宇宙是“人为制造”的？为何(hé)会存(cún)在科学无法解释的“暗物质”？暗(àn)物(wù)质又究竟是什么？人类为(wèi)了寻(xún)找(zhǎo)暗物质存在的证据(jù)，科学家(jiā)们在过去(qù)的几(jǐ)十年当中进行(xíng)了超过50次(cì)的长期实验(yàn)，但(dàn)是却(què)没(méi)有发现任何的有效证据。除了一个地方，在1687年出版的(de)自(zì)然(rán)哲学(xué)数(shù)学原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发(fā)表了万有引力定律，它揭示了(le)宇宙(zhòu)中天体运(yùn)动的(de)规律。往(wǎng)后的几百年来，当天文学家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万(wàn)有(yǒu)引力定律(lǜ)的时(shí)候，他们就会知(zhī)道，周围(wéi)一(yī)定(dìng)有未知的天(tiān)体(tǐ)通(tōng)过引力在摄动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本(běn)勒维耶就通过天王星运(yùn)行轨道(dào)的(de)异(yì)常，推(tuī)算并且(qiě)发现了海(hǎi)王星的存在。另(lìng)外，哈雷彗(huì)星(xīng)、冥王星的(de)发(fā)现(xiàn)都是应用万有(yǒu)引力定律所取得重大天文成就的例(lì)子(zi)。但(dàn)是这些发现都是(shì)在恒星系统的尺度当中，可当我们上升到星系(xì)或者是(shì)星团的(de)尺度(dù)，事情就开始(shǐ)变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理(lǐ)学家弗里(lǐ)茨兹威基(jī)正在研究和(hé)测量后(hòu)发星系团(tuán)的质量。这是一个由(yóu)数(shù)千个星系所组(zǔ)成的(de)巨大(dà)星系团，这些星系被引(yǐn)力束缚在一起。测(cè)量星系团的质量一般会使用(yòng)到(dào)两(liǎng)种方法，当两种方法结(jié)果一致(zhì)，就可(kě)以确定(dìng)其(qí)质(zhì)量的(de)范(fàn)围。

第一种是获(huò)得其"光度学的质量"，需要的数(shù)据是测(cè)量(liàng)各个星系的光度。

第二种(zhǒng)是动力学(xué)质量的计(jì)算，是(shì)利(lì)用光谱红(hóng)移测量星系团中的各个星系相对于星系团的运动速度。当测量结果出(chū)来之后，兹威基彻(chè)底(dǐ)懵了(le)，“动力学质量”竟(jìng)然(rán)是“光度学(xué)质量”的400倍。这意味着，后发(fā)座星系(xì)团有99%的质(zhì)量(liàng)消失了，或者说这(zhè)99%的质量并不以可见光的形式所存(cún)在，我们无(wú)法(fǎ)看到。最诡(guǐ)异的(de)是(shì)，在(zài)测(cè)量速(sù)度的(de)过程(chéng)中，兹(zī)威基发现星系团(tuán)中很(hěn)多(duō)星(xīng)系(xì)的速度比理(lǐ)论上要快得多，按(àn)照牛顿的运动学定律，仅(jǐn)靠(kào)这些可(kě)见星系的质量所产生的引力是无法将它们束缚(fù)在星系团内的(de)，它们早就应该被抛出星系团之(zhī)外了，除(chú)非有一种神秘的力(lì)量在起(qǐ)作用，这种力量来源于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的(de)物质。

据此，兹维基提出了这样部(bù)分不可见的暗质，它(tā)不发散(sàn)光、吸光、反射光，但是(shì)它们(men)却(què)占据着宇宙(zhòu)中绝大部分的质量(liàng)。只(zhǐ)是(shì)当时的人们(men)对(duì)这样的(de)一(yī)种说法(fǎ)不屑一顾。

