宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何会存在(zài)科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什(shén)么(me)？人类为了寻找暗物质存在的(de)证据，科(kē)学家们(men)在(zài)过去的几十年当中进行了(le)超过50次的(de)长(zhǎng)期实验，但是(shì)却没有(yǒu)发现任何(hé)的(de)有效(xiào)证据。除了(le)一个地(dì)方，在1687年(nián)出版的自然哲(zhé)学数(shù)学(xué)原理一书(shū)中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭示(shì)了宇宙中天体运(yùn)动的规(guī)律(lǜ)。往后的几(jǐ)百年来，当(dāng)天文(wén)学家们发现某些天体运(yùn)行轨道(dào)出现(xiàn)异常，不符合万有引力定律的时候(hòu)，他(tā)们(men)就会知道(dào)，周围一定有(yǒu)未知的天体(tǐ)通过引力在(zài)摄(shè)动(dòng)它(tā)的轨道。比如在1846年(nián)，奥本勒维耶就通过天王星运行轨道的异(yì)常，推算并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是(shì)应用万有引力定(dìng)律(lǜ)所取得重(zhòng)大天文成就(jiù)的例(lì)子。但是(shì)这(zhè)些发现都是在(zài)恒(héng)星系统(tǒng)的尺度(dù)当(dāng)中，可当(dāng)我们上升到(dào)星系或(huò)者(zhě)是星(xīng)团的尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗(fú)里茨兹威(wēi)基正(zhèng)在研究和测量后发星系团的质量。这是一个由数千个(gè)星(xīng)系所组(zǔ)成的(de)巨大(dà)星系团(tuán)，这些(xiē)星系被引(yǐn)力(lì)束缚在(zài)一起。测量星系团的质(zhì)量一般会(huì)使用到两(liǎng)种方法(fǎ)，当两种方法结(jié)果一(yī)致，就可以确定其质量的范围。

第一(yī)种是获得其(qí)"光度学的质量"，需要的数据是测量各个星系的(de)光(guāng)度。

第二种是动力学质量(liàng)的计算，是利用光谱(pǔ)红(hóng)移测(cè)量星系团(tuán)中的各个星系(xì)相对于(yú)星系团(tuán)的运动(dòng)速度。当测(cè)量结果出来之后，兹威基彻(chè)底懵了(le)，“动(dòng)力学(xué)质量”竟然是“光度(dù)学质量”的400倍。这意味着，后发(fā)座星(xīng)系团有(yǒu)99%的质(zhì)量消失了，或者说这99%的质量并不以(yǐ)可(kě)见光的形式所存在，我们(men)无法看(kàn)到。最诡异的(de)是，在测量速度的过(guò)程中，兹威基发现星系团(tuán)中很多(duō)星系的(de)速度比理(lǐ)论(lùn)上(shàng)要快得多，按照牛顿(dùn)的运(yùn)动学定律，仅靠这些可见(jiàn)星系的质(zhì)量所产生的引力是(shì)无法(fǎ)将它们(men)束缚在星系团内(nèi)的(de)，它们早(zǎo)就应该被抛出星系团之外(wài)了，除非有(yǒu)一种神秘(mì)的(de)力量在起作用(yòng)，这种力(lì)量来源于(yú)某种隐形(xíng)的物(wù)质(zhì)。

据此，兹维(wéi)基提出了(le)这样(yàng)部分不可见的(de)暗质，它不(bù)发散光、吸(xī)光(guāng)、反射光，但是它们(men)却占据着宇宙中绝大部分的质量(liàng)。只是当(dāng)时的人(rén)们对(duì)这样的一(yī)种说法(fǎ)不屑一顾(gù)。

直到(dào)40年之后，“暗物质”这个词才再一次出(chū)现(xiàn)。天文(wén)学家维拉鲁宾和肯特福特(tè)在观测仙女座星系中的恒星运动。理(lǐ)论上来说，距离中心越远的恒星在(zài)其轨道上的运(yùn)行速度就会越慢(màn)。但是(shì)他(tā)们观测的结(jié)果却让人感到不可思议。

随着与中心距离(lí)的增加，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是根据(jù)牛顿的万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律，在星系(xì)当中(zhōng)如果(guǒ)没有足够大的质量来吸(xī)引它们，这(zhè)些外围的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中了。基于这种现(xiàn)象，科(kē)学家们会(huì)使用一种相对标准(zhǔn)的方法来解(jiě)释暗物质的存(cún)在，这种方(fāng)法(fǎ)就是测量星系当中(zhōng)气体在X轴上距离星(xīng)系(xì)中(zhōng)心(xīn)的距(jù)离(lí)，以(yǐ)及(jí)在(zài)Y轴上(shàng)气体的旋转速度。如果(guǒ)出(chū)现异(yì)常的结果，就认为是由(yóu)暗物质的力量进(jìn)入其(qí)中。

