宇宙是“人为制造(zào)”的？为何(hé)会存(cún)在科学无(wú)法解释(shì)的“暗物质”？暗物(wù)质(zhì)又(yòu)究(jiū)竟是什(shén)么？人类为了寻找暗物质存在的证据，科学家们在过去(qù)的几十年当中进行了超过50次的长期实验，但是却没有发现任何的有效证(zhèng)据。除了(le)一个地方，在1687年出版的自然哲学数学(xué)原(yuán)理一书中，埃萨(sà)克(kè)牛顿发表了万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律，它(tā)揭示了宇宙(zhòu)中天(tiān)体(tǐ)运(yùn)动的规律。往(wǎng)后的几百年(nián)来，当天(tiān)文学家(jiā)们发(fā)现某些天(tiān)体运行轨道出(chū)现异常，不(bù)符合万(wàn)有(yǒu)引力定律的时候，他(tā)们就会知道，周围一定有未(wèi)知的天体通过引力在摄动它的轨道。比(bǐ)如在1846年(nián)，奥本勒维耶(yé)就通过天王星运行(xíng)轨道的(de)异(yì)常，推算并且(qiě)发现了海(hǎi)王星的存在。另(lìng)外(wài)，哈雷(léi)彗星、冥王(wáng)星(xīng)的发现(xiàn)都是应用万有引力(lì)定律所取(qǔ)得重大天(tiān)文成(chéng)就(jiù)的例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度(dù)当(dāng)中，可(kě)当我们(men)上升到(dào)星系或者是(shì)星(xīng)团的尺度，事(shì)情就开(kāi)始变得诡异了。

手机话费交了能退吗atio="0.5500910746812386" data-type="jpeg" data-w="1647" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/7e58e8fcd62ac7f.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

1933年(nián)，瑞(ruì)士(shì)的物理(lǐ)学(xué)家弗(fú)里茨兹威基(jī)正(zhèng)在研(yán)究和测量后发星系团(tuán)的质量。这是一个由数千个星(xīng)系(xì)所组成的巨大星系(xì)团，这些(xiē)星系被(bèi)引力束缚在一(yī)起。测量星系(xì)团的质量(liàng)一般会(huì)使用到两种方法，当两种方法结果一致(zhì)，就可(kě)以(yǐ)确定其质量(liàng)的范(fàn)围。

第一种是获得其"光度学(xué)的质量"，需(xū)要的数据是测量各个星(xīng)系的光度。

第二种是动(dòng)力学质量的计算(suàn)，是利用光谱红(hóng)移测量星系团(tuán)中的各个星系相对于(yú)星系团的运动速度。当测量结果出来之后，兹威(wēi)基彻底懵了，“动(dòng)力(lì)学质量(liàng)”竟(jìng)然是“光度(dù)学质量”的400倍。这(zhè)意味着(zhe)，后发座(zuò)星系团有99%的质量消失(shī)了，或者说这99%的质量并(bìng)不(bù)以可(kě)见光的形(xíng)式所存在(zài)，我(wǒ)们无(wú)法看到。最诡(guǐ)异的(de)是，在(zài)测量(liàng)速度的过程(chéng)中，兹威基(jī)发现(xiàn)星系团中很多(duō)星系的(de)速(sù)度比理(lǐ)论上要快得(dé)多，按照牛(niú)顿的运动学定律，仅靠这(zhè)些可见星系的质量所产生(shēng)的引力是(shì)无法将它们束缚(fù)在星系团内的，它们早就应该被抛(pāo)出星系团之外了，除(chú)非有一种神秘的力量在起作用，这(zhè)种力量来源于某种隐形的物质(zhì)。

据此(cǐ)，兹维基(jī)提出了这样部分(fēn)不可见的暗质，它不发(fā)散(sàn)光、吸光、反射光，但是它们却占(zhàn)据(jù)着(zhe)宇宙中绝(jué)大部分(fēn)的质量。只是当时的人们对这样(yàng)的一种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出现。天文学家(jiā)维(wéi)拉鲁宾和(hé)肯特福(fú)特在(zài)观测仙(xiān)女座星系(xì)中的恒星运动(dòng)。理(lǐ)论上来说(shuō)，距离中心越远的(de)恒(héng)星在其轨道上的运行(xíng)速度(dù)就会越慢。但是他们(men)观(guān)测的(de)结果却(què)让人感到(dào)不可(kě)思议。