直到40年之后(hòu)，“暗物质”这个词才再一次出现。天文学家维拉(lā)鲁宾和(hé)肯(kěn)特福特在观测仙女座(zuò)星(xīng)系中的恒星运动。理论(lùn)上来说，距离中心越(yuè)远的恒星(xīng)在其轨(guǐ)道上的运行速度就(jiù)会越慢。但是他们观测(cè)的(de)结果却让人感到不可思议。

随着(zhe)与中心距离的增(zēng)加，恒星(xīng)的旋转速度(dù)几乎保持不(bù)变。可(kě)是根(gēn)据牛顿的(de)万有引力定律，在星(xīng)系(xì)当(dāng)中(zhōng)如果没有足(zú)够大的质(zhì)量来吸引它们，这些(xiē)外(wài)围的恒星早(zǎo)就(jiù)被(bèi)甩到(dào)宇宙当中了。基(jī)于(yú)这种(zhǒng)现象(xiàng)，科学家们会使用一种相(xiāng)对标准的(de)方(fāng)法(fǎ)来解释暗物质的存在(zài)，这种方法就是测量(liàng)星系(xì)当中气(qì)体在X轴上距(jù)离星系中(zhōng)心的(de)距(jù)离(lí)，以及在(zài)Y轴上气体的旋(xuán)转速度。如(rú)果出现(xiàn)异(yì)常(cháng)的结(jié)果，就认(rèn)为是(shì)由暗(àn)物质的力量进入其中。

于是(shì)科学家们通过射电望(wàng)远镜测量了距离星系中(zhōng)心更远距离的氢元(yuán)素，发现(xiàn)它们(men)的(de)旋(xuán)转速(sù)度(dù)并不符合牛(niú)顿的(de)力学定律。我(wǒ)们的太阳系也不(bù)例(lì)外，太阳(yáng)系(xì)位(wèi)于银(yín)河系的第三悬臂之上，距离(lí)银河系中心2.6万光年，根(gēn)据(jù)万有引力定律进(jìn)行(xíng)计算，太阳系的运行速(sù)度应该是160千米/秒，但实际上(shàng)，太(tài)阳系正在(zài)以220千米/秒的速度围绕银河系(xì)旋转，这个实际速度远远(yuǎn)大于理(lǐ)论(lùn)速度，那么产生以(yǐ)上这种向(xiàng)心加速度的原因很可能就是存(cún)在着一种(zhǒng)我们看(kàn)不到的物质，是这些暗物质(zhì)的引力效应将星系聚集在了(le)一(yī)起。

也是从这时开始，越来越(yuè)多(duō)的研究(jiū)人员开(kāi)始相信(xìn)暗(àn)物质(zhì)的存(cún)在。科学家根据星系外恒星轨道的(de)速(sù)度，估算在星系当中暗物(wù)质的(de)质量(liàng)占(zhàn)整(zhěng)个星系(xì)质量的85%。但是，暗物质并不(bù)是唯(wéi)一可(kě)以解释这个现象的原因(yīn)。在一项新的研究当中，科学家们发(fā)现(xiàn)，几(jǐ)乎(hū)没(méi)有引力效(xiào)应的遥(yáo)远恒星之间，也会出现速度上的微(wēi)小差异。另外，天文学家还发现了一(yī)个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个星(xīng)系距离地球大约(yuē)2.5亿(yì)光年，大(dà)小和银河(hé)系不多，但是(shì)星系当中(zhōng)存在的恒星数量(liàng)却(què)只有银(yín)河系的千分之一。

