宇宙是“人(rén)为制造(zào)”的？为(wèi)何中国的情报机构是什么机构，中国的情报机构叫啥会存(cún)在科学无法解释的(de)“暗物质(zhì)”？暗物质又究竟是什么？人类为了寻找(zhǎo)暗物质存在的(de)证据，科(kē)学家们(men)在过去(qù)的几(jǐ)十年(nián)当中进行了超过50次(cì)的长期实(shí)验，但(dàn)是却(què)没有发现任(rèn)何的有效证据。除了一个地(dì)方，在1687年出版的(de)自然哲(zhé)学数(shù)学原理一书(shū)中，埃萨克牛顿(dùn)发表了万有引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的规律。往后(hòu)的(de)几百年来，当天(tiān)文(wén)学家们发现某些天(tiān)体(tǐ)运行轨道出现异常(cháng)，不符合(hé)万有引力(lì)定(dìng)律的时候，他们就会知道(dào)，周围一定有(yǒu)未(wèi)知的天体通过引力在(zài)摄动(dòng)它(tā)的轨道。比如在1846年，奥(ào)本(běn)勒(lēi)维耶就通过(guò)天王星运(yùn)行轨道的异(yì)常，推算并且(qiě)发现了海王星的存在。另外(wài)，哈雷彗星、冥王(wáng)星(xīng)的发现(xiàn)都是应用(yòng)万有(yǒu)引力(lì)定律所取得重大天(t中国的情报机构是什么机构，中国的情报机构叫啥iān)文(wén)成就的(de)例(lì)子。但是(shì)这些发现(xiàn)都(dōu)是在恒星系统的尺度当(dāng)中，可当我们上升(shēng)到(dào)星系(xì)或者(zhě)是星团的尺度，事(shì)情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物理学(xué)家弗里茨兹威基正在研究和测量后发星系团(tuán)的(de)质量(liàng)。这是一个由数千(qiān)个星(xīng)系(xì)所组成(chéng)的巨大(dà)星系团(tuán)，这些星系被引力束缚在一起。测量星系(xì)团的(de)质量一(yī)般会使用(yòng)到两种(zhǒng)方(fāng)法，当(dāng)两种方(fāng)法结果一致(zhì)，就(jiù)可以(yǐ)确定其质量的范(fàn)围(wéi)。

第一种(zhǒng)是获得其"光(guāng)度学的质量"，需(xū)要的数据是测量各个星系(xì)的光(guāng)度(dù)。

第二种是动力(lì)学(xué)质量的(de)计算，是利用光谱红移(yí)测量星系团中的各(gè)个星系相(xiāng)对于星系团(tuán)的运动速度(dù)。当测量结(jié)果出(chū)来之后，兹威基彻底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度(dù)学质量”的400倍。这(zhè)意味(wèi)着，后发座星(xīng)系团(tuán)有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以可(kě)见光的形式(shì)所存在，我们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测(cè)量速(sù)度的(de)过程中，兹威基发现(xiàn)星系团中很多星系的速度比理(lǐ)论(lùn)上要(yào)快得(dé)多，按照(zhào)牛顿的(de)运动学定律，仅靠这些(xiē)可见星系的质量所产(chǎn)生的引力(lì)是无法将(jiāng)它(tā)们束缚在星(xīng)系团内的，它们早就(jiù)应该被抛(pāo)出(chū)星(xīng)系团之外了，除非有(yǒu)一(yī)种神秘的力量(liàng)在起作用，这(zhè)种力量来源于某种隐形的物质。

据(jù)此，兹维(wéi)基提(tí)出了这(zhè)样部分不可见的暗质，它不发散光、吸光、反射光，但(dàn)是它们却占(zhàn)据着宇宙中绝大部分的质量(liàng)。只是(shì)当(dāng)时(shí)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(cí)才(cái)再一次(cì)出现。天文学家维拉鲁宾(bīn)和(hé)肯特福特(tè)在观(guān)测仙女座星系中的(de)恒星运动。理(lǐ)论上来说，距离中心越远的恒星(xīng)在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观(guān)测的(de)结果却让(ràng)人感(gǎn)到不可思议。

随着与中心(xīn)距离(lí)的(de)增(zēng)加，恒星的旋转速度几(jǐ)乎(hū)保持不变(biàn)。可是根(gēn)据牛顿的万有引力定(dìng)律，在星系当(dāng)中如果没有足够大的质量来吸(xī)引它们，这些外围的恒(héng)星早就被甩到(dào)宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基于(yú)这种现象(xiàng)，科(kē)学家们会使用一种相对(duì)标准的方法来解释暗(àn)物质的存在，这种方法(fǎ)就是测量(liàng)星系当中气(qì)体在X轴上距离星系中心的距离，以及在(zài)Y轴上气体的(de)旋转速(sù)度。如果出(chū)现异(yì)常的结果，就认为是由暗物质的力量进入(rù)其中。

