宇宙是“人为制造”的(de)？为何会存(cún)在科学无(wú)法解释的(de)“暗物质”？暗(àn)物质又究竟是什么？人类为了(le)寻找暗物质(社保二级单位编码是什么意思，单位编码是什么意思呀zhì)存在的证据，科学家们在(zài)过去的几(jǐ)十(shí)年当(dāng)中(zhōng)进行了超(chāo)过50次的长期(qī)实验，但是(shì)却没有发现任何的有效证据。除了一个地方，在1687年出版的自然(rán)哲(zhé)学数学原理一书(shū)中，埃萨克(kè)牛(niú)顿发表了(le)万有引力定(dìng)律，它揭(jiē)示(shì)了(le)宇宙中天(tiān)体运动(dòng)的规律(lǜ)。往后(hòu)的几百(bǎi)年来，当天文学家们发现某(mǒu)些天(tiān)体运(yùn)行轨道出现异常(cháng)，不(bù)符合万(wàn)有引力定律的时候，他们就会知道，周(zhōu)围一定有(yǒu)未知的天体通过引(yǐn)力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行(xíng)轨道(dào)的异(yì)常，推算(suàn)并且发现了(le)海王星的(de)存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都(dōu)是应用万有引力定律所取得(dé)重(zhòng)大天文成就的例(lì)子。但是这些发现都是在(zài)恒星系(xì)统的尺度当中，可当我们(men)上升到星系或(huò)者是星(xīng)团的尺度(dù)，事情就开始变(biàn)得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物(wù)理学家弗里茨兹(zī)威基正在研究和(hé)测量(liàng)后发星系团(tuán)的质量。这是一(yī)个由数千个星(xīng)系所组成的巨大星系(xì)团(tuán)，这些星系被引(yǐn)力(lì)束缚在一起。测量星系团的质量一般(bān)会(huì)使用到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确(què)定(dìng)其(qí)质量(liàng)的范围。

第(dì)一种是获得其(qí)"光度学的(de)质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第(dì)二种是动力(lì)学质量的计算，是利(lì)用光谱红移测量星系团(tuán)中的各(gè)个星系相对于星系团的运(yùn)动速(sù)度。当测量结果出来之后，兹威(wēi)基彻底懵了，“动力(lì)学(xué)质量”竟然(rán)是(shì)“光(guāng)度(dù)学质量”的400倍。这意味着，后发座(zuò)星系团有99%的质(zhì)量消失了，或者说这99%的质量并(bìng)不以(yǐ)可见光(guāng)的形(xíng)式所存(cún)在，我们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星系(xì)团中很多星系(xì)的速度比理论上要快(kuài)得多，按照(zhào)牛顿的运(yùn)动学定律，仅靠这(zhè)些可见星系的质量所产(chǎn)生(shēng)的(de)引力是无法将(jiāng)它们束缚(fù)在星系团内的，它们早就应该被抛出星系团(tuán)之(zhī)外了，除非有一种(zhǒng)神秘的力量在起作用，这种力量来源于(yú)某种隐(yǐn)形(xíng)的(de)物质。

据此，兹(zī)维基(jī)提出了这样部分不可见的(de)暗质，它不发散光、吸(xī)光、反射光，但是它们却(què)占据着宇宙(zhòu)中绝大部分的质量。只是当时的人们对这样(yàng)的一种说法不屑(xiè)一顾。

直到40年(nián)之后，“暗物质”这个词才再一次出现。天文学家维拉鲁宾和肯(kěn)特福特(tè)在(zài)观测仙女座星(xīng)系(xì)中(zhōng)的恒星(xīng)运动。理论上来说(shuō)，距离中心越(yuè)远的恒星在其轨道上的运行速度(dù)就会越慢。但是他们观测的结果(guǒ)却让人感到不(bù)可(kě)思议。

随着与中心距离的增加(jiā)，恒星的旋(xuán)转速度几乎保持不变。可是根据(jù)牛(niú)顿的万(wàn)有引力(lì)定(dìng)律，在(zài)星系当中如(rú)果没有足够(gòu)大的质量来(lái)吸引它们(men)，这(zhè)些(xiē)外围的(de)恒星早就被甩到宇宙(zhòu)当中了。基(jī)于(yú)这(zhè)种现象，科学(xué)家(jiā)们会使(shǐ)用一种相(xiāng)对标(biāo)准的方(fāng)法来(lái)解释暗物质的存在，这种(zhǒng)方(fāng)法就是测量星系当中气体在X轴上距离星系中心的距(jù)离(lí)，以及(jí)在(zài)Y轴上(shàng)气体的旋转速度。如果出现异常(cháng)的结果，就认为(wèi)是由暗物质(zhì)的力量进入其中。

