宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何会(huì)存在科(kē)学(xué)无法解释的“暗物(wù)质”？暗物质又究(jiū)竟是什么？人(rén)类为(wèi)了寻找暗物质存在的证据，科学家们在过去的几十(shí)年当(dāng)中进行了超过50次的长期实验，但是却没有发现任何的(de)有(yǒu)效证据。除(chú)了一个地(dì)方，在1687年出版(bǎn)的自(zì)然(rán)哲(zhé)学数学原理(lǐ)一书(shū)中，埃萨(sà)克牛顿(dùn)发(fā)表了万有(yǒu)引(yǐn)力定律，它揭(jiē)示了宇(yǔ)宙中(zhōng)天体(tǐ)运动的规律(lǜ)。往(wǎng)后(hòu)的几百年来(lái)，当(dāng)天文学家们(men)发现某(mǒu)些天体运行轨道出现异常(cháng)，不符合(hé)万有(yǒu)引力定律的时(shí)候，他们就会(huì)知道，周围一定(dìng)有未(wèi)知的天体通过引力在摄(shè)动(dòng)它的轨道。比(bǐ)如在1846年，奥本(běn)勒维耶就通过天王星(xīng)运(yùn)行轨道的异常，推(tuī)算并且(qiě)发现了(le)海王星的存在。另(lìng)外(wài)，哈雷(léi)彗星、冥(míng)王星的发(fā)现都是应(yīng)用万有引力(lì)定律所取得重大天文(wén)成就的例子。但是这些发(fā)现都是(shì)在恒星系统的尺度当中，可当我们上升(shēng)到星(xīng)系(xì)或者是星团的尺(chǐ)度(dù)，事(shì)情就开始变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗里茨兹(zī)威(wēi)基正在(zài)研究和测量后发星系团(tuán)的质量。这是一个(gè)由数千个星(xīng)系所组成(chéng)的巨大星(xīng)系团，这些星系(xì)被引(yǐn)力束(shù)缚(fù)在一起。测量星系(xì)团的质(zhì)量(liàng)一般会使(shǐ)用到两(liǎng)种(zhǒng)方法，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第一种(zhǒng)是获(huò)得其"光度学的质量"，需(xū)要(yào)的数据是测量各个星系(xì)的(de)光度。

第二种(zhǒng)是动力学(xué)质量的计算(suàn)，是(shì)利用光(guāng)谱红移测量(liàng)星系团(tuán)中(zhōng)的各个星系相对于星系团的运动速度。当测(cè)量结(jié)果出来之后，兹威基彻底懵了(le)，“动(dòng)力学(xué)质量”竟然(rán)是“光度(dù)学(xué)质量”的400倍。这意味着，后(hòu)发座星系(xì)团有99%的质量(liàng)消(xiāo)失了(le)，或者(zhě)说这(zhè)99%的质量并不以可见光的形式(shì)所存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异的是，在测量(liàng)速度的(de)过程中，兹威基(jī)发现星系团(tuán)中很多星(xīng)系的(de)速度比(bǐ)理论上要快得多，按照牛顿(dùn)的运动学(xué)定律(lǜ)，仅靠这些可见(jiàn)星(xīng)系的质量所产生的引力(lì)是无法将它们束(shù)缚在星系团内的，它(tā)们早就应该被抛出星(xīng)系团之外(wài)了，除(chú)非有一种神秘(mì)的力量在起(qǐ)作用，这种力量来源于(yú)某种(zhǒng)隐形的物质。

据(jù)此，兹维基提(tí)出了这(zhè)样部分不可见的暗质(zhì)，它不发散光(guāng)、吸光、反(fǎn)射光(guāng)，但是它们却占据(jù)着(zhe)宇宙中(zhōng)绝大部分(fēn)的质量。只是当(dāng)时的人们对这样的一种说(shuō)法不(bù)屑(xiè)一(yī)顾(gù)。

直到40年之后(hòu)，“暗物(wù)质(zhì)”这(zhè)个词才再一次出(chū)现(xiàn)。天(tiān)文学(xué)家维拉鲁宾和肯(kěn)特福特在观测仙女座(zuò)星系中(zhōng)的恒星运动。理论上来说，距离中心(xīn)越远的恒(héng)星在其(qí)轨道上(shàng)的运(yùn)行速度(dù)就会越慢。但(dàn)是他们观测的结果却(què)让(ràng)人感(gǎn)到不可思议。