于是(shì)科学(xué)家们通过射电望远镜测量了距(jù)离(lí)星(xīng)系(xì)中(zhōng)心更远距离的氢元(yuán)素，发现它们(men)的旋转速度并不(bù)符合牛顿的(de)力学定律。我(wǒ)们(men)的太阳(yáng)系也(yě)不例外，太阳系位于银(yín)河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光(guāng)年，根据(jù)万有引(yǐn)力(lì)定(dìng)律进行计算，太阳系的运行(xíng)速(sù)度应该是(shì)160千(qiān)米/秒，但(dàn)实际上，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速度围(wéi)绕银河(hé)系旋转，这(zhè)个实际速(sù)度远远大于理(lǐ)论速度，那么产生以上这(zhè)种向(xiàng)心加速度的原因很可能(néng)就是存在着一种(zhǒng)我(wǒ)们看(kàn)不到的(de)物质，是(shì)这些暗物质的引力(lì)效应(yīng)将星系(xì)聚(jù)集在了(le)一起。

也是从这(zhè)时开始，越来越多的(de)研(yán)究(jiū)人员开(kāi)始相信(xìn)暗物质(zhì)的存在。科学家(jiā)根据星(xīng)系外恒(héng)星轨道的速度，估算在星系当中暗(àn)物质的质(zhì)量占整(zhěng)个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯(wéi)一可(kě)以解(jiě)释这(zhè)个现象的原因。在一项新的研究当中(zhōng)，科学家们(men)发现(xiàn)，几(jǐ)乎没有引力效应(yīng)的遥远恒星之间，也会(huì)出现速度(dù)上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球(qiú)大约2.5亿光(guāng)年(nián)，大(dà)小和银河(hé)系不多，但是(shì)星系(xì)当中(zhōng)存在的(de)恒星数(shù)量却只(zhǐ)有(yǒu)银(yín)河系的千分之一。

所以(yǐ)在(zài)理论上，该星系必须存(cún)在暗物质，否则就(jiù)会(huì)分崩离析(xī)。但是科学家们使用最先(xiān)进的望远镜(jìng)对其(qí)进行了40个小时(shí)的详细(xì)测量(liàng)之后，发现星系中(zhōng)的恒星运动是(shì)可以(yǐ)用正(zhèng)常的(de)物质和(hé)力学定律(lǜ)来(lái)解释(shì)的。那(nà)么(me)又有(yǒu)人提出，也许(xǔ)该星系的暗物质，已经被附(fù)近的另一个大星系剥离(lí)了。奇怪的(de)是，它的附近没有任(rèn)何(hé)星系存在。造成这(zhè)些现象的(de)除了暗物质的假(jiǎ)说之(zhī)外，另一种可能(néng)就是人类对引力(lì)的理解还不够全面，引力很可能在不(bù)同尺度(dù)空间(jiān)中(zhōng)的工作方式(shì)是不同的，这(zhè)意味着(zhe)在行星系尺度中的天体会沿着它们的轨道，按照我们所(suǒ)理(lǐ)解(jiě)的(de)方式运(yùn)动。但是上升到星系和星团的(de)尺(chǐ)度，引力之间的相互(hù)作用则是不同的方式。对于在星(xīng)系团(tuán)之间的相互作用，科学家还(hái)引入(rù)了(le)外部场效(xiào)应的概念，指(zhǐ)的(de)是在数百万光年(nián)的规模上，巨大的质(zhì)量之间会产生对彼此特殊(shū)的效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理(lǐ)论。如(rú)果MOND蒙德理论成立(lì)，这意味(wèi)着我们需(xū)要对现在的物理(lǐ)定律进行修(xiū)正，这些发现也让很多人认为暗物质假说理论(lùn)就(jiù)此终(zhōng)结。但是在宇宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)还有(yǒu)关于暗物质存在的其他(tā)的理论(lùn)证据，这些(xiē)理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力透镜(jìng)”。

