宇宙是“人(rén)为制(zhì)造”的？为(wèi)何会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物质(zhì)又究竟是什么？人类为了寻找暗物质(zhì)存(cún)在的(de)证据，科学家(jiā)们在过去的几十年当中(zhōng)进(jìn)行了超(chāo)过50次的长期实(shí)验，但是(shì)却没有发现任何(hé)的有效证据。除了一个地方(fāng)，在1687年出(chū)版的自然哲学数学原理一书中，埃(āi)萨克(kè)牛顿发表了万(wàn)有(yǒu)引力定律，它揭示了宇(yǔ)宙中天体运(yùn)动的规律。往后的几(jǐ)百年来(lái)，当天文(wén)学家们发现(xiàn)某些天(tiān)体(tǐ)运行轨道出现异常，不符合万有引力定律(lǜ)的时候，他们就会知(zhī)道，周围(wéi)一(yī)定有未知的天体(tǐ)通过引力在摄(shè)动它的轨道。比如在(zài)1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天(tiān)王星运行(xíng)轨道(dào)的(de)异常，推算并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗(huì)星、冥王星的发现(xiàn)都是应用万有引(yǐn)力定律所取得重大天(tiān)文(wén)成就的(de)例子(zi)。但(dàn)是这些发现(xiàn)都是在恒星(xīng)系统(tǒng)的尺度当中，可当(dāng)我们上升到星系(xì)或者(zhě)是星团(tuán)的尺度，事(shì)情(qíng)就开始变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗里茨兹威基正在研究和测(cè)量(liàng)后发星系团的(de)质(zhì)量。这是一个由数千个星系(xì)所组成(chéng)的巨大星系团，这些星系被引力束缚在一起。测(cè)量(liàng)星(xīng)系团的质量一般会使用到(dào)两(liǎng)种方法，当(dāng)两种方法结果(guǒ)一致，就可以确(què)定其质量的(de)范(fàn)围。

第一种是获得其"光度(dù)学的质量"，需要的数据是测(cè)量各个星系(xì)的光度。

第二种是动力学质量的计算(suàn)，是(shì)利(lì)用光谱(pǔ)红移测(cè)量星系团中的各(gè)个星系相对于(yú)星(xīng)系团的运(yùn)动速(sù)度。当测(cè)量(liàng)结果出来(lái)之后，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟(jìng)然是“光(guāng)度(dù)学质量”的(de)400倍。这(zhè)意味着，后发(fā)座星(xīng)系团(tuán)有99%的质(zhì)量消(xiāo)失(shī)了，或者说这99%的质(zhì)量(liàng)并不(bù)以可见光的形式所存在，我(wǒ)们无法看(kàn)到。最诡(guǐ)异的是，在(zài)测量速度(dù)的过程中，兹威(wēi)基发现星系团(tuán)中(zhōng)很多星系的速度比理论(lùn)上要快得多(duō)，按照(zhào)牛顿的运动学(xué)定律，仅靠这些可见星系的质量(liàng)所产生的(de)引力是无法将它(tā)们束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星系团(tuán)之外了，除非(fēi)有一(yī)种神秘的力量在起作用，这(zhè)种力量来源于某种隐形(xíng)的(de)物质。

据此，兹维基提出了这(zhè)样(yàng)部(bù)分不可见(jiàn)的暗(àn)质，它不发散光、吸光、反射(shè)光，但(dàn)是(shì)它们却占据着宇宙中绝(jué)大部分的质量(liàng)。只(zhǐ)是当时(shí)的人们(men)对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个(gè)词才再一次(cì)出现。天文学家维拉(lā)鲁宾和(hé)肯特(tè)福特(tè)在(zài)观测仙女座星系(xì)中的(de)恒星运动。理论上来说，距(jù)离中心越远的恒星在其轨道上的运行速度就会(huì)越(yuè)慢。但是(shì)他们观(guān)测的结果却让人感到(dào)不可思议。

随着与中心距(jù)离的增加，恒星的旋转速度几乎保持不变(biàn)。可(kě)是(shì)根(gēn)据(jù)牛顿的(de)万有引力定律，在星系(xì)当中如果没(méi)有足够大的质量(liàng)来(lái)吸引(yǐn)它们，这些外围的恒星早(zǎo)就被甩到(dào)宇宙当中了。基(jī)于这种现(xiàn)象，科学家们(men)会使用一种(zhǒng)相(xiāng)对(duì)标准的方法(fǎ)来解释暗物质的存在，这(zhè)种方法就是测量星系当(dāng)中气体在X轴上距离星系中心的距离(lí)，以及(jí)在(zài)Y轴上气体的旋(xuán)转速度(dù)。如果出现(xiàn)异常的结果，就认(rèn)为是(shì)由暗物质的力量进入其中。