随着与中心距离的(de)增加，恒星的旋(xuán)转速度(dù)几(jǐ)乎保持不(bù)变。可是根据牛顿的万有引力(lì)定律，在星(xīng)系当(dāng)中(zhōng)如果没有足(zú)够大的质(zhì)量来吸引(yǐn)它们，这些外围的恒(héng)星(xīng)早就被甩到(dào)宇(yǔ)宙当中了。基于这种现象，科学家们会使用一种(zhǒng)相对标(biāo)准的方法来解释暗物质的存在，这(zhè)种(zhǒng)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，以(yǐ)及在Y轴上气体的(de)旋转速(sù)度。如果出现异常(cháng)的结果，就认为是由(yóu)暗物质的(de)力量进入(rù)其中。

于是科学家(jiā)们通过射电(diàn)望远镜测(cè)量了(le)距离星系(xì)中(zhōng)心更远距离的氢(qīng)元素(sù)，发现(xiàn)它们的旋转速(sù)度并不符合牛顿的力学(xué)定律。我们的太(tài)阳系(xì)也(yě)不例外，太阳系位(wèi)于(yú)银河系的第(dì)三悬(xuán)臂之(zhī)上，距离银河(hé)系(xì)中心2.6万光年(nián)，根据万有(yǒu)引(yǐn)力(lì)定律进行计算，太阳系(xì)的运行速度(dù)应(yīng)该是160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系正在(zài)以220千米/秒的速度(dù)围绕银河系旋转，这(zhè)个(gè)实际速度远远大于理论速度(dù)，那么产生(shēng)以上这(zhè)种向心(xīn)加速度的原因很(hěn)可(kě)能(néng)就(jiù)是存在着(zhe)一种(zhǒng)我们看不到的物质，是(shì)这些暗物质的(de)引力效应将(jiāng)星系聚集在了一起。

也是从(cóng)这时(shí)开始，越来越多的研究人员开始相信暗(àn)物质的存在。科学家根(gēn)据星系外恒(héng)星轨道的速度，估算(suàn)在星(xīng)系当中暗物质(zhì)的质量占(zhàn)整(zhěng)个星系(xì)质量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可以解释这个现象的(de)原因。在一项(xiàng)新的研究当中，科学家们发(fā)现，几乎(hū)没有引力(lì)效应的遥远恒星(xīng)之(zhī)间，也会(huì)出(chū)现速度上的微小差异(yì)。另外，天(tiān)文学(xué)家还发现了一个反常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星(xīng)系(xì)距(jù)离地球大(dà)约2.5亿光(guāng)年(nián)，大小和银河系(xì)不多，但是星系当(dāng)中存(cún)在的恒星数量却只有银河系的千分之一。

所以在理论(lùn)上，该星系(xì)必须存在暗(àn)物质，否则(zé)就会分崩(bēng)离(lí)析(xī)。但是科学家(jiā)们使用最先(xiān)进的(de)望远(yuǎn)镜对其进行了40个小时的详细测量(liàng)之后，发现星系中的恒(héng)星运(yùn)动是(shì)可以用正(zhèng)常的(de)物质(zhì)和力学定律来解释的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近的另一个大星系剥离了。奇(qí)怪的是，它(tā)的(de)附近没有(yǒu)任(rèn)何星系存在。造成这些现(xiàn)象的除了暗物质的假说之外，另(lìng)一种可能就是人(rén)类对引力的理(lǐ)解还不(bù)够全面，引力(lì)很可(kě)能在不同尺度空(kōng)间(jiān)中(zhōng)的工作(zuò)方式是不同的(de)，这(zhè)意(yì)味(wèi)着在(zài)行星系(xì)尺(chǐ)度中的天体会沿着它们(men)的轨道(dào)，按照我们所(suǒ)理解的方式(shì)运动(dòng)。但是上(shàng)升到星系和星团的尺度，引力(lì)之间的相(xiāng)互作用则是不(bù)同的方式。对于在星(xīng)系团之间的相互(hù)作用，科学家还引入(rù)了外(wài)部场(chǎng)效(xiào)应的概念(niàn)，指的(de)是在数百万光(guāng)年的规模上，巨大的质量之间会产生(shēng)对彼(bǐ)此特殊的效果(guǒ)，这个理(lǐ)论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着(zhe)我(wǒ)们需要对(duì)现(xiàn)在的物理定(dìng)律进行修正，这些(xiē)发现也让很多人认为暗物质(zhì)假说理论就(jiù)此(cǐ)终结。但(dàn)是在宇宙当中还(hái)有(yǒu)关于暗(àn)物质存在的其他的理论证据，这些理论证据(jù)是蒙德理论所没法解释的“引(yǐn)力透镜”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿光年(nián)的(de)子弹星系团，由两个(gè)碰(pèng)撞的(de)星系团所组成(chéng)，类似(shì)这样(yàng)的(de)星(xīng)团，它们(men)大(dà)部分的普通质量(liàng)都在星系的气体当中。当星(xīng)团以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞(zhuàng)的时(shí)候，星(xīng)际气体的(de)相互(hù)作用就会导致温度的急剧升高，速度(dù)大幅(fú)降低。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在碰撞之(zhī)后，子弹星系团大部(bù)分的质(zhì)量(liàng)将位(wèi)于所有这些(xiē)气体所在(zài)的中间区(qū)域。那么(me)我们(men)通过什(shén)么来(lái)验证它的质量(liàng)区域到底是不(bù)是(shì)集(jí)中(zhōng)在(zài)中间呢？前不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第一张(zhāng)全彩(cǎi)的(de)高清照片，在照片中我(wǒ)们可(kě)以明显(xiǎn)地看到很(hěn)多星系似(shì)乎被拉伸产(chǎn)生(shēng)了巨大的形变。其实这(zhè)些星(xīng)系本身并不是真的(de)被扭曲(qū)了，也(yě)不是韦伯望远镜出(chū)了什么问题，而是这样极遥(yáo)远的天体和我们(men)地球上的观测者之间。被一个质量(liàng)超级巨(jù)大的天体遮(zhē)挡，这个超大质量的东西的引力(lì)，会使身(shēn)后更遥(yáo)远星系的光都发生了扭曲。这个现(xiàn)象就是引力(lì)透镜(jìng)效应。这个(gè)巨大的天体(tǐ)可能(néng)是超(chāo)大质量(liàng)的黑洞或者是暗(àn)物质(zhì)。

