宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会存在科学无法解(jiě)释的(de)“暗(àn)物(wù)质”？暗物(wù)质又究(jiū)竟是什么？人类为了寻找暗物(wù)质(zhì)存在的证据，科学家们在过(guò)去的几十年当(dāng)中进行了(le)超过50次(cì)的长期实验，但(dàn)是却没(méi)有发现任何的有效证据。除(chú)了(le)一个地方，在1687年出版的自(zì)然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引(yǐn)力定律，它揭(jiē)示了宇宙中天体运(yùn)动的规律。往后(hòu)的(de)几(jǐ)百年(nián)来，当天(tiān)文学家们发现某些(xiē)天体(tǐ)运行轨道出(chū)现异(yì)常，不符合万有引力定(dìng)律(lǜ)的时(shí)候，他们就会知道(dào)，周围一定有未(wèi)知的(de)天体通过引力在摄(shè)动它(tā)的轨道。比如在(zài)1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行轨道的异常，推算并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都是应用万有引力定律(lǜ)所取得(dé)重大天(tiān)文成就(jiù)的(de)例子(zi)。但是(shì)这些发现都是在(zài)恒星系统(tǒng)的尺(chǐ)度(dù)当中，可当我们上升到星系或者是星团(tuán)的(de)尺度(dù)，事情(qíng)就(jiù)开始(shǐ)变得诡异了。

喝康宝莱奶昔减下来会反弹吗，康宝莱奶昔减肥成功后会不会反弹type="jpeg" data-w="1647" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/7e58e8fcd62ac7f.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗里茨兹威基正在研究(jiū)和(hé)测量(liàng)后发星(xīng)系团的(de)质量。这(zhè)是(shì)一个由数千个星系所组成的巨大星系(xì)团，这些星系被引力束缚在一起。测量星系团的质(zhì)量一(yī)般会使用到两种方法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结果一致，就可(kě)以确定其质量的范围。

第一种是获得其(qí)"光度学的质量"，需要的数据(jù)是测量(liàng)各个星系的光度。

第二种是动力(lì)学(xué)质量的计(jì)算，是利用光谱红移测量星系团中的(de)各个星系相对于(yú)星系团(tuán)的运动(dòng)速度。当测(cè)量(liàng)结果(guǒ)出来(lái)之后，兹威(wēi)基彻底懵了(le)，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度(dù)学质量”的400倍。这意(yì)味着，后发座星(xīng)系团有99%的(de)质(zhì)量消失了，或者说这99%的质量并不以可(kě)见光的形式所存在(zài)，我们无法看到。最诡异的是，在测量(liàng)速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星系团中很多星系的(de)速度比理论(lùn)上要快得(dé)多，按(àn)照(zhào)牛顿的运(yùn)动学(xué)定律，仅靠这些(xiē)可(kě)见星系的质(zhì)量(liàng)所产生(shēng)的(de)引力(lì)是(shì)无法将它们束缚在星系团内的(de)，它们早就应该被(bèi)抛出星系团之外(wài)了，除非有(yǒu)一(yī)种神秘的力量(liàng)在起作(zuò)用，这种力量来源于某(mǒu)种隐形的物质。

据此，兹维基(jī)提出了(le)这样部分(fēn)不可见的暗质，它不发散光、吸光、反射光(guāng)，但(dàn)是它们却占据着宇宙中绝(jué)大(dà)部分(fēn)的质量。只是当(dāng)时的人们对(duì)这样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后(hòu)，“暗(àn)物(wù)质”这个词才再一(yī)次出现(xiàn)。天(tiān)文学家维(wéi)拉(lā)鲁宾和肯(kěn)特福特在观测仙女座星系(xì)中的恒星(xīng)运动。理论上来说，距离(lí)中心越(yuè)远的恒星在其轨道上的运行速度(dù)就会(huì)越慢。但是(shì)他们观测的结果却让人(rén)感到不(bù)可思议(yì)。

随着与中心距离的增加，恒星的旋转速度几(jǐ)乎保持不变。可是根据牛(niú)顿的(de)万有引力定律，在星系(xì)当中(zhōng)如果没有足够大的质量来吸引它们，这些外围的恒(héng)星早就被甩(shuǎi)到宇(yǔ)宙当中了。基(jī)于这(zhè)种现象(xiàng)，科(kē)学(xué)家们会使用一(yī)种相对标准的方法来解释(shì)暗物质的存在(zài)，这种(zhǒng)方法就是测量星系(xì)当中气体在X轴(zhóu)上(shàng)距离(lí)星系(xì)中心的距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋转(zhuǎn)速(sù)度。如果(guǒ)出现(xiàn)异常(cháng)的结果，就认为是由暗(àn)物质的力量进入(rù)其(qí)中。