72小时是几天，72小时是几天几夜t="宇宙是(shì)“人为创造”的证据(jù)？颠覆科学认知(zhī)的暗物质！竟是(shì)生命诞生的基础？_黑料正能量" decoding="async" data-ratio="0.46758039008961516" data-type="jpeg" data-w="1897" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/67429f249a21ea5.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

于是(shì)科学家(jiā)们(men)通过射(shè)电望远镜(jìng)测量了距离星系中心(xīn)更远距离(lí)的氢(qīng)元素，发现它们(men)的旋转(zhuǎn)速度(dù)并(bìng)不(bù)符合牛顿的力学定律。我们的太阳系(xì)也不例外(wài)，太阳系位(wèi)于银河系的(de)第三悬臂之上，距离银河(hé)系中心(xīn)2.6万光年，根(gēn)据(jù)万(wàn)有引力定律(lǜ)进行计算，太阳系的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实际(jì)上，太阳系(xì)正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋(xuán)转，这(zhè)个实际速度远远大(dà)于理论速(sù)度，那么产生以上(shàng)这种(zhǒng)向心加速度的原因很(hěn)可能就是(shì)存在着(zhe)一种我们看不到(dào)的(de)物质，是这些暗物质(zhì)的引力(lì)效应将星系聚集(jí)在了(le)一起。

也(yě)是(shì)从(cóng)这(zhè)时开始，越(yuè)来越多的(de)研(yán)究人(rén)员开始(shǐ)相信暗(àn)物质的存在(zài)。科(kē)学家根(gēn)据星系外恒星轨道的速(sù)度，估算在(zài)星系(xì)当中暗物质的质量占整个星系质量的(de)85%。但是，暗物质(zhì)并不是唯一可以解释(shì)这个现象的原因。在(zài)一项新的研(yán)究(jiū)当(dāng)中(zhōng)，科学(xué)家们发现，几乎没(méi)有(yǒu)引力效(xiào)应的(de)遥(yáo)远恒(héng)星之(zhī)间，也会出现(xiàn)速度上(shàng)的微小(xiǎo)差异。另(lìng)外，天(tiān)文学家还发现(xiàn)了一(yī)个反常(cháng)的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距(jù)离地(dì)球大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系不(bù)多(duō)，但是星(xīng)系(xì)当中(zhōng)存(cún)在(zài)的恒星数量却只有(yǒu)银河(hé)系的千分之一。

所以在理(lǐ)论上(shàng)，该(gāi)星系必须存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析(xī)。但是科学(xué)家们使(shǐ)用最(zuì)先进(jìn)的望远镜(jìng)对其进(jìn)行了(le)40个小时的详细测量(liàng)之(zhī)后(hòu)，发现星系(xì)中(zhōng)的恒(héng)星运动是(shì)可以用正常的物质和力学(xué)定律来解释的。那么又有人提出，也许(xǔ)该星系的(de)暗物质，已经(jīng)被(bèi)附近的(de)另一(yī)个大星系剥离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有任何(hé)星系存在。造成这些(xiē)现象的除了暗物质的假(jiǎ)说(shuō)之外，另一种可(kě)能就是人类对引力(lì)的理解(jiě)还不(bù)够全面，引力很可能在不同(tóng)尺度空间(jiān)中的工作(zuò)方式是不同的，这意味着在行星(xīng)系(xì)尺度中的天体(tǐ)会沿(yán)着(zhe)它们的轨道，按照我们所理解的方式(shì)运动(dòng)。但(dàn)是上升到星系(xì)和星团的尺度，引力之间的相互作用则是不同的(de)方式。对于在(zài)星系团之间的(de)相互作(zuò)用，科(kē)学家还引入了外部场效应的(de)概(gài)念，指的是在数百万光(guāng)年的规模上，巨大(dà)的(de)质量(liàng)之间会产生(shēng)对(duì)彼(bǐ)此特(tè)殊(shū)的(de)效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要(yào)对(duì)现在(zài)的物(wù)理定律进行修(xiū)正，这(zhè)些(xiē)发现也让(ràng)很(hěn)多(duō)人(rén)认(rèn)为暗物质假说理(lǐ)论就此终结。但是在宇宙(zhòu)当中还有关于暗物质(zhì)存(cún)在的其他(tā)的(de)理论(lùn)证据，这些理论证据(jù)是蒙德理(lǐ)论(lùn)所没法解释(shì)的(de)“引力透镜”。