所以当人们对子弹星系团观测的时候，发现它的(de)大(dà)质量(liàng)区(qū)域并不是在(zài)中(zhōng)间(jiān)，而是在(zài)两侧(cè)。所以最好(hǎo)的解释方(fāng)法(fǎ)就(jiù)是当(dāng)星团发生全部的碰撞(zhuàng)时，可(kě)被观测到的(de)质量(liàng)气(qì)体(tǐ)被卡(kǎ)在了(le)中(zhōng)间，暗物(wù)质则(zé)直接通过(guò)了这个区域，并在两(liǎng)边形(xíng)成了(le)引力(lì)透镜(jì做梦梦到孟婆是什么意思，始于月老终于孟婆是什么意思ng)。对子弹星系团的引力透镜做梦梦到孟婆是什么意思，始于月老终于孟婆是什么意思研究也被认为是暗物质存在的迄今为止最好的(de)理论(lùn)证据。

做梦梦到孟婆是什么意思，始于月老终于孟婆是什么意思ata-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(cǐ)之外，还有来自(zì)宇宙当(dāng)中(zhōng)最古(gǔ)老的光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万年之后，可(kě)见光(guāng)终于可以畅通无阻地穿越在(zài)宇(yǔ)宙(zhòu)当中了。经过了130多(duō)亿年之(zhī)后，这些光在(zài)宇宙空间背景上留下了各(gè)相同性(xìng)的微波辐射。其(qí)中红色(sè)的部分表示温度较高的(de)区域，蓝色则表(biǎo)示相(xiāng)对(duì)较冷的区域(yù)，但实际上它们之间(jiān)的温差只有(yǒu)万分(fēn)之一。

科学家(jiā)们通过对前景(jǐng)背景分离后的二(èr)值图像进(jìn)行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙(zhòu)当(dāng)中没有暗物质，图形看起来不应该是这样的，而随(suí)着暗(àn)物(wù)质的增加，一些(xiē)峰值的幅度会减小，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙微(wēi)波(bō)背(bèi)景辐射的测量值，我们需要的暗物质(zhì)大约是(shì)普通物质的5倍(bèi)。这个(gè)数字与解释(shì)星系当中(zhōng)恒星运(yùn)动所需要的(de)暗物质比(bǐ)例(lì)是(shì)一致的。这(zhè)就(jiù)意味着(zhe)。

用了一个(gè)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(ér)暗(àn)物质的本质就是(shì)宇宙当中存(cún)在着某种类型的粒(lì)子，它们不参与任何其他的电磁作用，只通过引力来相互(hù)作用。所以如果能够找(zhǎo)到这种粒子的存在，就相当于找到了暗物(wù)质存在的实际证据。这(zhè)种粒子到底是什(shén)么？科(kē)学家们已经(jīng)提出(chū)了(le)数(shù)十种的(de)假想目标，而要寻找这些不同的(de)目(mù)标粒(lì)子所(suǒ)需要的实(shí)验(yàn)方式也不(bù)相同。在(zài)过(guò)去(qù)的几(jǐ)十(shí)年当中，人类为了寻找(zhǎo)这些(xiē)看不(bù)见、摸不到，几(jǐ)乎(hū)不(bù)会与常(cháng)规物质相互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已经(jīng)进行了超过50次(cì)的实验，却没有任何实(shí)质性的发现，除了一个(gè)地方，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉(mài)。

