宇宙是“人为(wèi)制造”的？为何会存(cún)在科(kē)学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人类为了(le)寻(xún)找暗物质(zhì)存在(zài)的证(zhèng)据，科学家们在(zài)过去的(de)几十年当中进行了超过50次的长期(qī)实验，但是却没有(yǒu)发(fā)现任何(hé)的有效证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年出版(bǎn)的自(zì)然哲(zhé)学数学原理一书中，埃萨克牛顿(dùn)发(fā)表了(le)万有引力定律(lǜ)，它揭(jiē)示了宇宙中(zhōng)天(tiān)体运动的规(guī)律(lǜ)。往后的(de)几百(bǎi)年来，当天文学家们发现某些天体(tǐ)运行轨道出现异常，不符合万有引(yǐn)力定(dìng)律的时候，他们就会知道(dào)，周围一定有未知的天体通过引力在摄动它的轨道(dào)。比如在1846年，奥本勒维耶就通(tōng)过天(tiān)王星(xīng)运行轨道的(de)异常，推算并且发现了海(hǎi)王星的存在。另外，哈(hā含盐率怎么求公式，含盐率怎么求百分比)雷(léi)彗星、冥(míng)王(wáng)星的发现都是应(yīng)用(yòng)万有引力定(dìng)律所取得重大天文成(chéng)就的例子(zi)。但是这些发现(xiàn)都(dōu)是在恒星系统(tǒng)的尺度当中，可当我们(men)上升到星系或者是星团的尺度，事(shì)情就(jiù)开始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗里(lǐ)茨兹威(wēi)基(jī)正在研究和(hé)测量(liàng)后发星系团(tuán)的质量。这(zhè)是一个由数千(qiān)个星系所组成的(de)巨大星系团，这些星系被引(yǐn)力(lì)束缚在(zài)一(yī)起。测量(liàng)星系(xì)团的质量一(yī)般会(huì)使用到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确定其质量的(de)范围。

第一种是获得其"光度(dù)学的质量"，需要的数据是测(cè)量(liàng)各(gè)个(gè)星系的(de)光(guāng)度。

第二种是动力(lì)学(xué)质量的计算(suàn)，是利用光(guāng)谱(pǔ)红移测量星(xīng)系团中的各(gè)个星系相(xiāng)对于星系团的运动速度。当测量结果出来之(zhī)后，兹威基彻底懵了，“动力学(xué)质(zhì)量”竟(jìng)然是(shì)“光(guāng)度学(xué)质量”的(de)400倍(bèi)。这(zhè)意味着，后发座星系团有99%的质量消失了，或者说这(zhè)99%的质量(liàng)并(bìng)不(bù)以可(kě)见光的形式所存在，我们(men)无法看(kàn)到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过(guò)程中，兹威基发(fā)现星系团中很多星系(xì)的速度比理论上要快得多，按照牛(niú)顿的运动学(xué)定律(lǜ)，仅靠这些可见星(xīng)系的质量所产生的引力是无法将它(tā)们束(shù)缚在星系团内(nèi)的，它们早就应该被抛出星(xīng)系团之外了，除非有一种(zhǒng)神秘(mì)的力量在起作用，这种力量(liàng)来源于某种隐形的物质。

据(jù)此，兹(zī)维基提出了这(zhè)样部分不可见的暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们却占(zhàn)据着宇宙中绝(jué)大部(bù)分的质量。只(zhǐ)是(shì)当时的人们对这样的(de)一种(zhǒng)说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个(gè)词才再一次出现(xiàn)。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女座星系中的恒星(xīng)运动。理论(lùn)上(shàng)来(lái)说，距离中心越远的恒星(xīng)在其轨道上的运行(xíng)速度就会越慢。但是他(tā)们观测的结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与中心距离的增加(jiā)，恒(héng)星(xīng)的旋转速度几乎保持不变。可是(shì)根据牛顿(dùn)的万有(yǒu)引力定律，在(zài)星系当中如(rú)果没有足够(gòu)大(dà)的质量来吸引(yǐn)它们，这些外围的恒(héng)星(xīng)早就(jiù)被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这种现象，科学家(jiā)们(men)会(huì)使用一种相对标准的方法来解释暗物质的存(cún)在，这种方法就是测量星系(xì)当中(zhōng)气体在X轴上距(jù)离星系(xì)中心的距离，以(yǐ)及在Y轴上气体的旋(xuán)转速度。如果(guǒ)出(chū)现异常的结果，就认为是(shì)由暗物质(zhì)的力量进入(rù)其中。