径向(xiàng)距(jù)离为37亿(yì)光年的子(zi)弹星(xīng)系团(tuán)，由两个(gè)碰撞的星系团所组(zǔ)成，类(lèi)似(shì)这样的星团，它们大部分的普通质(zhì)量都在星系(xì)的(de)气体当中(zhōng)。当星团以1000万公(gōng)里/小时发生碰(pèng)撞的(de)时候，星际气体(tǐ)的相互作用就会导致温度的急剧升高(gāo)，速度(dù)大幅降低。所以(yǐ)在(zài)理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分(fēn)的质(zhì)量将位(wèi)于(yú)所有这些气体(tǐ)所(suǒ)在的中间区域。那(nà)么我们通过什么(me)来验证它的(de)质量区(qū)域到(dào)底是(shì)不是集中在中(zhōng)间呢？前(qián)不(bù)久，詹姆(mǔ)斯(sī)韦伯(bó)太(tài)空望远镜传回了宇宙当中第一张全(quán)彩的高清照片，在照片中我们可以明显地看到很多星(xīng)系似(shì)乎被拉伸产生(shēng)了(le)巨大的形变(biàn)。其(qí)实这些星系本身并不是(shì)真的(de)被扭曲(qū)了(le)，也不是韦(wéi)伯望远镜出了什么问(wèn)题，而是这样极遥(yáo)远的(de)天体和(hé)我们地球上(shàng)的观测者之间(jiān)。被一个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质量的东(dōng)西的引(yǐn)力，会使(shǐ)身后更遥远星系的光(guāng)都(dōu)发生了扭曲。这(zhè)个现象(xiàng)就是引力透(tòu)镜效应。这个巨(jù)大(dà)的(de)天体可能是超大质量(liàng)的黑洞或者(zhě)是暗物(wù)质。

所(suǒ)以当(dāng)人们对子弹(dàn)星(xīng)系团观测的时(shí)候，发现它的大(dà)质量区域并不是在中(zhōng)间，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最好的(de)解释方法就是当(dāng)星团发生全部的碰(pèng)撞时，可被观测到的质(zhì)量(liàng)气体(tǐ)被卡在了中(zhōng)间，暗物质则直接通过了这(zhè)个(gè)区域(yù)，并在两边形成了引(yǐn)力透镜(jìng)。对(duì)子弹星系(xì)团的引力(lì)透镜研(yán)究也被(bèi)认为(wèi)是暗物质存在的(de)迄(qì)今(jīn)为(wèi)止(zhǐ)最好的理论(lùn)证据。

除此之外(wài)，还有来自宇宙当中最古老的光(guāng)。从宇(yǔ)宙大爆炸(zhà)开始，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻地(dì)穿越(yuè)在宇(yǔ)宙(zhòu)当中了。经过了130多(duō)亿年(nián)之后，这(zhè)些光在(zài)宇宙空间背景上留下了各(gè)相同(tóng)性的微波(bō)辐(fú)射。其中红色(sè)的(de)部分表示温度较高的(de)区(qū)域(yù)，蓝色则(zé)表示相(xiāng)对(duì)较冷(lěng)的区域，但(dàn)实际上(shàng)它(tā)们之间的温(wēn)差只有万分(fēn)之(zhī)一。

科(kē)学家们(men)通过对前景背景分离后(hòu)的二值图像进行连(lián)通域提取和(hé)标记之后(hòu)发(fā)现(xiàn)，如果宇(yǔ)宙当(dāng)中没有(yǒu)暗(àn)物(wù)质，图(tú)形看起来不应该(gāi)是(shì)这(zhè)样的，而随着暗物(wù)质的增加(jiā)，一些峰值的幅度会减小，才(cái)变(biàn)得看起来“和(hé)谐(xié)”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测量值(zhí)，我们需要的(de)暗物质大约(yuē)是普通物质的5倍。这(zhè)个数字与(yǔ)解释星系(xì)当(dāng)中恒星(xīng)运动所需要的暗物质比例是一致的。这(zhè)就意味着。

用了一个简单的理论(lùn)框架，就很好地解释了很多不同的观测结果(guǒ)。而暗物质的本(běn)质就是宇宙当中存在着(zhe)某种类型的(de)粒子，它们不参与任何其他的(de)电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能(néng)够找到这(zhè)种粒(lì)子的(de)存(cún)在(zài)，就相当于(yú)找到了暗物质存在的实(shí)际(jì)证据(jù)。这(zhè)种粒子到底是什么？科(kē)学家们已经(jīng)提出(chū)了数十种的(de)假想目(mù)标，而要(yào)寻找这些(xiē)不同的目标粒子(zi)所需(xū)要的实验方式也不相同(tóng)。在过去的几十年(nián)当中，人类(lèi)为了寻找(zhǎo)这些看不见(jiàn)、摸不到，几(jǐ)乎不会与(yǔ)常规物质相互作(zuò)用的(de)“暗物质(zhì)”，科学家们已经(jīng)进行了超过50次的(de)实验，却没有(yǒu)任何实(shí)质(zhì)性的发现，除了(le)一个(gè)地方，意大利(lì)的格兰萨索山，隶属于(yú)阿尔卑斯山脉。