径(jìng)向(xiàng)距离为37亿光年的子弹星系团，由(yóu)两个碰撞(zhuàng)的星系团所组成(chéng)，类似这(zhè)样的星团(tuán)，它们大(dà)部分的(de)普通(tōng)质量都(dōu)在星系(xì)的气体当中。当星团(tuán)以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞的(de)时候(hòu)，星际气体(tǐ)的相互作用就会导(dǎo)致温度的急(jí)剧升高(gāo)，速度大幅降低。所(suǒ)以在(zài)理论上，在碰撞之后(hòu)，子弹星系团大部(bù)分(fēn)的质(zhì)量将位于所有这些气(qì)体所在(zài)的中间区(qū)域。那么我们(men)通过(guò)什(shén)么来验(yàn)证它的质量(liàng)区域到底是(shì)不是集中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯(sī)韦伯太空望(wàng)远镜传回了宇宙当中第一张全(quán)彩的高清(qīng)照片，在(zài)照片(piàn)中我们(men)可以明显地(dì)看到(dào)很多星系(xì)似乎被拉伸产生了巨大的形变。其实这些星系(xì)本身(shēn)并不是真(zhēn)的被扭曲了，也(yě)不是韦(wéi)伯望远镜(jìng)出了(le)什么问题(tí)，而是(shì)这样极遥远的天体和我们地球(qiú)上的观(guān)测者之间(jiān)。被一(yī)个质量(liàng)超级巨大的天体遮挡，这个超大质(zhì)量(liàng)的东西的引力(lì)，会(huì)使身(shēn)后更遥(yáo)远星(xīng)系的光(guāng)都发(fā)生了扭曲。这个现象就(jiù)是引力(lì)透镜效(xiào)应。这个巨大的天体可(kě)能是超大(dà)质量的黑洞(dòng)或者是暗物(wù)质。

所以当人们对(duì)子(zi)弹星系(xì)团观测的时候(hòu)，发现它的大(dà)质(zhì)量区域并不是(shì)在中间，而是在两侧。所以最好(hǎo)的解释(shì)方法(fǎ)就是当星团发生全(quán)部的碰撞时，可(kě)被观测到的质量气体被卡在了中间，暗物质则直接通过了(le)这个区(qū)域，并在两(liǎng)边(biān)形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认为是暗物(wù)质存在的迄今为止最好的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙(zhòu)当中(zhōng)最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可(kě)见(jiàn)光终于可以畅通无阻地(dì)穿(chuān)越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后(hòu)，这(zhè)些(xiē)光(guāng)在宇宙空(kōng)间背景上留下了各相同(tóng)性(xìng)的微(wēi)波辐(fú)射。其中红色的部(bù)分表示温度较高的区域(yù)，蓝色则表(biǎo)示相对较(jiào)冷(lěng)的区域(yù)，但实际上它们(men)之间的(de)温差只有(yǒu)万分(fēn)之一。

科(kē)学(xué)家们通(tōng)过(guò)对前(qián)景背景分离(lí)后的二值图像(xiàng)进行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当中没(méi)有暗物质，图形看起来不应(yīng)该是(shì)这(zhè)样的(de)，而随着暗(àn)物质的(de)增加，一些峰值的幅度会(huì)减小，才变得(dé)看起来(lái)“和谐”。为(wèi)了匹配(pèi)宇宙(zhòu)微波背景(jǐng)辐射的测量值，我们需(xū)要的暗物质大约是普通物质的(de)5倍(bèi)。这个(gè)数字与解释星(xīng)系当中恒星(xīng)运动所需要的(de)暗(àn)物质比例是一致的(de)。这就(jiù)意味着。