于是科学家们通过射电望远(yuǎn)镜测(cè)量了(le)距离(lí)星系中心更远距离(lí)的氢(qīng)元(yuán)素，发现它(tā)们的旋转速度并不符合牛顿(dùn)的力学定(dìng)律。我们的太阳(yáng)系也不例外，太阳系位于银河(hé)系的第三悬臂(bì)之上，距(jù)离银河系(xì)中心2.6万(wàn)光年，根据(jù)万有引力定律进(jìn)行计算，太阳系的运行速度(dù)应该是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳(yáng)系正在以220千米(mǐ)/秒的速(sù)度围绕银河系旋转(zhuǎn)，这个实(shí)际速度(dù)远远大于(yú)理论速(sù)度，那么产生以上这种向(xiàng)心加速度的原(yuán)因(yīn)很可能就是存(cún)在着(zhe)一种我们看不到(dào)的物质，是这(zhè)些暗物(wù)质(zhì)的引(yǐn)力(lì)效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是从这(zhè)时开始，越(yuè)来越多的研究(jiū)人(rén)员开始(shǐ)相信暗物质的存在。科(kē)学(xué)家根据星系外恒星(xīng)轨道的速(sù)度，估算(suàn)在星系当中暗物质(zhì)的质量占整个星系质量的(de)85%。但是(shì)，暗物质并不是唯一可(kě)以解释这(zhè)个现象的原因。在(zài)一项新(xīn)的(de)研究当中，科学家们发现(xiàn)，几乎没有(yǒu)引力效应的遥远恒星之间，也会出(chū)现速度上的(de)微小(xiǎo)差异。另外(wài)，天文学家还发(fā)现(xiàn)了一个反常(cháng)的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距(jù)离地球大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多，但是星(xīng)系当中存在的(de)恒星数量却(què)只有银河系的(de)千分之(zhī)一。

所以(yǐ)在理论(lùn)上，该(gāi)星系必(bì)须存在暗物质，否则就会分崩离析。但是(shì)科学家们使用最先进(jìn)的望(wàng)远镜对(duì)其进行了40个小时(shí)的详细测量之后，发现星系(xì)中(zhōng)的(de)恒星运动是可以用正常的物质和力(lì)学定律来解(jiě)释的。那么又有人提(tí)出，也(yě)许(xǔ)该星系的暗物质，已(yǐ)经被附近的另一(yī)个大星系(xì)剥离了。奇怪的是，它的附近(jìn)没有任何(hé)星系存在。造成这(zhè)些现象的(de)除了暗物(wù)质(zhì)的假(jiǎ)说之外，另一(yī)种可能就是(shì)人类对引(yǐn)力的理解还不够(gòu)全面，引力很(hěn)可能在不同尺(chǐ)度空间(jiān)中的(de)工(gōng)作(zuò)方式是(shì)不同(tóng)的(de)，这(zhè)意味着(zhe)在行(xíng)星系尺度中的天(tiān)体(tǐ)会(huì)沿着它们的轨道，按照(zhào)我们(men)所理解的方式运动。但(dàn)是上升(shēng)到(dào)星(xīng)系(xì)和(hé)星团的尺度，引力之(zhī)间的(de)相互(hù)作(zuò)用则是不同(tóng)的方式。对于在星系团之间的相互作用，科(kē)学家(jiā)还引(yǐn)入了外(wài)部场效应的概念(niàn)，指的是(shì)在数百万(wàn)光年的规(guī)模上(shàng)，巨(jù)大的质(zhì)量之间会产(chǎn)生对彼此特(tè)殊的效果，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)。如果MOND蒙(méng)德理论(lùn)成立，这意味着我们需要(yào)对现在的(de)物(wù)理定律进行修正，这些(xiē)发现也让(ràng)很(hěn)多人(rén)认为(wèi)暗(àn)物质(zhì)假说理论就此(cǐ)终结(jié)。但是在宇宙当(dāng)中还有(yǒu)关于暗物质存在的其他的理论证据，这些理论证据是蒙德理论(lùn)所(suǒ)没法解释的“引力透镜”。