随着与中心距(jù)离的增加，恒星的(de)旋(xuán)转速度(dù)几乎保持不变。可是根(gēn)据牛顿(dùn)的万有引力定律，在星系当中(zhōng)如果(guǒ)没有足够大(dà)的质量来吸引它们，这些(xiē)外围(wéi)的恒星(xīng)早就(jiù)被(bèi)甩到宇宙当中了(le)。基于这(zhè)种现象，科(kē)学(xué)家(jiā)们(men)会使(shǐ)用一种(zhǒng)相对标准的方法来解释暗物质的存在，这种(zhǒng)方法就是测(cè)量星系当中(zhōng)气体在X轴上距离星系(xì)中心的距(jù)离，以及在(zài)Y轴上气体的旋转速(sù)度。如果出现异常的结(jié)果，就(jiù)认(rèn)为(wèi)是由暗物(wù)质的力(lì)量进入(rù)其中(zhōng)。

于(yú)是科学(xué)家(jiā)们通过射电望(wàng)远镜测(cè)量了距离星系中心更(gèng)远距离的氢元素(sù)，发现(xiàn)它们的旋转速度并不符合(hé)牛(niú)顿的力(lì)学定律。我们的太阳系也不例外，太阳系(xì)位于银河系的第三悬臂之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年，根(gēn)据万有引(yǐn)力定律(lǜ)进(jìn)行计算(suàn)，太阳系(xì)的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实际上，太阳系正在(zài)以220千米/秒的速度围绕(rào)银河(hé)系旋(xuán)转，这个实际速度远远大于理论速(sù)度，那(nà)么(me)产生以上这种向心加速(sù)度的原因很可能(néng)就是存在着一种我们看(kàn)不(bù)到的物质，是这些暗物质的(de)引(yǐn)力效应将星系(xì)聚集在了(le)一起(qǐ)。

也是从这时开始(shǐ)，越来越多的研究人员(yuán)开始相(xiāng)信暗(àn)物质的存在。科(kē)学家根据星系外恒星(xīng)轨道的(de)速度，估算在星(xīng)系当中暗(àn)物(wù)质的质量占整个星系(xì)质量的85%。但是(shì)，暗物(wù)质(zhì)并不是唯(wéi)一(yī)可以解释这个(gè)现象的(de)原因。在一(yī)项(xiàng)新的研究当中，科学家们发现(xiàn)，几乎(hū)没有(yǒu)引力效应的遥远(yuǎn)恒(héng)星之(zhī)间，也会出(chū)现速度上的微小差异。另外，天文学家还发现了一(yī)个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地球大约2.5亿光年，大(dà)小和银(yín)河系不多，但是星(xīng)系当中存在的恒星数(shù)量却只有(yǒu)银(yín)河系的千(qiān)分之一。

所以(yǐ)在理论上，该星系(xì)必须存在暗物质，否则就会(huì)分崩离析。但是科学(xué)家们使用最先进(jìn)的望远(yuǎn)镜对其进行了(le)40个小时的详细(xì)测量(liàng)之后，发现星(xīng)系中的恒星运动(dòng)是可以用(yòng)正(zhèng)常的物(wù)质和力学(xué)定律来解释(shì)的。那么又(yòu)有人提出，也许该星系的(de)暗物质，已(yǐ)经(jīng)被附近的另(lìng)一个大星系剥离了。奇怪的(de)是(shì)，它(tā)的附近没有任(rèn)何星(xīng)系存在。造(zào)成这些(xiē)现象的除了(le)暗物质的假(jiǎ)说之外，另一(yī)种可能就是人类对引力的(de)理解还不够全面，引力很可能在不同尺度空间中的工作方式是(shì)不同(tóng)的(de)，这(zhè)意味着在行星系(xì)尺度中的天体会沿着(zhe)它(tā)们(men)的轨道，按照(zhào)我们所理解的方式(shì)运动。但(dàn)是上升到星系(xì)和(hé)星团的(de)尺(chǐ)度，引力之间的相互(hù)作用则(zé)是不同(tóng)的方式。对于(yú)在星系团(tuán)之间的相互(hù)作用，科学家还引入了外(wài)部场效应的概(gài)念，指的是在数百(bǎi)万光年(nián)的规模上(shàng)，巨大的质量之间会产生对(duì)彼此特殊的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立(lì)，这意味着我们需要对现(xiàn)在的物理定(dìng)律进(jìn)行修(xiū)正(zhèng)，这些发现(xiàn)也让(ràng)很多人认(rèn)为暗物质假说理论就此终结。但是(shì)在(zài)宇宙当中还有关于暗物质存在的其他(tā)的理论证据，这些(xiē)理论证据是蒙德理论所没法解释(shì)的“引力透镜”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿光年的子弹(dàn)星(xīng)系(xì)团，由两个碰(pèng)撞的(de)星系团所组成，类似这样的星团，它们(men)大部分的(de)普通质量都在星(xīng)系的气体当中。当星(xīng)团以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(jiù)会导致温度的急剧升高(gāo)，速度大幅降(jiàng)低。所以在(zài)理论上(shàng)，在碰撞之后(hòu)，子弹星系团大部分的质量(liàng)将(jiāng)位于(yú)所有这些(xiē)气体所在(zài)的中间区域。那么我们通过什么来验证它的(de)质量区域到底是不是(shì)集中在中间(jiān)呢？前不久，詹(zhān)姆(mǔ)斯韦伯太(tài)空望远镜(jìng)传回了宇(yǔ)宙当中第一张全(quán)彩的(de)高(gāo)清照(zhào)片，在照片中我(wǒ)们可(kě)以明(míng)显(xiǎn)地(dì)看到很多(duō)星系(xì)似乎被拉伸产生了巨(jù)大的形变。其实这(zhè)些(xiē)星系本身(shēn)并不是(shì)真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问题，而(ér)是这样极遥远(yuǎn)的天体和我们(men)地(dì)球上的观测者之间。被一(yī)个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大(dà)质(zhì)量的东西的(de)引力，会使身后更遥远星(xīng)系的(de)光(guāng)都发生了(le)扭曲。这个现象就是引力(lì)透镜效应(yīng)。这个巨大的天(tiān)体可(kě)能是超大(dà)质量的(de)黑洞(dòng)或者是暗物(wù)质。