于是(shì)科学家们通过射(shè)电望远(yuǎn)镜测量了距离(lí)星系(xì)中(zhōng)心更远(yuǎn)距离的氢元素，发(fā)现它们的旋转速度并不符合牛顿(dùn)的力学定律。我们的太阳系也不例外，太(tài)阳系位(wèi)于银河系的第(dì)三悬臂之上，距离银河(hé)系(xì)中心2.6万光年，根据(jù)万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律进行计(jì)算，太阳系的运行速度应该是160千(qiān)米/秒，但实际上，太(tài)阳系正在(zài)以220千米/秒的速度围绕银(yín)河系旋转，这个实际速度远远(yuǎn)大于理论速度，那么产生以(yǐ)上这种向心加速度(dù)的原因很可能就是存(cún)在着一种我(wǒ)们看不到的物质，是这些暗物(wù)质的引力效应将星系聚集(jí)在了一起(qǐ)。

也是从这时开始，越(yuè)来越多的研(yán)究人员(yuán)开始相信暗物质(zhì)的存在。科学家根据星系(xì)外恒星轨(guǐ)道的速(sù)度，估算在星系当中(zhōng)暗物(wù)质的质(zhì)量占整个星系(xì)质量的85%。但是，暗物质(zhì)并不是唯一可以解(jiě)释这个现(xiàn)象的原因(yīn)。在一项(xiàng)新(xīn)的研究当中(zhōng)，科学家们(men)发现(xiàn)，几乎没有引力效应的遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上的(de)微小差(chà)异(yì)。另外(wài)，天(tiān)文学家(jiā)还发现了一(yī)个反(fǎn)常的星(xīng)系(xì)，叫(jiào)做Agc114905。这个(gè)星系距离(lí)地球(qiú)大(dà)约(yuē)2.5亿(yì)光年(nián)，大小和银河系不多(duō)，但(dàn)是星系(xì)当中存在的(de)恒星(xīng)数量却只有银河系的千分之一。

所以在理(lǐ)论上，该星系必须存在暗物质，否则就会分崩离(lí)析。但是(shì)科(kē)学家们使(shǐ)用(yòng)最先(xiān)进的(de)望远镜对其(qí)进行(xíng)了40个小时的详细测量之后，发现星(xīng)系中的恒(héng)星运动是可以用正常的(de)物(wù)质和(hé)力学定律(lǜ)来解释的。那么又有(yǒu)人提出(chū)，也许该星(xīng)系(xì)的暗物质(zhì)，已经被附近的另一个大星系剥离(lí)了。奇怪的(de)是(shì)，它的(de)附近(jìn)没有任何星系存在。造成这些现象的(de)除了暗(àn)物质的假(jiǎ)说之外，另一种可能(néng)就(jiù)是人类(lèi)对引力的理解还不(bù)够(gòu)全面(miàn)，引(yǐn)力(lì)很(hěn)可能在(zài)不同尺度空间中(zhōng)的(de)工作方(fāng)式是不同的，这意味着在(zài)行(xíng)星(xīng)系尺度中的天(tiān)体(tǐ)会沿着它们(men)的轨道，按照我们所理解的(de)方式运(yùn)动。但是上升(shēng)到星(xīng)系公元800年中国是什么朝代建立的，中国各个朝代时间表和星(xīng)团(tuán)的尺度，引力(lì)之(zhī)间的相(xiāng)互作用则(zé)是不同的方式。对于在星系团(tuán)之间(jiān)的相互作用，科学家(jiā)还引入了外部场(chǎng)效应的(de)概念，指的是(shì)在数百万光年的(de)规模上，巨(jù)大的质量之间会(huì)产生对彼此特殊的(de)效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我们需要(yào)对现在的物理(lǐ)定律(lǜ)进行修(xiū)正，这些发现也(yě)让(ràng)很多人(rén)认为暗物质假说理论就此(cǐ)终结。但(dàn)是(shì)在宇宙当(dāng)中还(hái)有关(guān)于暗物质存在(zài)的其(qí)他的理论证据，这(zhè)些(xiē)理(lǐ)论(lùn)证据是(shì)蒙德理论(lùn)所没(méi)法解释的“引力透镜”。