于是科学家们(men)通过射电望远镜测(cè)量了距离星系中心更远(yuǎn)距离的氢(qīng)元(yuán)素，发现它们的旋转速度并不符合牛(niú)顿的力学定(dìng)律。我们的太阳(yáng)系也不(bù)例外，太阳系位于银河(hé)系的(de)第(dì)三悬臂之(zhī)上，距(jù)离银(yín)河系中(zhōng)心2.6万光年，根据万(wàn)有引(yǐn)力定律进(jìn)行计算，太阳(yáng)系的(de)运(yùn)行速度(dù)应该是160千米/秒，但实(shí)际(jì)上，太(tài)阳系正(zhèng)在以220千(qiān)米(mǐ)/秒(miǎo)的速(sù)度(dù)围(wéi)绕银河系旋转，这个实际速度远远(yuǎn)大(dà)于理(lǐ)论速度，那么(me)产生(shēng)以上(shàng)这种(zhǒng)向心加速度的原(yuán)因很可能就是存在着(zhe)一(yī)种我们看不到的物质(zhì)，是这些暗物质的引力效应将星系聚集(jí)在了一起。

也是从这(zhè)时开始，越来越多的研究人员开始相信暗物质的(de)存在。科学家根据星系外恒星(xīng)轨道的速度，估算在星系(xì)当中暗物(wù)质的质(zhì)量占整(zhěng)个星(xīng)系质量的(de)85%。但是，暗(àn)物质并不是(shì)唯一(yī)可以解(jiě)释这个现(xiàn)象的原(yuán)因。在(zài)一项新的研究(jiū)当中，科(kē)学家们发现，几(jǐ)乎没有引(yǐn)力效(xiào)应的遥远恒星之间，也(yě)会(huì)出现速度上的(de)微小差异。另外，天文学家还发(fā)现了一个(gè)反(fǎn)常的星(xīng)系，叫做(zuò)Agc114905。这(zhè)个星系(xì)距离(lí)地球大约(yuē)2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不多(duō)，但是(shì)星系(xì)当中(zhōng)存在的恒星数量却只有(yǒu)银河(hé)系的千分(fēn)之(zhī)一。

所以在理论上，该星(xīng)系(xì)必须存在暗(àn)物质(zhì)，否(fǒu)则就会(huì)分崩(bēng)离析(xī)。但(dàn)是(shì)科学家们使用最(zuì)先(xiān)进的望远镜对其进行了40个小时(shí)的详细测量(liàng)之后，发(fā)现星(xīng)系中的恒(héng)星运(yùn)动是可以(yǐ)用(yòng)正(zhèng)常(cháng)的物质和力学定律来解释的。那么(me)又(yòu)有人提出，也许该(gāi)星(xīng)系的暗物(wù)质，已经被附近(jìn)的另一个大星系剥离(lí)了。奇怪的(de)是，它的(de)附近(jìn)没有任何星系存在。造成这(zhè)些现象的(de)除了暗物质的假说(shuō)之外，另(lìng)一种可能(néng)就是人类对(duì)引力的理解还不够全面，引力(lì)很可(kě)能在不(bù)同尺(chǐ)度(dù)空间中的工(gōng)作方(fāng)式是不(bù)同的，这意味着在行星系尺(chǐ)度中的天体会沿(yán)着它们的轨道，按照(zhào)我们所理解的方式运动(dòng)。但是上升到(dào)星系和星团的尺度，引力之间的相互(hù)作用(yòng)则是不同的方式。对(duì)于在星系团(tuán)之间(jiān)的相互(hù)作用(yòng)，科学家(jiā)还引入(rù)了外(wài)部场效应的(de)概念，指的是在数百万光年的规模上(shàng)，巨大的质量之间会产生对彼此(cǐ)特殊的效果，这(zhè)个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意味着我们(men)需要(yào)对现(xiàn)在的(de)物理定(dìng)律进行修正，这(zhè)些发(fā)现(xiàn)也让(ràng)很多人认(rèn)为暗(àn)物质(zhì社保二级单位编码是什么意思，单位编码是什么意思呀)假说理论(lùn)就此终(zhōng)结。但是(shì)在宇宙当中(zhōng)还有(yǒu)关于暗物质存(cún)在的其他的理论证据，这(zhè)些理论证据是蒙德理论所没法解释的(de)“引力透镜”。