所以(yǐ)当人(rén)们对子弹(dàn)星系团(tuán)观测(cè)的时候，发现它(tā)的大质量区域并(bìng)不是在中间，而是(shì)在两侧。所以最好的解释方法(fǎ)就是当(dāng)星团发生全部(bù)的碰(pèng)撞(zhuàng)时(shí)，可被(bèi)观测到的质(zhì)量气体被(bèi)卡在了中(zhōng)间，暗物(wù)质则直接通过(guò)了这个(gè)区域，并在(zài)两边形成了引力透镜。对(duì)子弹星系团(tuán)的引力透镜研究(jiū)也被认为是暗物质存(cún)在(zài)的迄今(jīn)为止最好的理(lǐ)论证据。

除此之外，还有来(lái)自宇宙(zhòu)当(dāng)中最古老的(de)光(guāng)。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可见光(guāng)终(zhōng)于可以畅通无阻地穿越(yuè)在宇宙当(dāng)中了(le)。经过了(le)130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相(xiāng)同性的微波辐射。其中红色的部分表示(shì)温度较高的区域，蓝(lán)色则(zé)表示相(xiāng)对较(jiào)冷的区域，但实际上(shàng)它们之间的温差(chà)只有万分(fēn)之一。

科学家们通过对前景背(bèi)景分(fēn)离后的二(èr)值图像进行连通域提(tí)取和标记(jì)之后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗物质，图形看起来不(bù)应该是(shì)这样的，而随着暗物质的增加，一些峰值的(de)幅度(dù)会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙(zhòu)微波背景(jǐng)辐射的测量值，我们需要的暗物质大约是普通物(wù)质的5倍(bèi)。这(zhè)个数(shù)字(zì)与解释(shì)星(xīng)系当中恒(héng)星运动所需要的暗物质比例(lì)是(shì)一(yī)致的。这就意味着。

用了一个简单的理论框(kuāng)架，就很好地解释(shì)了很多不(bù)同的观测结(jié)果。而(ér)暗(àn)物质(zhì)的本质就是宇宙当中存在着(zhe)某种类型的粒子，它们不参与任何其他的电磁(cí)作用，只通(tōng)过引(yǐn)力来相互作用。所(suǒ)以如果能(néng)够找到这种粒(lì)子的存在，就相(xiāng)当于找到(dào)了暗物(wù)质(zhì)存在(zài)的(de)实际(jì)证据。这(zhè)种粒(lì)子(zi)到(dào)底是什么？科(kē)学家们已(yǐ)经提出了数(shù)十种的假想(xiǎng)目标，而要寻找(zhǎo)这(zhè)些不同的目标粒子所需要的实验方式也(yě)不相同。在过去的(de)几十年当中(zhōng)，人类为了寻找这些(xiē)看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与(yǔ)常规物质相互(hù)作(zuò)用(yòng)的“暗物质”，科(kē)学家们已经进(jìn)行了超过50次的实(shí)验，却没有任(rèn)何实质(zhì)性(xìng)的(de)发现，除了一个地方，意大利(lì)的格兰萨索(suǒ)山(shān)，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿井当(dāng)中，藏着地球上最(zuì)大(dà)的地学实验室，这个实(shí)验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有(yǒu)一个三层楼高的(de)探测器，一直致力于寻(xún)找暗物(wù)质粒子的(de)周(zhōu)期(qī)性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里(lǐ)的科学(xué)家声称观测(cè)到手机话费交了能退吗了某种信(xìn)号。经过了20多(duō)年的数据收集(jí)，人们发现(xiàn)了(le)一个有(yǒu)趣的事情。探测率会在(zài)每年的6月份达到峰值，然后在11月(yuè)降(jiàng)到最低，而且在20年(nián)当中(zhōng)每年都是一样。一些(xiē)科学(xué)家认为这可能是人(rén)类发现暗(àn)物质的第一个直(zhí)接(jiē)证据。