径(jìng)向距离为37亿光年的子弹星系团，由两个碰撞的(de)星(xīng)系(xì)团所组成，类似这(zhè)样的(de)星团(tuán)，它们大部(bù)分的普通(tōng)质量都在星系的气(qì)体当中。当星(xīng)团(tuán)以1000万公(gōng)里/小时发生碰撞的(de)时候，星际气体的(de)相互作用就会导致温度(dù)的急(jí)剧升高，速度大幅降低。所以在理论(lùn)上(shàng)，在碰撞之(zhī)后，子弹星系团大部分的质(zhì)量将位于所有这(zhè)些(xiē)气体所在的中间区域。那么我们通过(guò)什么(me)来验证它的质(zhì)量(liàng)区域到底是不(bù)是集中在中间呢(ne)？前不(bù)久，詹(zhān)姆斯(sī)韦(wéi)伯太空望远(yuǎn)镜(jìng)传回(huí)了宇宙(zhòu)当中第一(yī)张全彩的高清照片，在照片中我(wǒ)们(men)可(kě)以明(míng)显地看到很多星(xīng)系似乎被(bèi)拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其实这些星(xīng)系本(běn)身并不是真的被扭(niǔ)曲了(le)，也不(bù)是(shì)韦伯望远镜出了什么问题，而是这(zhè)样(yàng)极遥远的天体和我们地球上的观(guān)测者之间。被一个质量超(chāo)级巨大的天体遮(zhē)挡，这个超(chāo)大质量的东西的(de)引力，会(huì)使(shǐ)身后(hòu)更遥远星(xīng)系的光(guāng)都(dōu)发生了扭曲(qū)。这个现象就是引力透镜效(xiào)应(yīng)。这个巨大的天体(tǐ)可能是超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质(zhì)。

所以当人们对子弹星系团观测的时候，发(fā)现它(tā)的(de)大质(zhì)量区域并(bìng)不是在(zài)中间，而是在两侧。所以最好的解释方(fāng)法就是当星团发生全部的碰(pèng)撞时(shí)，可(kě)被(bèi)观测到的(de)质量(liàng)气体被(bèi)卡在了中间，暗物质则直接(jiē)通过了这个(gè)区(qū)域，并(bìng)在(zài)两边形成了引力透(tòu)镜(jìng)。对子弹星系团的引力透镜研究(jiū)也被认(rèn)为(wèi)是暗物质存在的迄(qì)今(jīn)为止最好的(de)理(lǐ)论证据。

除此之(zhī)外，还有来自宇宙当中最(zuì)古老的光。从宇宙大(dà)爆(bào)炸(zhà)开始，38万年(nián)之后，可见光终于(yú)可以畅通(tōng)无阻(zǔ)地(dì)穿越(yuè)在宇宙当(dāng)中了。经(jīng)过了(le)130多亿年之后(hòu)，这些光在宇(yǔ)宙空(kōng)间背(bèi)景上留下了各相同性的微波辐射。其中(zhōng)红色的部分表示温度较高(gāo)的区(qū)域，蓝色则表示相(xiāng)对(duì)较冷的区域(yù)，但实际上(shàng)它们之间的(de)温差只有万分之一(yī)。

科学家们(men)通过对(duì)前景背景分离后(hòu)的二值图像进行连通域(yù)提取和标记之后发现(xiàn)，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看(kàn)起来(lái)不应该是(shì)这样的，而随着暗物质的增(zēng)加(jiā)，一些峰值(zhí)的幅度会(huì)减小，才变(biàn)得(dé)看(kàn)起来(lái)“和(hé)谐(xié)”。为了匹配宇(yǔ)宙微(wēi)波背景(jǐng)辐射的测(cè)量值，我们需(xū)要的暗物(wù)质大约是普通物质的5倍。这(zhè)个(gè)数字与解释星系当中恒星运动所需要(yào)的暗物质比(bǐ)例是一致(zhì)的。这就意味(wèi)着。

用(yòng)了一个简单的(de)理论框架，就很好地解(jiě)释了很多不(bù)同(tóng)的观测结果。而暗物质的本质就(jiù)是宇宙当中存(cún)在着某种类型(xíng)的(de)粒子，它们不参(cān)与(yǔ)任何(hé)其他的电(diàn)磁作(zuò)用，只(zhǐ)通过引力来相互作用(yòng)。所以如果(guǒ)能够找到这(zhè)种粒子(zi)的存在，就相(xiāng)当于找(zhǎo)到(dào)了(le)暗物(wù)质存在的实(shí)际证据。这种粒(lì)子(zi)到(dào)底是什么？科学家们(men)已(yǐ)经提出了数十种(zhǒng)的假(jiǎ)想目(mù)标，而(ér)要寻找这些不同的目标粒子所(suǒ)需要的实验方式也不(bù)相同。在过去(qù)的几十年当中，人类(lèi)为了寻找这些看不(bù)见、摸不到，几乎不会(huì)与常规物质相(xiāng)互(hù)作用的“暗物质”，科学家(jiā)们已经进行(xíng)了超(chāo)过50次的(de)实验，却(què)没有任何实(shí)质性(xìng)的发现，除了一(yī)个地方(fāng)，意大利的格兰萨索(suǒ)山，隶属(shǔ)于(yú)阿(ā)尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处的地下(xià)矿井(jǐng)当中，藏(cáng)着(zhe)地球上最(zuì)大的地(dì)学实验室(shì)，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个(gè)三层楼高的探测(cè)器，一直致(zhì)力于寻找暗物质(zhì)粒子的周期性震荡。