在(zài)山下(xià)1400米处(chù)的(de)地下矿井(jǐng)当中，藏着(zhe)地(dì)球(qiú)上最大的地(dì)学实(shí)验室，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个(gè)三层楼高的探(tàn)测器，一直(zhí)致力(lì)于寻找暗物质粒子(zi)的(de)周期性震(zhèn)荡。

自1997年以(yǐ)来，这里(lǐ)的(de)科(kē)学家声称观(guān)测(cè)到了某种信号(hào)。经过了20多年的数据收(shōu)集，人们发现了一(yī)个有(yǒu)趣的(de)事情。探(tàn)测(cè)率会在每年的6月份达到峰值(zhí)，然后(hòu)在11月(yuè)降到(dào)最低，而且(qiě)在(zài)20年当中每年都是一样。一些科学(xué)家认(rèn)为这可(kě)能是人类发现暗物质的第一个直接证(zhèng)据。

但是为(wèi)什么暗物质会产生周期性的年度信号呢？刚才我们讲了太阳系(xì)正在以220公里/秒的速度围绕(rào)着银(yín)河系进行移动，那么如(rú)果暗物质存(cún)在(zài)宇宙当中，这意味(wèi)着我们也在以这样的速度在穿越着暗物质流，这个(gè)过程中会产生相应的(de)振荡，同时地球(qiú)又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半年的时间，地球(qiú)围绕太阳的方向与太(tài)阳(yáng)环绕(rào)银河系的方(fāng)向是(shì)一(yī)致(zhì)的(de)，而另外半年(nián)则与之相反。

而在(zài)6月份的时(shí)候，地(dì)球(qiú)与太阳的(de)方(fāng)向(xiàng)正好达到完全一致，这(zhè)是理论上地(dì)球穿越暗物质(zhì)流最快的时段。而(ér)在(zài)11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽管在实际的(de)情况(kuàng)中，太阳系相对银河(hé)系的平(píng)面呈现了60度的(de)倾斜，但是这并不(bù)影响这个理论的有效性。

因此科学(xué)家认为这可以用来解释，研究(jiū)人(rén)员们所(suǒ)观测到的(de)周期性(xìng)信号。当然也可能(néng)有其他(tā)的情况，造成这种年度周期信(xìn)号的差异(yì)也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水分(fēn)、高山(shān)上的(de)积(jī)雪，甚(shèn)至连意(yì)大(dà)利游客的(de)数量也符(fú)合这个周期的规律(lǜ)。

所以，科学(xué)家们(men)又在南半(bàn)球建立(lì)了一个几乎相同(tóng)的实验室，这里的季节与之前的(de)实验室正好相反，而(ér)在这里，地球穿(chuān)过暗物(wù)质流的运(yùn)动特(tè)征和第一个实(shí)验室是一样的。

因此，如果在这里可(kě)以(yǐ)得到相(xiāng)同的信号，就可以成为(wèi)暗物质所(suǒ)存在的非常(cháng)有力的证(zhèng)据了。但是(shì)由(yóu)于(yú)这(zhè)个(gè)实验室刚刚建成不久，所以截至(zhì)目前还无法提供相应的数据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太空望(wàng)远镜叫做“南希格雷斯罗(luó)曼”，它的(de)主(zhǔ)镜大小跟哈(hā)勃(bó)望远镜(jìng)相(xiāng)同，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野是哈(hā)勃(bó)红外仪器的100倍。南希(xī)格雷(léi)斯罗曼太空望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)其中一(yī)个关键的用途就(jiù)是探(tàn)索暗(àn)物质背后的奥秘，对于(yú)探测(cè)的结果，我们只(zhǐ)能拭目以待了。费(fèi)米实验室粒子天体物理中心的(de)科学家(jiā)丹琥珀和(hé)贾森斯(sī)特芬研究发现，如果暗物质存在，它们极(jí)有(yǒu)可(kě)能拥(yōng)有另(lìng)一种神(shén)秘的效应，这(zhè)种暗物(wù)质效(xiào)应，会支持宇宙当中生命的诞(dàn)生，或者说是生命进化的(de)一个重要因(yīn)素(sù)。

如果这一理论(lùn)得到(dào)进一步的证实，那(nà)么遍(biàn)布宇宙当中(zhōng)的暗(àn)物质会(huì)不会意味着人类并不(bù)孤单呢？或(huò)许在宇(yǔ)宙(zhòu)72小时是几天，72小时是几天几夜当中(zhōng)某个角落的行星(xīng)上，暗(àn)物(wù)质正(zhèng)在通过这样的效应(yīng)创造生命。当(dāng)然，这些推论的大(dà)前提是要(yào)先找到暗物质存(cún)在(zài)的(de)实际证据。那么小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗(àn)物质到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是(shì)我更新的动力(lì)！

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