但是为什么暗(àn)物质会产(chǎn)生周期性的年度信号(hào)呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度(dù)围绕(rào)着(zhe)银河系进行移动，那(nà)么如果暗(àn)物质存在宇(yǔ)宙当中(zhōng)，这意味着我们也在以这(zhè)样的速度在(zài)穿(chuān)越(yuè)着暗物质流，这个过(guò)程中会(huì)产(chǎn)生相应的振荡，同时(shí)地球又以(yǐ)30公里/秒(miǎo)的速(sù)度围(wéi)绕太阳进行旋转。所以有(yǒu)半年的时间，地球围绕(rào)太(tài)阳(yáng)的方(fāng)向与太阳环(huán)绕银(yín)河系的方(fāng)向是一(yī)致的，而(ér)另外半(bàn)年则(zé)与之相反。

而在6月份的时候，地(dì)球(qiú)与太阳的方向正好达到完全一致，这是理论上地球穿越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段(duàn)。而(ér)在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况中，太阳系相对(duì)银河(hé)系的(de)平面(miàn)呈(chéng)现了60度的(de)倾斜(xié)，但是这并不影(yǐng)响(xiǎng)这个(gè)理(lǐ)论的有效(xiào)性。

因此(cǐ)科学家认为这可以用来解释，研究人员们所观(guān)测(cè)到的周期(qī)性信号。当然也可(kě)能(néng)有其(qí)他的情况，造成(chéng)这(zhè)种年度周(zhōu)期(qī)信(xìn)号的差(chà)异也可能是温度(dù)、湿度、土壤(rǎng)中的水分、高(gāo)山上的(de)积雪，甚至连意大利游客的数(shù)量也(yě)符合这(zhè)个(gè)周(zhōu)期的规律。

所以，科学家们(men)又在南半(bàn)球(qiú)建立了一个几乎(hū)相同的实验室，这里的季节与之前的实(shí)验(yàn)室正好相反，而(ér)在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运动特征和第一个(gè)实验室是一样(yàng)的。

因此，如果在(zài)这里(lǐ)可(kě)以得到相同的信号，就可(kě)以成(chéng)为暗物质所存在的非常(cháng)有力的证据了。但(dàn)是(shì)由于这个实验室刚刚(gāng)建成不久(jiǔ)，所(suǒ)以截至目前还无法(fǎ)提供相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会发(fā)射一台新(xīn)的望远镜(jìng)，这(zhè)台(tái)太空望远(yuǎn)镜叫做(zuò)“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的(de)主(zhǔ)镜(jìng)大小跟哈(hā)勃望远镜相同(tóng)，但(dàn)它的宽(kuān)视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希(xī)格(gé)雷(léi)斯罗曼太空望(wàng)远(yuǎn)镜其(qí)中一个(gè)关键(jiàn)的(de)用途就是探索暗(àn)物质(zhì)背(bèi)后的(de)奥(ào)秘，对(duì)于探测(cè)的结果，我(wǒ)们只(zhǐ)能拭目以待了。费米实验室粒(lì)子天体(tǐ)物(wù)理中心的科学(xué)家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯(sī)特芬研(yán)究(jiū)发现，如果(guǒ)暗物(wù)质存在，它们极有可(kě)能拥(yōng)有另(lìng)一种神秘的效应，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生，或者说(shuō)是生命进(jìn)化的一(yī)个(gè)重要因素。

如(rú)果这(zhè)一理(lǐ)论得到进一步(bù)的证实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会(huì)意味(wèi)着人类并不孤单呢(ne)？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通过这样的效应创造(zào)生命(mìng)。当(dāng)然(rán)，这(zhè)些推论的大前(qián)提是(shì)要先找到(dào)暗物质存在(zài)的实际证据。那(nà)么小伙(huǒ)伴(bàn)们，你们觉得暗物(wù)质到底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持(chí)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 手机话费交了能退吗