些发现也让(ràng)很(hěn)多(duō)人认为(wèi)暗物质假说理论就此终(zhōng)结。但是在宇宙当中还有关于暗(àn)物(wù)质存在的其(qí)他(tā)的理论证(zhèng)据，这些理(lǐ)论证据是(shì)蒙德(dé)理(lǐ)论所没法解释(shì)的“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

径向距(jù)离为37亿光年(nián)的子弹星(xīng)系(xì)团，由两个(gè)碰(pèng)撞的星系团所组成，类似这样(yàng)的星团，它们大部分(fēn)的普通(tōng)质量都在星系的气体当(dāng)中。当(dāng)星团(tuán)以1000万(wàn)公(gōng)里(lǐ)/小时发(fā)生碰撞的时候，星际(jì)气体的相(xiāng)互作用就会导(dǎo)致温度的急剧升(shēng)高，速度大幅降低。所(suǒ)以(yǐ)在理(lǐ)论上，在碰撞之(zhī)后，子弹星系团大部分(fēn)的质量将位(wèi)于所有这些气体所在的(de)中(zhōng)间区域。那(nà)么我们通(tōng)过什么来验证它的质(zhì)量区域到底(dǐ)是不是集中在中间(jiān)呢(ne)？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯(bó)太(tài)空望远镜传回了宇(yǔ)宙当中第一张(zhāng)全彩的高清照片，在照片中我们可以明(míng)显地看到很多星系似乎(hū)被拉伸产生了巨大的(de)形变。其实(shí)这些星系本(běn)身并不是真(zhēn)的(de)被(bèi)扭(niǔ)曲(qū)了，也不(bù)是韦(wéi)伯望远镜出(chū)了什么(me)问题，而是这样极(jí)遥远的天体和我(wǒ)们地球(qiú)上的观测者(zhě)之间。被一个质量超级巨大的天体遮挡(dǎng)，这个超大质量的东(dōng)西(xī)的(de)引力(lì)，会使身后更遥远星系的光都发(fā)生了扭曲。这个现象就是引力透镜效应。这个(gè)巨大的(de)天体可能是超大质(zhì)量(liàng)的黑洞(dòng)或(huò)者是暗物质(zhì)。

所以当人们对(duì)子弹星系团(tuán)观测的时候，发现它(tā)的大质量(liàng)区域(yù)并不是在中间，而是在两侧。所以最(zuì)好的解释(shì)方法就(jiù)是当星团(tuán)发生全部的碰撞时，可被(bèi)观测到(dào)的(de)质量气体被卡在了中间，暗物(wù)质(zhì)则直接通(tōng)过了这个(gè)区域，并(bìng)在两(liǎng)边形成了(le)引力透镜。对子弹星系团的引力透(tòu)镜研究(jiū)也被认为(wèi)是暗物质(zhì)存在(zài)的迄今为止最好的理论证据。

除(chú)此之外，还有来自宇宙当(dāng)中最古老的光。从(cóng)宇宙大(dà)爆炸开始，38万(wàn)年之后，可见(jiàn)光终于可以畅通无阻地穿越在宇宙当(dāng)中了。经过了130多亿年之后，这些(xiē)光在宇宙空间背(bèi)景上留下了各(gè)相同性的微波(bō)辐(fú)射。其中红(hóng)色的(de)部(bù)分表示温度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的区域(yù)，但实际上它们之(zhī)间的温(wēn)差只有(yǒu)万分(fēn)之一。

科(kē)学家们通过(guò)对(duì)前景背(bèi)景分离后(hòu)的二值图像进行连(lián)通域提(tí)取和标记之后(hòu)发现(xiàn)，如果宇宙当中没(méi)有(yǒu)暗物质(zhì)，图形看起来不应该是这样(yàng)的，而随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会减(jiǎn)小，才(cái)变得(dé)看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微波背景辐射的(de)测量值，我(wǒ)们需要的暗(àn)物质大约是普通(tōng)物质(zhì)的5倍。这个数字与(yǔ)解(jiě)释星系当中恒星运动所需要的暗物质比例是一(yī)致的。这就意(yì)味(wèi)着。

用了(le)一个简单的理论框架，就很好地解释了很多不同的观测(cè)结果。而暗物质(zhì)的本质就是宇宙(zhòu)当中存在着某(mǒu)种类型的(de)粒(lì)子，它(tā)们不参与任何其(qí)他的(de)电(diàn)磁作用，只(zhǐ)通过引(yǐn)力来相(xiāng)互作用(yòng)。所以如果(guǒ)能够找到这种粒(lì)子的(de)存在，就(jiù)相当于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到底是什么？科(kē)学(xué)家们已经提(tí)出了数十(shí)种的假想(xiǎng)目(mù)标，而要寻(xún)找(zhǎo)这些不同(tóng)的目标(biāo)粒子所需(xū)要的实验方(fāng)式也不相同。在(zài)过去的几十年当中，人类(lèi)为了寻找这些看不见(jiàn)、摸(mō)不到，几乎不会与(yǔ)常(cháng)规(guī)物质相(xiāng)互作用的“暗物质(zhì)”，科(kē)学家们(men)已经进(jìn)行了超(chāo)过50次的实(shí)验，却没有任何实质性(xìng)的发现(xiàn)，除了一个地方，意大利的格兰萨索山，隶属(shǔ)于(yú)阿尔(ěr)卑斯山500万越南盾是多少人民币，1人民币=(shān)脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的(de)地下矿井(jǐng)当(dāng)中，藏着地球上最大的地学实验(yàn)室(shì)，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里(lǐ)有一个三层(céng)楼高的探测器，一直致力于(yú)寻找暗物质粒子的周期(qī)性震荡(dàng)。