所以在理论上，该星系(xì)必须存在暗物质，否则就(jiù)会分崩(bēng)离析。但是科(kē)学家们(men)使(shǐ)用(yòng)最先进的(de)望远镜(jìng)对其进行了40个小时的详细测量之(zhī)后，发现星系(xì)中的(de)恒星(xīng)运动是(shì)可以(yǐ)用正常的物质和力学定律(lǜ)来解释的(de)。那么又有人提出，也许该星(xīng)系的暗物质，已经被(bèi)附近(jìn)的另一个(gè)大星系剥离了。奇怪的是，它的附近(jìn)没有任何星(xīng)系存(cún)在。造成这些现象的(de)除(chú)了暗物质(zhì)的假说之外，另一种可能就是(shì)人类(lèi)对引力(lì)的理解还不够(gòu)全(quán)面，引(yǐn)力(lì)很可能在不(bù)同尺(chǐ)度(dù)空间中的工作方式是不同(tóng)的，这意(yì)味(wèi)着在行星系尺度中的天体(tǐ)会沿着(zhe)它(tā)们(men)的轨道(dào)，按照我们所理解的方式(shì)运动。但是(shì)上升到星系和星团(tuán)的(de)尺度，引力之间(jiān)的相互作用则(zé)是不同(tóng)的方式。对于(yú)在(zài)星系团之间的相互(hù)作用，科学家还引入了外(wài)部(bù)场(chǎng)效应(yīng)的概念，指的是在数(shù)百(bǎi)万光年(nián)的规(guī)模(mó)上，巨大的质(zhì)量之间会(huì)产生对彼此特殊的效果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立，这意味着我(wǒ)们需要对(duì)现在的物理定律进行修(xiū)正，这(zhè)些发(fā)现也让很多(duō)人(rén)认为暗物质(zhì)假(jiǎ)说理论(lùn)就(jiù)此终结。但是在宇宙当(dāng)中还有关(guān)于(yú)暗物质(zhì)存在的其他的理(lǐ)论(lùn)证据，这(zhè)些理论证(zhèng)据是蒙德理论所没法解释(shì)的(de)“引力透镜”。

径(jìng)向距(jù)离为37亿(yì)光年的子(zi)弹星系团，由两个碰撞的星(xīng)系(xì)团所组(zǔ)成(chéng)，类似这样(yàng)的(de)星(xīng)团，它(tā)们大(dà)部分的普通质(zhì)量都(dōu)在(zài)星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公里/小时发(fā)生碰撞的时候，星际气(qì)体(tǐ)的相互作用就会导致温度的急(jí)剧升高，速度大(dà)幅(fú)降低。所以在理论上，在碰撞之(zhī)后，子(zi)弹(dàn)星系团(tuán)大(dà)部分的质(zhì)量(liàng)将位于(yú)所有(yǒu)这(zhè)些气(qì)体所在的中间区域。那么(me)我们通过什么(me)来验(yàn)证它(tā)的质量区域到底是不是集中在中间呢(ne)？前(qián)不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远镜传回了(le)宇宙(zhòu)当中第(dì)一张全(quán)彩的高清(qīng)照(zhào)片(piàn)，在照片中我(wǒ)们可(kě)以明(míng)显地看到很多星系似(shì)乎被拉伸产(chǎn)生了巨大的形变(biàn)。其实这些星系本身并不是真的(de)被扭曲了，也(yě)不(bù)是韦伯望远镜出(chū)了什么问题，而是这样极遥远的(de)天体和我们地(dì)球上的观测者之间(jiān)。被一个质量超级巨(jù)大的天体遮(zhē)挡(dǎng)，这个超(chāo)大质量的东西的引力，会使身(shēn)后更遥(yáo)远星系的(de)光都发生了扭曲(qū)。这个现象就是引力透镜效应。这个(gè)巨大(dà)的(de)天体(tǐ)可能是(shì)超大质量(liàng)的黑洞或者是暗物质。

所以(yǐ)当人(rén)们对子(zi)弹星系团观测的(de)时候(hòu)，发(fā)现它的(de)大质(zhì)量区域并不是在(zài)中(zhōng)间(jiān)，而是在两侧。所以最好的解释(shì)方法就是(shì)当星(xīng)团发生全(quán)部的(de)碰(pèng)撞(zhuàng)时，可(kě)被观测(cè)到的质量(liàng)气体被卡在了中间，暗物质则(zé)直(zhí)接通过了这个(gè)区域(yù)，并在(zài)两边形(xíng)成(chéng)了(le)引力透镜。对子弹星(xīng)系团的引力透镜研究也被认为是暗物质存在的(de)迄今为止最好的理论证据。