径向距离(lí)为37亿光(guāng)年的子弹星系团，由两(liǎng)个碰(pèng)撞的星系团所组成(chéng)，类似这样的星团，它们(men)大部分的普(pǔ)通(tōng)质量都在星(xīng)系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公里/小时发生碰撞(zhuàng)的(de)时候，星际气体的相互作用就会导致(zhì)温度的急剧升高，速度大幅降低(dī)。所以在(zài)理论上，在碰(pèng)撞(zhuàng)之后，子弹星系团大部分的(de)质量将位于所有这些气体所在的中间区域。那么(me)我们通过(guò)什(shén)么来验证它的质量区域到(dào)底是不是集中在(zài)中间呢(ne)？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯太(tài)空(kōng)望远镜传回了(le)宇宙当中第一张全彩的高清照(zhào)片，在(zài)照片中我(wǒ)们可以明(míng)显地看到很多星(xīng)系(xì)似乎被拉伸产生了巨大的形变。其实这些星系本身并不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题(tí)，而(ér)是这(zhè)样极遥远的天体和我们(men)地球上的观测者之间。被(bèi)一个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质(zhì)量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远星(xīng)系(xì)的(de)光都发生(shēng)了扭曲(qū)。这个现(xiàn)象(xiàng)就(jiù)是引力透镜效(xiào)应(yīng)。这个巨(jù)大的天体可(kě)能是(shì)超大质量(liàng)的黑(hēi)洞(dòng)或者是暗物(wù)质。

所以当(dāng)人们对(duì)子弹星(xīng)系团观测的(de)时候，发现它的大质量区域并不是在中(zhōng)间，而是(shì)在两侧。所以最(zuì)好的(de)解释方法就(jiù)是当星(xīng)团发生全(quán)部(bù)的碰撞时，可被观测(cè)到的(de)质量(liàng)气体(tǐ)被卡在了中间(jiān)，暗物质则(zé)直接通过了这个区域，并在两边形成了引力透镜。对子弹星(xīng)系团的(de)引力透镜(jìng)研究也被(bèi)认为是暗物(wù)质存(cún)在的迄(qì)今为止最好的理论证据。

除(chú)此之外，还有(yǒu)来自宇宙当(dāng)中最古老的(de)光。从(cóng)宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后(hòu)，可见光终于可以畅通无阻地穿越在(zài)宇宙当(dāng)中(zhōng)了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背(bèi)景上留下(xià)了各相同(tóng)性的微(wēi)波辐射。其中(zhōng)红色的部分(fēn)表示(shì)温度较高的区域，蓝色则表示(shì)相对较冷(lěng)的区域，但实际上(shàng)它们之(zhī)间的温差只有万分之一。

科学家们通过对前(qián)景背景分离后的二值图像进行连通域(yù)提取和标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当中没(méi)有暗物(wù)质，图形看起来(lái)不应该是(shì)这样的(de)，而随着暗物质的(de)增加，一些峰(fēng)值的幅度会减小，才变得看起(qǐ)来(lái)“和谐”。为(wèi)了匹(pǐ)配宇宙微波背景(jǐng)辐射(shè)的测量(liàng)值，我们(men)需要的暗物质大约(yuē)是普通物质(zhì)的5倍。这个数字与解释星系当中恒星运(yùn)动所需(xū)要(yào)的暗物(wù)质比(bǐ)例是一(yī)致的。这就意味着。

用了一个简单的理(lǐ)论(lùn)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(jiù)是宇(yǔ)宙当中存在着某种类型的粒子，它们不(bù)参与任(rèn)何其他的电磁作(zuò)用(yòng)，只通过引(yǐn)力来相(xiāng)互作用。所以(yǐ)如果能够(gòu)找到这(zhè)种粒子(zi)的(de)存在，就相当于找到了暗物质(zhì)存在的(de)实际证据。这种粒子到底是什(shén)么？科学家们已经(jīng)提(tí)出了数十(shí)种(zhǒng)的假(jiǎ)想目标，而要(yào)寻找(zhǎo)这些不同的(de)目标粒子所需要(yào)的实验方式也不相同。在过去的(de)几十年当中，人类为(wèi)了(le)寻找这(zhè)些看不(bù)见、摸不到，几乎(hū)不(bù)会与常规(guī)物(wù)质相互作用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的实(shí)验，却(què)没(méi)有任何实质(zhì)性的(de)发(fā)现，除了一(yī)个(gè)地方(fāng)，意(yì)大(dà)利的格兰萨索山，隶属于(yú)阿尔(ěr)卑斯山脉(mài)。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地球上(shàng)最大的地学实验室，这个(gè)实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三(sān)层楼高的探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物质粒子的周期(qī)性震(zhèn)荡。