于是科学家们通过射电(diàn)望远镜(jìng)测(cè)量了距离(lí)星系中(zhōng)心更远(yuǎn)距(jù)离(lí)的氢元素，发现(xiàn)它们(men)的旋转(zhuǎn)速(sù)度并不(bù)符合牛顿的力(lì)学定律。我(wǒ)们的(de)太阳系也不例外，太阳系位(wèi)于银河系的第三悬(xuán)臂之上(shàng)，距(jù)离银河系(xì)中心2.6万光年，根据万(wàn)有(yǒu)引力定(dìng)律(lǜ)进(jìn)行(xíng)计算，太阳系的运行速度应该是160千米/秒，但实(shí)际上(shàng)，太阳系正(zhèng)在以220千米/秒(miǎo)的速度围绕(rào)银河系(xì)旋(xuán)转，这个(gè)实际速(sù)度远远大(dà)于理论速度，那么产(chǎn)生以上这种向心(xīn)加速度的原因(yīn)很(hěn)可能就是存在(zài)着一种我们看不(bù)到的物(wù)质，是这些暗物质的引力效应将星(xīng)系聚集在了一起。

也是从这时开始，越(yuè)来越多的研究人员开始(shǐ)相信暗物质(zhì)的存在。科(kē)学家根据星系(xì)外(wài)恒(héng)星轨道的速度，估算在星系当(dāng)中暗(àn)物(wù)质的质量(liàng)占(zhàn)整个星系质(zhì)量的85%。但是(shì)，暗物质(zhì)并不是唯一可以(yǐ)解释这个现象(xiàng)的原(yuán)因。在(zài)一项新的研(yán)究当(dāng)中，科(kē)学家们(men)发现，几(jǐ)乎没有(yǒu)引力效应(yīng)的遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上的(de)微(wēi)小差(chà)异。另外(wài)，天(tiān)文学家还发现了一个反(fǎn)常(cháng)的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个(gè)星(xīng)系(xì)距离地球(qiú)大约2.5亿光年，大小和(hé)银(yín)河(hé)系不多，但(dàn)是星系当中(zhōng)存在的(de)恒(héng)星数(shù)量(liàng)却只有银河系的千分之一。

含盐率怎么求公式，含盐率怎么求百分比lt="宇(yǔ)宙(zhòu)是“人为创造”的证据？颠覆科学认知(zhī)的暗物质(zhì)！竟是生命诞生的基础？_黑(hēi)料(liào)正能(néng)量" decoding="async" data-ratio="0.5835579514824798" data-type="jpeg" data-w="1484" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/a67445eab7c8392.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

所以在理论上，该星系必须存在暗(àn)物质，否则就会分(fēn)崩离析。但是(shì)科学家(jiā)们(men)使用最先进的望远镜对其进行了40个小时的详细测(cè)量之后，发现星系中(zhōng)的恒星运动是(shì)可以用正常的(de)物质(zhì)和(hé)力(lì)学定律来(lái)解释的。那么又有人提出，也许该星系的(de)暗物质，已经被(bèi)附(fù)近的另一(yī)个(gè)大星系(xì)剥离了。奇怪(guài)的是，它(tā)的附(fù)近没有任何(hé)星系存(cún)在。造成这些现(xiàn)象的除(chú)了暗(àn)物质的假说之外，另一种可能就是人(rén)类对引(yǐn)力的理解还不够全(quán)面(miàn)，引力很可能在不同尺度空间中的(de)工作方(fāng)式是不(bù)同的(de)，这意味着在(zài)行星(xīng)系(xì)尺(chǐ)度(dù)中的天(tiān)体(tǐ)会(huì)沿(yán)着它们的轨道，按照我(wǒ)们(men)所理解的方式运动。但是上升到星(xīng)系和(hé)星团的尺度(dù)，引力之间(jiān)的相(xiāng)互(hù)作用则是(shì)不同的方式。对于在星系团之间(jiān)的相互作用，科(kē)学家还引(yǐn)入了外部场(chǎng)效应的(de)概念，指的是在数百万(wàn)光(guāng)年的(de)规模上(shàng)，巨大的质量之间会(huì)产生对彼(bǐ)此特殊的效果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙(méng)德理论(lùn)成立，这意味着我们需要对现(xiàn)在的物理定律进(jìn)行修正，这(zhè)些发现也让很(hěn)多人认为(wèi)暗物质假说理(lǐ)论就此终结。但是在宇宙当中还有关(guān)于暗物质存在的其他的理论证(zhèng)据，这(zhè)些理(lǐ)论(lùn)证据是(shì)蒙德理论所没法解(jiě)释的“引(yǐn)力透镜”。