杏花代表十二生肖里的哪个动物呢，杏花是指十二生肖中什么动物a-ratio="0.5929919137466307" data-type="jpeg" data-w="1484" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/3b484d043bd3430.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

除此之外，还有来自宇宙当中最古老的(de)光(guāng)。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光(guāng)终(zhōng)于可以畅通无(wú)阻地(dì)穿越(yuè)在宇宙(zhòu)当中了。经过了130多(duō)亿年之后，这些(xiē)光在宇宙空间背景上留下了各相同性(xìng)的微(wēi)波辐射。其中(zhōng)红色的部(bù)分表示(shì)温度(dù)较高的区域，蓝色(sè)则表(biǎo)示相(xiāng)对(duì)较冷(lěng)的区域，但实际上它(tā)们之(zhī)间的温差只有(yǒu)万分之一(yī)。

科学家们通过对前景(jǐng)背(bèi)景分(fēn)离(lí)后(hòu)的(de)二值图像进(jìn)行连通域提取(qǔ)和标记之后发(fā)现(xiàn)，如果宇宙当中没有暗物(wù)质(zhì)，图形看起来(lái)不应该(gāi)是这样的(de)，而随着暗物(wù)质的增加，一些峰值的(de)幅(fú)度会减小，才变(biàn)得看起来“和(hé)谐”。为(wèi)了(le)匹配宇宙微波背(bèi)景辐射的测量值(zhí)，我们需要的暗(àn)物质大约是普(pǔ)通(tōng)物质的5倍(bèi)。这(zhè)个数(shù)字(zì)与解释星系(xì)当中恒(héng)星运动所(suǒ)需要的暗物质(zhì)比例是(shì)一致的。这就(jiù)意味着。

用了一(yī)个简(jiǎn)单的理论框架，就很(hěn)好地(dì)解释(shì)了(le)很多不(bù)同的观测结(jié)果。而暗物质的本质就是宇宙当中存(cún)在着某种(zhǒng)类型的粒子(zi)，它(tā)们(men)不参与任何其(qí)他的电磁作用，只通过引(yǐn)力来相互作用。所以(yǐ)如果能(néng)够(gòu)找到这种粒子的存在，就相当(dāng)于找到了暗物质存在的实际证据。这(zhè)种粒(lì)子(zi)到底是什么？科学家们(men)已经提出(chū)了数十种的假想目标，而要寻找这些(xiē)不同(tóng)的(de)目(mù)标粒子所需要的实验方式也不(bù)相同。在(zài)过去的几十年当中(zhōng)，人类为了(le)寻找(zhǎo)这些看不(bù)见、摸不到，几乎不会与常规物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家们(men)已经进行了(le)超过50次的实验，却没有任何实(shí)质性的发(fā)现，除了一个地方，意大利的格兰(lán)萨(sà)索山，隶属于阿(ā)尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处的地下矿(kuàng)井当(dāng)中，藏着地球上最大的地学实验(yàn)室，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层楼高的探测器，一直(zhí)致力于寻找暗(àn)物质粒(lì)子的周期(qī)性震荡(dàng)。

自1997年(nián)以来，这里的科学家声称观(guān)测到了某种(zhǒng)信号。经过了(le)20多(duō)年的数据收集，人们发现了一个(gè)有(yǒu)趣的事情。探测率(lǜ)会在每年的6月份达到峰值，然(rán)后在11月降到最低(dī)，而(ér)且在20年(nián)当(dāng)中(zhōng)每年都是一样。一(yī)些科学家认为(wèi)这(zhè)可能是(shì)人类发现暗物质(zhì)的第一个(gè)直接(jiē)证据。