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(guò)了20多年的数据收集，人们发现了一个有趣的事情。探测率(lǜ)会在每年的6月(yuè)份达到峰值，然(rán)后在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中每年都(dōu)是一样。一些科(kē)学(xué)家认为这可能是人类发现暗物质的第一个直接证据。

但是为什么(me)暗物质会产(chǎn)生周(zhōu)期性的(de)年度信号呢？刚(gāng)才我(wǒ)们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒的速度围绕着银河系(xì)进行移动，那么如果暗物质(zhì)存(cún)在宇宙(zhòu)当中，这意味着我们(men)也在以这样的速(sù)度在穿(chuān)越着暗物质流，这个(gè)过(guò)程中会产(chǎn)生相应的振荡(dàng)，同时地球又以(yǐ)30公里/秒的速度围绕太阳(yáng)进行旋转。所以有半年的时间，地球(qiú)围绕太阳的方向(xiàng)与(yǔ)太阳环绕银河系(xì)的方(fāng)向是一(yī)致(zhì)的，而(ér)另(lìng)外半年则与(yǔ)之相反。

而在6月份的时候，地(dì)球与太阳的方向(xiàng)正好达到完全一致，这是理论(lùn)上地球穿(chuān)越暗物质流(liú)最(zuì)快的(de)时段。而在11月(yuè)份，又(yòu)恰好达(dá)到(dào)了(le)最慢值。尽管在实际(jì)的(de)情况(kuàng)中，太阳系相(xiāng)对(duì)银河系的平(píng)面呈现(xiàn)了60度的倾(qīng)斜(xié)，但是这并(bìng)不影响这(zhè)个理论(lùn)的(de)有效(xiào)性。

因此科(kē)学(xué)家认为这(zhè)可以用来解(jiě)释，研(yán)究人员们(men)所(suǒ)观测到的周期性(xìng)信号。当然也可能有其他(tā)的(de)情况，造成这种年(nián)度周期信号的差异也可(kě)能是温(wēn)度、湿(shī)度、土壤中的水分、高山(shān)上的喝康宝莱奶昔减下来会反弹吗，康宝莱奶昔减肥成功后会不会反弹积雪，甚至(zhì)连意大利游(yóu)客的数量也符合这个周期的规律。

所(suǒ)以，科(kē)学家们又在南半球建立了一个几乎相同的实(shí)验(yàn)室，这里的季节与之前的实验室(shì)正好相反，而在这里，地球穿(chuān)过暗(àn)物质流(liú)的运动特征和第(dì)一个实验室是一样的。

因(yīn)此，如果在这里可(kě)以得到(dào)相(xiāng)同(tóng)的信号，就可以成(chéng)为(wèi)暗物质所存在的非常有力的证据了。但是由于这(zhè)个实(shí)验室刚刚建成不久，所以截(jié)至目前(qián)还无法提供相应的数(shù)据(jù)支(zhī)持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发射一(yī)台新(xīn)的望远镜，这(zhè)台太空(kōng)望远镜叫做“南希格雷斯罗曼(màn)”，它的主镜大小跟哈勃望远(yuǎn)镜(jìng)相同，但(dàn)它的宽视场仪器提供的(de)视野是(shì)哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中(zhōng)一个关(guān)键的用(yòng)途就是探索暗物质(zhì)背后的(de)奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子(zi)天(tiān)体(tǐ)物(wù)理(lǐ)中心的科学家(jiā)丹(dān)琥珀和(hé)贾森斯特芬研(yán)究发现，如(rú)果暗物(wù)质存(cún)在(zài)，它们极有可能(néng)拥有另一种神秘的效应，这(zhè)种暗物质效(xiào)应，会支持(chí)宇宙当中生命的诞生，或者(zhě)说是生命进化的一个(gè)重要因素。

如果这一(yī)理论得到进一(yī)步(bù)的证实，那(nà)么遍布宇(yǔ)宙当中(zhōng)的(de)暗物质会不(bù)会意味(wèi)着人类(lèi)并不孤单(dān)呢(ne)？或许在宇宙当中某个角落的(de)行星上，暗(àn)物质(zhì)正在通过这样的效应创造生命(mìng)。当然，这(zhè)些推论的大前(qián)提是要先找到暗物质存在的(de)实(shí)际证(zhèng)据。那么小伙伴们(men)，你(nǐ)们觉得暗(àn)物质到底存不存(cún)在呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的支持是我(wǒ)更新的(de)动力！

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