自(zì)1997年以来，这里(lǐ)的科学家声称观测到了某种信号。经过了20多年的数据收集，人们发现了一个有(yǒu)趣的事(shì)情。探(tàn)测率会在每年的6月份(fèn)达(dá)到(dào)峰(fēng)值，然后(hòu)在11月(yuè)降到最低，而且在20年当中每(měi)年(nián)都是一样(yàng)。一些科学家认为这可能是人类(lèi)发现暗物质的第一个直(zhí)接(jiē)证据。

但是为什么暗物(wù)质会产(chǎn)生周期性的年度信号(hào)呢？刚才我们(men)讲了太阳(yáng)系正在以220公里/秒的速度围绕着银河系进行移动，那么(me)如果暗(àn)物(wù)质存(cún)在(zài)宇(yǔ)宙当中，这意味着我们也在(zài)以这样的速度在穿越着暗物质(zhì)流，这个(gè)过程中会产生(shēng)相应的振荡(dàng)，同时地球又以(yǐ)30公(gōng)里/秒的速度围绕太阳进行(xíng)旋转。所(suǒ)以有半年的时间，地球围(wéi)绕太阳的方向(xiàng)与(yǔ)太阳(yáng)环绕(rào)银河系(xì)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(dì)球与太阳(yáng)的(de)方向正好达到完全(quán)一致，这是理论上地球穿越暗物质流最(zuì)快的时段(duàn)。而在11月份，又恰好达到了(le)最慢值(zhí)。尽管在实际的情况中(zhōng)，太阳系相对银河(hé)系(xì)的平面呈现了60度(dù)的倾(qīng)斜，但是这并(bìng)不(bù)影响这个理论的有效性(xìng)。

因(yīn)此科学家认为这可以(yǐ)用来解(jiě)释，研究人(rén)员们所观测到的周(zhōu)期性信号。当然也可能有(yǒu)其他(tā)的情(qíng)况，造成这种年度周期信号的差异也(yě)可能是温度(dù)、湿(shī)度、土壤中的(de)水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至(zhì)连意大利(lì)游客的数量也(yě)符合(hé)这(zhè)个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又(yòu)在南半球建立了一个几(jǐ)乎相同的实(shí)验(yàn)室，这里的季节与之前的实验室正(zhèng)好相反，而在这(zhè)里，地球穿过暗物质流的运动特征和第(dì)一(yī)个(gè)实验室(shì)是(shì)一样的。

因此，如(rú)果在(zài)这(zhè)里可以(yǐ)得(dé)到相同的信号，就可(kě)以成为暗物质所存在(zài)的非常有(yǒu)力的(de)证据了。但(dàn)是由于这个实(shí)验室刚刚(gāng)建成(chéng)不久，所以截至目前还无法提供相应的数据支持。另外(wài)，在2025年(nián)，NASA将会(huì)发(fā)射(shè)一台新(xīn)的望远镜，这(zhè)台太空望(wàng)远镜叫做“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟哈勃(bó)望远(yuǎn)镜相(xiāng)同，但它的宽(kuān)视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪(yí)器的(de)100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜(jìng)其中一个关键的用途就是探索暗物质背后(hòu)的奥秘，对于探(tàn)测(cè)的结果，我们只(zhǐ)能拭(shì)目以待了。费米(mǐ)实验室粒子天体物理(lǐ)中心的科学家(jiā)丹琥珀(pò)和贾(jiǎ)森斯(sī)特芬研究发(fā)现，如果暗物质存在(zài)，它(tā)们极有可能拥有另(lìng)一种神秘的效应，这(zhè)种暗物质效应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生命进化的一个重要因(yīn)素。

如果这一(yī)理论得到进一步的(de)证实，那么(me)遍布宇宙当中的暗(àn)物质会不(bù)会(huì)意味(wèi)着(zhe)人类并不孤单呢(ne)？或许在宇宙当中某(mǒu)个角落的(de)行星(xīng)上，暗物质正在通过这样的(de)效应(yīng)创造生命(mì公元800年中国是什么朝代建立的，中国各个朝代时间表ng)。当然，这(zhè)些(xiē)推论的(de)大前提是要先(xiān)找(zhǎo)到暗(àn)物质存(cún)在的实际证据。那(nà)么小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗(àn)物质到底存(cún)不存在呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的(de)支持是我更新的(de)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 公元800年中国是什么朝代建立的，中国各个朝代时间表