自(zì)1997年以来，这里的科学(xué)家声称观测(cè)到(dào)了某种信号。经过(guò)了(le)20多年的(de)数据收集(jí)，人们发现(xiàn)了一(yī)个有趣的事情(qíng)。探测率会在(zài)每年的(de)6月份达(dá)到峰值，然(rán)后(hòu)在11月降(jiàng)到最低(dī)，而(ér)且在20年(nián)当(dāng)中每年都(dōu)是(shì)一(yī)样。一些科学家认(rèn)为(wèi)这可能是人类发现(xiàn)暗物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物质会产生周期性的年(nián)度信(xìn)号呢？刚才我们讲了太阳系(xì)正(zhèng)在以220公里/秒的(de)速(sù)度围绕着银河(hé)系进行(xíng)移(yí)动，那么如果暗物质存(cún)在宇宙当中，这意味(wèi)着(zhe)我们也在以(yǐ)这样(yàng)的(de)速(sù)度在穿越着暗物质流，这个(gè)过程中会产生(shēng)相应的振荡，同(tóng)时地(dì)球又(yòu)以30公里/秒的速度(dù)围绕太阳进(jìn)行旋转。所(suǒ)以有半年的时间，地球围(wéi)绕太阳(yáng)的方向(xiàng)与太(tài)阳环绕(rào)银河系的方向是(shì)一致(zhì)的，而另外半(bàn)年则(zé)与之相反。

而(ér)在(zài)6月份(fèn)的(de)时(shí)候，地球与(yǔ)太(tài)阳的方向(xiàng)正好达到完全一致，这(zhè)是理论上地球穿(chuān)越(yuè)暗物质流最快的(de)时段。而在11月份，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面呈现(xiàn)了60度(dù)的倾斜，但是这(zhè)并不影响(xiǎng)这个理论(lùn)的有效性(xìng)。

因此科学家认为这可以用来(lái)解释，研(yán)究人(rén)员们所观(guān)测到的周期(qī)性信号。当然也(yě)可能有其他的(de)情况(kuàng)，造成(chéng)这种年度周期信号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤(rǎng)中的水分、高山上的积雪，甚(shèn)至(zhì)连意大(dà)利游客的数(shù)量也符(fú)合这个周期的规律。

所(suǒ)以，科(kē)学家(jiā)们又(yòu)在南半球建立了一个几乎相同的实验室，这里的季节(jié)与之前的实(shí)验(yàn)室正好相反，而在(zài)这里，地球穿过暗物质流(liú)的(de)运动特征和(hé)第(dì)一个实(shí)验室是一(yī)样的。

因此，如果在这里(lǐ)可以(yǐ)得到(dào)相同的信(xìn)号(hào)，就(jiù)可以成(chéng)为暗物质所(suǒ)存在的非常有力的证据了。但(dàn)是由于这个实验(yàn)室(shì)刚刚建成(chéng)不久，所以截至目前还无法提供相应(yīng)的(de)数据支(zhī)持。另(lìng)外，在(zài)2025年，NASA将会发(fā)射(shè)一台(tái)新的望远镜，这台太空望(wàng)远镜(jìng)叫做“南希格(gé)雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟(gēn)哈勃望远镜相同，但它(tā)的(de)宽视场仪器提(tí)供的(de)视(shì)野是哈勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望(wàng)远镜(jìng)其中一(yī)个关键(jiàn)的(de)用途就是探索暗物质(zhì)背后的奥(ào)秘(mì)，对于探测的结果，我们(men)只(zhǐ)能拭目(mù)以待了。费米(mǐ)实验室粒子天体物理中心的科学家丹琥珀和贾森(sēn)斯特芬研究发现，如果暗物质存在，它(tā)们极有可(kě)能拥有(yǒu)另(lìng)一种(zhǒng)神(shén)秘的(de)效应，这种(zhǒng)暗物质效应，会支持(chí)宇(yǔ)宙(zhòu)当中生命的诞生，或者(zhě)说是生命进化的(de)一个重(zhòng)要(yào)因(yīn)素。

如(rú)果这(zhè)一理(lǐ)论得到进一步的(de)证实，那么遍布宇宙当中的暗(àn)物质会不会意味着(zhe)人类(lèi)并不孤单呢？或(huò)许(xǔ)在宇宙当中(zhōng)某个角(jiǎo)落(luò)的行(xíng)星上(shàng)，暗物质正在(zài)通过这(zhè)样的效应创造(zào)生命(mìng)。当然(rán)，这些推(tuī)论的大前提是要先找到(dào)暗物(wù)质存在的实际证(zhèng)据。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉得暗物质到底存(cún)不存在呢？喜欢请点赞，你的支(zhī)持是(shì)我(wǒ)更新的动力！

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 500万越南盾是多少人民币，1人民币=