径(jìng)向距离为37亿光年(nián)的子弹(dàn)星系团，由(yóu)两个(gè)碰撞的星系团所组成，类(lèi)似(shì)这样的星团(tuán)，它(tā)们大部分(fēn)的普通质量(liàng)都在星系的气体(tǐ)当中。当星团以(yǐ)1000万公(gōng)里/小时发生碰撞(zhuàng)的时候，星际气体(tǐ)的相互作用就会导致(zhì)温度的急剧升高，速度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹(dàn)星(xīng)系团(tuán)大部分(fēn)的质量将(jiāng)位(wèi)于所有(yǒu)这(zhè)些气(qì)体所在的(de)中间区(qū)域(yù)。那么我(wǒ)们通过什么来验(yàn)证(zhèng)它的质量区域到底是(shì)不是集(jí)中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹(zhān)姆斯韦伯太(tài)空望远镜传回(huí)了(le)宇宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)第(dì)一张全彩的高(gāo)清照片，在(zài)照片中我们可以明(míng)显地看(kàn)到(dào)很多(duō)星(xīng)系似乎被拉伸产生了(le)巨大的形变。其实这些星系本身(shēn)并不(bù)是真的被扭曲了，也不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题(tí)，而是这样极遥远的天体和(hé)我们地(dì)球上的观测者(zhě)之间。被(bèi)一个质量超级(jí)巨(jù)大的天(tiān)体遮挡，这个(gè)超大质量(liàng)的东(dōng)西的引力，会使身后更遥(yáo)远星系的光都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就(jiù)是引力透镜效(xiào)应。这个巨(jù)大(dà)的天体可能是超大质量的黑洞或者(zhě)是暗物质。

所以当人们对(duì)子弹星系团观测的时候，发现它的(de)大(dà)质量区(qū)域并不是在中(zhōng)间(jiān)，而是在两侧。所以最好的(de)解释方法就是当星(xīng)团发生全部的(de)碰撞时，可被观测到(dào)的(de)质量气(qì)体被卡在了(le)中间，暗物质则直接通过了这个区域，并在两边形成了引力(lì)透镜。对子弹星系团的引力透镜(jìng)研(yán)究也被(bèi)认(rèn)为(wèi)是暗(àn)物质存(cún)在的迄今为(wèi)止最好的理论证据(jù)。

除(chú)此之外，还有来(lái)自(zì)宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)最古老的光。从宇宙大(dà)爆炸开始，38万年之(zhī)后，可(kě)见(jiàn)光(guāng)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，这些光在宇宙空(kōng)间背景上留下(xià)了各相同(tóng)性的微波辐射。其(qí)中(zhōng)红色的部分表示温度较高的区域，蓝(lán)色(sè)则表示相对较冷的(de)区域，但实际(jì)上(shàng)它(tā)们之间的温差只有万分之一。

科学家们(men)通过对前景背景分(fēn)离后的二值图像进行(xíng)连通域提取和标记之后发现，如果宇(yǔ)宙当中没有暗物质，图形看起来(lái)不应该是这样的，而随着暗(àn)物质的增(zēng)加，一些峰值的幅度会减小，才变得看(kàn)起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的(de)测量(liàng)值，我们需要的暗物(wù)质大约是(shì)普(pǔ)通物质的5倍。这个数字与解释星系当(dāng)中恒星运动所需要的暗物质比例是一致的。这就(jiù)意味(wèi)着。

用(yòng)了(le)一个简单的理论框架，就很好地解释了很(hěn)多不同的观测结果(guǒ)。而(ér)暗物质的本质就是宇宙当(dāng)中(zhōng)存在(zài)着某种类型的粒子，它们不(bù)参与任何其他的电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如(rú)果能够找到这种粒子的存在，就相当于找到了暗物质存在的实际证据(jù)。这种粒子到底是什么？科(kē)学家们已经提出了数十种的假想目标，而(ér)要寻(xún)找(zhǎo)这(zhè)些(xiē)不(bù)同的目(mù)标粒子所需要的实(shí)验方(fāng)式(shì)也不相同。在(zài)过去的(de)几十年当(dāng)中，人类为了寻找这些看不见、摸不到，几乎不会与常规物质相互作用(yòng)的“暗物(wù)质”，科学家们已经(jīng)进行(xíng)了(le)超过50次的实验，却(què)没有任(rèn)何实质性(xìng)的(de)发现(xiàn)，除了一个地方(fāng)，意大(dà)利(lì)的格兰萨索山，隶(lì)属于阿(ā)尔卑斯山(shān)脉。

在山(shān)下1400米处的地下(xià)矿井当中，藏着(zhe)地球上最大的地学实验室，这个(gè)实验(yàn)室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层(céng)楼高的探测(cè)器，一直致(zhì)力于(yú)寻找暗物质粒(lì)子的周期性(xìng)震(zhèn)荡。