在山下(xià)1400米处的地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最大的地学(xué)实(shí)验室，这(zhè)个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层楼高(gāo)的探测(cè)器，一(yī)直(zhí)致力于寻找暗物质粒子(zi)的周(zhōu)期性震(zhèn)荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学(xué)家声称观(guān)测到了某种信(xìn)号。经过了20多(duō)年的数(shù)据收集，人们(men)发现了一个有趣的事(shì)情。探测率会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降到(dào)最低，而(ér)且(qiě)在20年当中每年(nián)都是一样。一(yī)些科学家认为这可(kě)能是人(rén)类发(fā)现(xiàn)暗物质的(de)第一个直接证据。

但是(shì)为什么暗物(wù)质会产生周期性的年度信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太(tài)阳系(xì)正(zhèng)在以220公里/秒的(de)速(sù)度围绕着银(yín)河系(xì)进行(xíng)移动，那么如果暗物质(zhì)存在(zài)宇宙(zhòu)当中，这意(yì)味着我们也在以(yǐ)这样的(de)速度在穿越(yuè)着暗物质流，这个过程(chéng)中会产(chǎn)生相应的(de)振荡，同时地(dì)球又以(yǐ)30公里/秒(miǎo)的(de)速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时间(jiān)，地(dì)球围绕太阳的方向与太阳(yáng)环(huán)绕(rào)银河系的方向(xiàng)是(shì)一致的，而另外半年则与之(zhī)相反。

而在6月份的时候，地球与太阳的方向正(zhèng)好(hǎo)达到完全一致(zhì)，这(zhè)是理论上地(dì)球(qiú)穿越暗物(wù)质流最快的时(shí)段。而在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(xì)相对银河系的(de)平(píng)面呈现(xiàn)了60度的倾斜，但是这并不影响这个(gè)理论的有效性。

因(yīn)此科学家认为这可以用来解释，研(yán)究(jiū)人(rén)员们(men)所观测到的周期性信号。当然(rán)也可能(néng)有其他的情况，造成这(zhè)种年度周期信号的差异也可能是(shì)温(wēn)度、湿度、土壤中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连意大利游客(kè)的数量也符合(hé)这个周期的规(guī)律。

所以(yǐ)，科学家们又(yòu)在(zài)南半球建立(lì)了一个几(jǐ)乎相同的实验室，这里的(de)季(jì)节(jié)与之(zhī)前的(de)实验室正好相反(fǎn)，而在这里，地(dì)球(qiú)穿(chuān)过暗(àn)物质(zhì)流(liú)的运(yùn)动(dòng)特征和(hé)第一个(gè)实验室是一(yī)样的。

因此，如果在这(zhè)里可以得到(dào)相同(tóng)的信号(hào)，就(jiù)可以(yǐ)成为暗物质所存在的非常有力的证据了(le)。但是由于这(zhè)个实验室刚刚建成不久，所以截至目(mù)前还无法提供相应的数据支持(chí)。另外(wài)，在(zài)2025年，NASA将会发射一台(tái)新的望远镜，这台(tái)太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大小跟哈勃望(wàng)远(yuǎn)镜相同，但它(tā)的宽视场仪器提供的视野是哈勃红外仪器的(de)100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太(tài)空望远镜其(qí)中(zhōng)一个关键的用途就是(shì)探索暗物质背后的奥秘，对于(yú)探(tàn)测的结果(guǒ)，我(wǒ)们只能拭(shì)目以待了。费(fèi)米实验室(shì)粒子天体物理中(zhōng)心的(de)科(kē)学家丹琥(hǔ)珀和(hé)贾森斯(sī)特芬研究发现，如果暗物质存在，它(tā)们极有可能拥(yōng)有另一种神秘的效应(yīng)，这种暗物质效应，会(huì)支持宇(yǔ)宙当中生(shēng)命(mìng)的诞生，或者说是生命进化的一个(gè)重要因素。

如果这一理(lǐ)论(lùn)得到进一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙(zhòu)当中的暗物质会不会意(yì)味着人类并(bìng)不(bù)孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正(zhèng)在通过这样的效应创造生命。当(dāng)然，这些推论的大前(qián)提是(shì)要先(xiān)找到(dào)暗物质存(cún)在的(de)实(shí)际证据。那么小伙伴们，你们觉(jué)得(dé)暗(àn)物质到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更(gèng)新(xīn)的动力(lì)！

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