径(jìng)向距离(lí)为37亿光年(nián)的(de)子弹星系团，由两个(gè)碰撞的星系团所组成(chéng)，类似(shì)这样的星(xīng)团，它们大(dà)部(bù)分的普通质量都(dōu)在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰(pèng)撞(zhuàng)的时候，星际气体的相互作用就会导致温(wēn)度的(de)急剧升(shēng)高，速度大幅降低。所以(yǐ)在理论上，在碰撞之(zhī)后，子弹(dàn)星(xīng)系团大部分的质量将位于所有(yǒu)这些气体所在(zài)的中间区域。那么我们通过什么来验证(zhèng)它的(de)质量区域(yù)到底是不是集中在中间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空(kōng)望远镜传回了宇宙当中第一张全(quán)彩的高清照(zhào)片，在照(zhào)片(piàn)中我(wǒ)们可以明显(xiǎn)地看(kàn)到很多(duō)星系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨大(dà)的形(xíng)变。其实这(zhè)些星系(xì)本(běn)身(shēn)并(bìng)不是真的被扭曲了，也不(bù)是韦伯望远镜出了什么问题，而是这样(yàng)极遥远的天体和(hé)我们地球上的(de)观测(cè)者(zhě)之间。被一个质量超(chāo)级巨大的天体遮(zhē)挡(dǎng)，这个超大质(zhì)量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远(yuǎn)星(xīng)系的光(guāng)都(dōu)发生了扭曲。这个现象就是引力(lì)透镜效应。这个巨(jù)大的天体可能(néng)是超大质量的黑洞或者是暗物质。

所(suǒ)以当人们对子弹(dàn)星(xīng)系团观(guān)测(cè)的时候(hòu)，发现它的大质量区域并不是在中间，而是在两(liǎng)侧。所(suǒ)以最好的解释(shì)方(fāng)法(fǎ)就是当星团发(fā)生全部(bù)的(de)碰撞时，可被观(guān)测到的质量气体被卡在了中间(jiān)，暗物质则直接通过了(le)这个区域，并在两边形成了引力透镜。对子(zi)弹星系团的(de)引力透(tòu)镜研究也被认(rèn)为是暗(àn)物质存(cún)在的(de)迄今为(wèi)止最好的理(lǐ)论(lùn)证据。

除此之外，还有(yǒu)来自宇宙当中(zhōng)最古老的光。从(cóng)宇宙大爆炸开始，38万年(nián)之(zhī)后，可见光终于可以(yǐ)畅通(tōng)无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后(hòu)，这些光在宇宙(zhòu)空间背景上留下了各(gè)相同性的微波辐(fú)射。其中红色的部分表示温度较(jiào)高的区域，蓝色则(zé)表示相对较冷的区(qū)域，但实际上(shàng)它(tā)们之间(jiān)的(de)温(wēn)差只有万分之一。

科(kē)学家们通过对(duì)前景背(bèi)景(jǐng)分离后的二值(zhí)图像进行(xíng)连通域提取和标记之(zhī)后发现，如(rú)果宇宙当中没有暗物质，图(tú)形看起来不应该是这样的，而随(suí)着(zhe)暗物质的增加，一些峰值的幅(fú)度会(huì)减小，才变(biàn)得(dé)看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微(wēi)波背景辐射(shè)的测量(liàng)值，我们需要的暗物质大约是(shì)普通(tōng)物质(zhì)的(de)5倍。这个数(shù)字与(yǔ)解释星系当中恒星运(yùn)动所(suǒ)需要的暗(àn)物质比例是(shì)一(yī)致的。这就意味着。

用了一个简单(dān)的理论框架，就很好地解释了(le)很多不同的观测结果。而暗物质的本质就是宇宙当(dāng)中(zhōng)存在着(zhe)某(mǒu)种类型的粒(lì)子，它们不(bù)参(cān)与任何(hé)其他(tā)的电磁作(zuò)用，只通(tōng)过引力来相互作用(yòng)。所以如(rú)果能够找到这(zhè)种(zhǒng)粒(lì)子(zi)的(de)存在(zài)，就相当于找到了暗物(wù)质(zhì)存在的(de)实际(jì)证据。这种粒子到底是什(shén)么？科(kē)学家们已经(jīng)提(tí)出了数十种的假想目标，而要寻找这些不同的目(mù)标粒子所需要的实验(yàn)方式也不相同。在(zài)过去(qù)的几十年当中，人类为(wèi)了寻(xún)找这(zhè)些看不见、摸不到，几乎(hū)不会与(yǔ)常规物质相互作用的“暗物质”，科学家们(men)已经进行了超过(guò)50次(cì)的实验，却没有任何实质性的发现，除了一个地方，意(yì)大利的格兰萨(sà)索山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最大的地学实(shí)验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层楼高的探测器，一直致力于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的科(kē)学(xué)家声称观测(cè)到(dào)了某种信号。经过了(le)20多年(nián)的数据收集，人们发现了(le)一(yī)个有趣的事(shì)情(qíng)。探(tàn)测率会(huì)在每(měi)年的6月(yuè)份达到峰(fēng)值，然后(hòu)在11月降到最(zuì)低，而且(qiě)在20年当中每年都是一样。一些科学家认(rèn)为(wèi)这可(kě)能(néng)是人类发(fā)现暗物质的第一个直接证据。