用了一个简(jiǎn)单的(de)理论框架(jià)，就很(hěn)好(hǎo)地解释了很多不(bù)同的观测(cè)结果(guǒ)。而(ér)暗物质的本(běn)质就是宇宙(zhòu)当中(zhōng)存在着某种类型的粒子，它们不参与任何其他的电磁作用，只通(tōng)过引(yǐn)力来(lái)相互作(zuò)用。所(suǒ)以如果能够找(zhǎo)到这种粒(lì)子(zi)的存在，就(jiù)相(xiāng)当于找到了暗物质存(cún)在的(de)实(shí)际(jì)证据。这种粒(lì)子到底是什么？科学家们已经提出了数(shù)十种的假(jiǎ)想(xiǎng)目标，而要寻(xún)找这(zhè)些不同的目(mù)标粒子所(suǒ)需要的实验方(fāng)式也不相(xiāng)同。在过去的几十年当中，人(rén)类(lèi)为了寻(xún)找这些看不见、摸不到(dào)，几(jǐ)乎不(bù)会与常(cháng)规(guī)物质(zhì)相互作用的“暗物质(zhì)”，科学(xué)家们已经(jīng)进行了超过50次的实验(yàn)，却没有(yǒu)任何实质性的发现，除了一(yī)个(gè)地方，意大利(lì)的(de)格兰萨索山，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三(sān)层楼高的(de)探测器，一直致(zhì)力于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学家声称观测(cè)到了某种(zhǒng)信号。经过了20多(duō)年的数据收(shōu)集(jí)，人们发现了(le)一个有趣的事情。探(tàn)测率会在每年的6月份达到(dào)峰值，然后在11月降到(dào)最(zuì)低，而(ér)且在20年当中每(měi)年都是(shì)一样。一些科学家认为这(zhè)可能是人类发现暗物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物质(zhì)会产生周期性的年度信(xìn)号呢？刚才(cái)我们(men)讲(jiǎng)了(le)太阳系正在以220公(gōng)里/秒的(de)速(sù)度围绕着银河系进(jìn)行移动，那么(me)如果暗物质存在宇宙当中(zhōng)，这(zhè)意味着(zhe)我们也(yě)在(zài)以这样的(de)速(sù)度在穿越着暗物质流，这个过程(chéng)中(zhōng)会产(chǎn)生(shēng)相(xiāng)应的振荡，同时(shí)地球又以30公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕(rào)太阳进行旋转。所(suǒ)以(yǐ)有(yǒu)半(bàn)年的时(shí)间(jiān)，地(dì)球围绕太阳的方(fāng)向与太(tài)阳环绕银河系(xì)的方向是一致的，而(ér)另外半(bàn)年则与之相反。

而(ér)在(zài)6月份的时候，地球与太(tài)阳的方向正好达到完(wán)全一(yī)致，这是理论(lùn)上(shàng)地球穿(chuān)越暗物(wù)质流最快的时段。而(ér)在11月份，又恰好达到(dào)了最慢值。尽管(guǎn)在实际(jì)的(de)情(qíng)况中，太(tài)阳系相对(duì)银河系的平(píng)面呈现(xiàn)了60度的倾(qīng)斜，但(dàn)是这并(bìng)不影(yǐng)响(xiǎng)这个理论的有效性(xìng)。

因此科学家认为这可以用来解释，研究人员们所观测(cè)到的周期性信号。当然也可(kě)能有其他的情况(kuàng)，造成这种年度周期信(xìn)号的差异也(yě)可能是温度(dù)、湿度、土壤中的水分、高山上的积雪，甚至连(lián)意大利游客的数量也符合这个(gè)周期(qī)的规律。

所以，科(kē)学(xué)家们又在南半球建立(lì)了一个几乎(hū)相同的实验室，这里的季节与之(zhī)前的实验(yàn)室正(zhèng)好(hǎo)相反，而在这里，地(dì)球(qiú)穿过暗物质(zhì)流的运动特征和第(dì)一个实验室是一样(yàng)的。

因此，如果在这(zhè)里(lǐ)可以得到相同的信号(hào)，就可以成为暗物(wù)质所存(cún)在(zài)的非常(cháng)有力的证据了。但是由(yóu)于这个实验室刚刚建成(chéng)不久，所以截至目前还无法提(tí)供(gōng)相(xiāng)应的数据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发射(shè)一台新的(de)望远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南(nán)希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜(jìng)相同(tóng)，但(dàn)它(tā)的宽视(shì)场仪器(qì)提供的(de)视野是哈(hā)勃(bó)红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太(tài)空望远镜其(qí)中一(yī)个(gè)关键的(de)用途就(jiù)是探(tàn)索暗物质背后(hòu)的(de)奥(ào)秘，对于探(tàn)测的结果，我们只能(néng)拭(shì)目以(yǐ)待了。费(fèi)米实验室粒子天体物理(lǐ)中心(xīn)的(de)科学(xué)家丹琥珀和贾森斯(sī)特芬研究发现，如(rú)果(guǒ)暗(àn)物质存在，它们极有(yǒu)可能(néng)拥有另一种(zhǒng)神秘的效应，这(zhè)种暗物质效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞(dàn)生，或者说是(shì)生命进化的一个重要因素。

如果这一理论得到(dào)进一步的证实，那么遍布宇宙(zhòu)当中的暗物质(zhì)会不会意味着人类并(bìng)不(bù)孤单呢？或(huò)许在宇(yǔ)宙当中某个角落(luò)的(de)行星上(shàng)，暗物(wù)质(zhì)正(zhèng)在通(tōng)过这样(yàng)的效应创(chuàng)造(zào)生命。当然，这些推论的大前提是要先找到暗物质(zhì)存在(zài)的实际(jì)证据。那么(me)小伙伴们，你们(men)觉得暗物质到底(dǐ)存不(bù)存在呢？喜欢(huān)请点赞，你的支持是我更新(xīn)的动力！

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