但(dàn)是为什么暗(àn)物质(zhì)会产生周期(qī)性的年(nián)度(dù)信号呢？刚才我们讲了太(tài)阳(yáng)系正在以220公里(lǐ)/秒的速度围绕着银河系(xì)进(jìn)行移动，那么如(rú)果暗物(wù)质存在宇(yǔ)宙当中，这意(yì)味着(zhe)我们也在以这(zhè)样的(de)速度(dù)在穿(chuān)越着暗物质(zhì)流，这个过程中会(huì)产生相(xiāng)应(yīng)的振(zhèn)荡，同时地球又(yòu)以(yǐ)30公(gōng)里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕杏花代表十二生肖里的哪个动物呢，杏花是指十二生肖中什么动物太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一致(zhì)的，而(ér)另外半年则与(yǔ)之相反。

而在6月(yuè)份的时候(hòu)，地球与太阳的方向正好达到(dào)完(wán)全一致，这是理论(lùn)上地(dì)球穿(chuān)越(yuè)暗(àn)物(wù)质流最快的时段。而(ér)在11月份，又恰好达到了最慢(màn)值。尽管在实际的(de)情(qíng)况中，太阳系相对银河系的(de)平面呈现了60度的(de)倾斜，但(dàn)是这并(bìng)不影(yǐng)响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可以用来解释，研究人员们所观测到的周期性信号。当然(rán)也可能有(yǒu)其他(tā)的情况，造成这种年度(dù)周期信号的(de)差(chà)异(yì)也可能(néng)是温度、湿(shī)度、土壤中的水分、高(gāo)山(shān)上的积雪(xuě)，甚至连意(yì)大利游客的(de)数量也符(fú)合这个周期的(de)规(guī)律。

所以，科学家们又在(zài)南(nán)半球建立了一个几乎相(xiāng)同的(de)实验(yàn)室(shì)，这(zhè)里的(de)季节与(yǔ)之(zhī)前(qián)的实验室正好(hǎo)相(xiāng)反，而在这里，地球(qiú)穿过(guò)暗(àn)物(wù)质流的运(yùn)动特征(zhēng)和第一个(gè)实验室是一样的。

因此，如果(guǒ)在这里可以得到相(xiāng)同的信号，就可以(yǐ)成为暗物(wù)质所存在的非常(cháng)有力(lì)的证据(jù)了。但是由(yóu)于(yú)这(zhè)个实验室刚(gāng)刚建成不久，所以截至(zhì)目前还无(wú)法提供相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新的(de)望(wàng)远镜(jìng)，这台太空望远镜叫做(zuò)“南(nán)希(xī)格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它的主镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器(qì)提供(gōng)的视野是哈勃红外(wài)仪器的100倍。南(nán)希(xī)格雷斯罗曼太空望远(yuǎn)镜(jìng)其中一个(gè)关键的用途就是探索暗物质背后的(de)奥秘，对于探测的结果，我(wǒ)们只(zhǐ)能拭(shì)目以待了。费米实验(yàn)室粒子(zi)天体物理中心的科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特(tè)芬研究发现，如(rú)果暗物质(zhì)存在，它们极有可能(néng)拥有另一(yī)种神秘的效应，这种暗物(wù)质效(xiào)应(yīng)，会支持宇宙(zhòu)当中生(shēng)命的诞生(shēng)，或者说是生命进化的(de)一(yī)个(gè)重要因(yīn)素(sù)。

如(rú)果这(zhè)一理论得到进一步(bù)的证实(shí)，那(nà)么遍布宇宙当(dāng)中的暗物质(zhì)会不会意味着人类并不孤单呢？或许(xǔ)在宇(yǔ)宙当中某个(gè)角落的行星上(shàng)，暗物质正在(zài)通过这(zhè)样(yàng)的效应创造生命。当然，这些推论(lùn)的大(dà)前提是要先找到(dào)暗(àn)物质存在(zài)的实际证据。那么小伙(huǒ)伴们(men)，你们(men)觉得暗物质到(dào)底存(cún)不存在(zài)呢？喜欢请(qǐng)点(diǎn)赞，你的支持是我更(gèng)新(xīn)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 杏花代表十二生肖里的哪个动物呢，杏花是指十二生肖中什么动物