但(dàn)是为什么暗物质会产生周期性(xìng)的年(nián)度信(xìn)号呢？刚才(cái)我们讲了(le)太阳系正(zhèng)在(zài)以220公里/秒的速度围(wéi)绕着银河系进(jìn)行移动，那(nà)么如(rú)果暗物质存在(zài)宇宙当中，这(zhè)意味着我们(men)也在以(yǐ)这样的速度在穿越着暗物质流，这个过(guò)程(chéng)中会产生相应的振荡，同(tóng)时地(dì)球又以30公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地(dì)球围绕太(tài)阳(yáng)的(de)方向与太(tài)阳(yáng)环绕银河系(xì)的方向是一(yī)致的，而另外半年则与之相反(fǎn)。

而在6月份的时候，地球(qiú)与太阳的方(fāng)向正好达到完全一(yī)致，这是理论上地球穿(chuān)越暗物质流最(zuì)快的时段。而在11月份，又恰好达到(dào)了最慢值。尽管在实(shí)际的情况中，太阳系相对(duì)银河系的(de)平面呈现了(le)60度的倾斜(xié)，但是这并不(bù)影响这个理(lǐ)论(lùn)的有(yǒu)效性(xìng)。

因此科学家认为这(zhè)可以用来解释，研(yán)究人员们所观测到的(de)周期(qī)性信号。当然也(yě)可能有其他的情况，造成这种年(nián)度周期(qī)信号的差异也可能(néng)是温(wēn)度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连意大利游客的数量(liàng)也符合这个周期的规律。

所以，科(kē)学家们又在(zài)南半球(qiú)建立了一(yī)个几乎相(xiāng)同的(de)实验室(shì)，这里的季节与之前(qián)的实验室(shì)正好(hǎo)相反，而在这里(lǐ)，地球穿过(guò)暗(àn)物质(zhì)流的运(yùn)动(dòng)特征和第一个实验室是一(yī)样(yàng)的(de)。

因此(cǐ)，如果(guǒ)在(zài)这里可以得到(dào)相同的信(xìn)号，就(jiù)可(kě)以成为暗物质所存在的非常有力的证据了。但是由于这(zhè)个实验室刚(gāng)刚建(jiàn)成不(bù)久，所以截至(zhì)目前(qián)还无法(fǎ)提(tí)供相应的数据支持。另(lìng)外，在(zài)2025年，NASA将(jiāng)会发射一(yī)台新的望远镜(jìng)，这台太空望远(yuǎn)镜叫做(zuò)“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的(de)主镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同，但(dàn)它的宽(kuān)视场(chǎng)仪(yí)器提(tí)供的视野是哈勃红外仪器的(de)100倍。南希(xī)格雷(léi)斯(sī)罗(luó)曼(màn)太(tài)空(kōng)望远(yuǎn)镜(jìng)其中一个关键的用(yòng)途就是探索暗物质(zhì)背后的奥秘，对于探测的结(jié)果，我们只能拭目以待(dài)了。费米实验室粒子(zi)天体物理中(zhōng)心的科学家丹(dān)琥珀和贾森斯特芬研究发现(xiàn)，如果暗(àn)物质存在(zài)，它们(men)极(jí)有可(kě)能拥有(yǒu)另(lìng)一种神(shén)秘(mì)的效应，这种暗物质(zhì)效(xiào)应，会支持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者(zhě)说是(shì)生命进化的一(yī)个(gè)重要因(yīn)素。

如果(guǒ)这一理论得到进一步的(de)证实(shí)，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会意味着(zhe)人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落(luò)的行星(xīng)上，暗物质正(zhèng)在通(tōng)过这样的效应创造生命。当然，这些推论的大前提是要(yào)先找(zhǎo)到(dào)暗物质存(cún)在的实际证据。那么小伙(huǒ)伴们，你们(men)觉得暗物(wù)质(zhì)到(dào)底存不存在呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持是我更新(xīn)的动力！

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