自1997年(nián)以来，这里(lǐ)的科学家声称(chēng)观测到了某种信号。经(jīng)过了20多年的(de)数据收(shōu)集，人们发现了一(yī)个有趣(qù)的(de)事(shì)情。探测率会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降到最(zuì)低，而(ér)且在20年当中每(měi)年都是一样。一些科学(xué)家(jiā)认(rèn)为这(zhè)可能是人类发现暗物质的第一个(gè)直(zhí)接证据。

但是(shì)为什么暗物质(zhì)会产生(shēng)周(zhōu)期性(xìng)的年度信号呢？刚(gāng)才(cái)我们讲了太阳系正(zhèng)在以220公里/秒的速(sù)度(dù)围绕着银(yín)河系进行移动，那么如(rú)果暗物质存在(zài)宇宙(zhòu)当中，这(zhè)意(yì)味着我们也在以这样的速度在穿越着暗(àn)物(wù)质流，这个(gè)过(guò)程中(zhōng)会产生相应的振荡，同时地球又以30公(gōng)里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的(de)时间(jiān)，地球围绕太(tài)阳的方向(xiàng)与太阳环绕银(yín)河(hé)系的方向是一致的，而(ér)另(lìng)外半年(nián)则与之相反。

而在(zài)6月份的时候，地(dì)球(qiú)与(yǔ)太阳的(de)方向正好达到(dào)完全一致，这(zhè)是(shì)理(lǐ)论(lùn)上地球穿(chuān)越暗物质流最快的(de)时段。而在(zài)11月份(fèn)，又恰好达到(dào)了最慢值。尽管(guǎn)在(zài)实际(jì)的情(qíng)况(kuàng)中，太阳系相对银河系的平面(miàn)呈现了(le)60度(dù)的倾斜，但是这并不影响(xiǎng)这个(gè)理论的(de)有效性。

因此科学家认为这可以用来(lái)解释，研究人员们(men)所观测到的周期性信号(hào)。当然也可能有其他的情况，造成(chéng)这种年度(dù)周期(qī)信(xìn)号的(de)差异也(yě)可能(néng)是温度、湿度、土(tǔ)壤中(zhōng)的水分、高山上的积雪，甚(shèn)至连意大利游客的数(shù)量也符(fú)合(hé)这个周期的规律。

所以，科(kē)学家(jiā)们又在南半(bàn)球建立了(le)一(yī)个几乎相同的实验室，这里的季节与之(zhī)前(qián)的(de)实验室(shì)正好相反，而(ér)在这(zhè)里，地(dì)球穿过暗物质流的运动特(tè)征和(hé)第(dì)一个实验室是一样的(de)。

因(yīn)此，如果在这里可以得到相同(tóng)的信号，就可(kě)以(yǐ)成为暗物质所存在(zài)的非常有力的(de)证(zhèng)据了。但是由于这个实验室刚刚(gāng)建成不久，所(suǒ)以截至(zhì)目前还无法提供相应的数据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台(tái)新的(de)望远(yuǎn)镜(jìng)，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(gēn)哈勃望远镜相同，但(dàn)它的宽视场仪(yí)器提供的视(shì)野是(shì)哈(hā)勃红外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼(màn)太空望远镜(jìng)其中一个关键的用途就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的结(jié)果(guǒ)，我(wǒ)们只(zhǐ)能拭目以待了。费(fèi)米实验(yàn)室(shì)粒子天体物理中心的(de)科学家丹琥珀(pò)和贾森斯(sī)特(tè)芬研(yán)究发现，如果暗物(wù)质存在，它们极有(yǒu)可(kě)能拥有(yǒu)另一种神(shén)秘的效应，这种暗物(wù)质效应(yīng)，会支持宇(yǔ)宙当中生命(mìng)的诞生(shēng)，或(huò)者说是(shì)生命进化的一个重要因素。

如(rú)果这一理论得(dé)到进一步的(de)证实，那(nà)么遍布(bù)宇宙当中的暗物质(zhì)会不会(huì)意味着人类并不孤单呢？或(huò)许在宇宙当中某个(gè)角落的行星上(shàng)，暗物质正在通过(guò)这(zhè)样(yàng)的效(xiào)应创(chuàng)造生命(mìng)。当然，这些推论的大前(qián)提是要先找到暗物质存在的实际证据。那(nà)么小伙(huǒ)伴们，你们觉得暗物(wù)质到(dào)底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更(gèng)新的(de)动力！

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