宇宙是(shì)“人(rén)为制造”的？为何会(huì)存在科学无法(fǎ)解释(shì)的“暗物质”？暗(àn)物质又究竟是什么(me)？人类(lèi)为了寻(xún)找暗(àn)物质存在的证(zhèng)据(jù)，科学家们在过去的几(jǐ)十年当中进行(xíng)了超过50次的(de)长期(qī)实(shí)验，但是却没(méi)有(yǒu)发现任何(hé)的有效证据。除了一个地方，在1687年出版的自然(rán)哲学(xué)数(shù)学原(yuán)理一(yī)书中，埃萨克(kè)牛顿发表了(le)万有引力(lì)定律，它揭示了宇宙中天(tiān)体运动的规律。往(wǎng)后(hòu)的几(jǐ)百年来(lái)，当天(tiān)文(wén)学家们(men)发现某些天体运(yùn)行(xíng)轨道(dào)出现异常，不符合万有引力定(dìng)律的(de)时候(hòu)，他们就会知道，周围(wéi)一定有未(wèi)知(zhī)的(de)天(tiān)体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如(rú)在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通过天王星运(yùn)行轨道(dào)的(de)异常，推算(suàn)并且发现了海王星的存在。另外，哈(hā)雷彗(huì)星、冥王星的发现都是应用万(wàn)有引力定律所取(qǔ)得重(zhòng)大天文成就的例子。但是这(zhè女生体香在哪个部位最浓，体香被异性闻到暗示什么)些发现都是在恒星(xīng)系统的(de)尺度当中，可(kě)当(dāng)我们上升(shēng)到星系或者是星团的尺度，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的(de)物(wù)理学家弗里茨兹(zī)威基正在研究和测(cè)量后(hòu)发星(xīng)系(xì)团的质(zhì)量。这(zhè)是一个由数千个星(xīng)系(xì)所组成的(de)巨大星(xīng)系团(tuán)，这(zhè)些星(xīng)系被引力束缚(fù)在一(yī)起。测(cè)量星系(xì)团的质量(liàng)一般会使用到(dào)两(liǎng)种方法，当两种方(fāng)法结果一致，就可以(yǐ)确定其质量的(de)范围。

第一(yī)种是获(huò)得其"光度学的质量"，需(xū)要的数据是测量各个星(xīng)系的光度。

第二种是动(dòng)力学质量的计算，是利用光谱红移测量星系团中的各(gè)个(gè)星系相对(duì)于星系团(tuán)的运(yùn)动速度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵了，“动力学(xué)质量”竟然是“光(guāng)度学质量”的400倍。这意味着，后发座星(xīng)系(xì)团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不(bù)以可(kě)见光的形(xíng)式所存在，我们无法看到。最诡异的(de)是，在测量速度的过(guò)程中，兹威基发现星系团中很多星系的速(sù)度比理论上要(yào)快得多，按(àn)照(zhào)牛顿的运动学定律(lǜ)，仅靠(kào)这(zhè)些可见星系的质(zhì)量所产生(shēng)的引力是无法将(jiāng)它们束(shù)缚在(zài)星系团内(nèi)的，它们早(zǎo)就应该(gāi)被抛出星系团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力量(liàng)来源于某种隐形的物(wù)质。

据此，兹维基提出了这(zhè)样部(bù)分不可见的暗质，它(tā)不(bù)发(fā)散光、吸光、反射(shè)光，但是它们却占据(jù)着宇(yǔ)宙中绝大部(bù)分的(de)质量。只是当时的(de)人们(men)对这样(yàng)的一种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个词才再一次出现。天文(wén)学家维拉(lā)鲁宾和肯特福特在观测仙女座星系(xì)中的恒(héng)星运动(dòng)。理论上来说，距离中(zhōng)心越远的恒星(xīng)在其轨道(dào)上的运行速度(dù)就会越慢(màn)。但是他(tā)们观测的结果却(què)让(ràng)人感(gǎn)到(dào)不可思议。

随着与(yǔ)中心距离的(de)增(zēng)加，恒星的旋(xuán)转速度几乎保(bǎo)持(chí)不变(biàn)。可(kě)是根据牛顿的万有引力定律，在星系当中如果没有(yǒu)足(zú)够大(dà)的质(zhì)量来吸(xī)引它们，这些外围的恒星(xīng)早就被甩到宇宙当中了(le)。基于这(zhè)种现象，科学家(jiā)们会使用(yòng)一(yī)种相对标准的方法(fǎ)来解释暗物质的(de)存在，这种(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)就是测量星系当中气(qì)体在X轴上距离星系(xì)中心的距离，以及在Y轴(zhóu)上(shàng)气(qì)体(tǐ)的旋转女生体香在哪个部位最浓，体香被异性闻到暗示什么速度(dù)。如果出现异常(cháng)的结果，就认为是(shì)由暗物质(zhì)的力量进(jìn)入其中。

于是科(kē)学家们(men)通过射电望远(yuǎn)镜测量了距离星系(xì)中心(xīn)更远(yuǎn)距离的(de)氢元素，发现它们的(de)旋转速(sù)度并不符合牛(niú)顿的(de)力学定律。我们的太(tài)阳(yáng)系也(yě)不(bù)例外，太阳(yáng)系位于银河系的(de)第三悬臂(bì)之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光(guāng)年，根据万有(yǒu)引力定律进(jìn)行计算，太(tài)阳(yáng)系的(de)运行速度应该是160千米/秒，但(dàn)实(shí)际上，太阳系正在以220千米/秒的(de)速(sù)度围(wéi)绕银河(hé)系旋(xuán)转，这个实际速度(dù)远远大(dà)于理论(lùn)速度，那么产(chǎn)生以上这种向心加速度的(de)原(yuán)因(yīn)很可能就是存(cún)在着一种我们看不(bù)到的物(wù)质，是这(zhè)些暗物质的引力(lì)效(xiào)应(yīng)将星系(xì)聚集在了(le)一起。

也是从这时(shí)开始，越来越多的研(yán)究(jiū)人员开(kāi)始相(xiāng)信(xìn)暗物质的(de)存在(zài)。科学家根据(jù)星系外(wài)恒星轨(guǐ)道(dào)的速(sù)度，估(gū)算在星系当(dāng)中暗物质的质量(liàng)占整个星系质量的85%。但是，暗(àn)物(wù)质并不(bù)是唯一(yī)可以解(jiě)释这个现象的原因(yīn)。在一项新的研究当中(zhōng)，科学家们发现，几乎没有引力效应的遥远(yuǎn)恒星之(zhī)间，也会出现速度(dù)上的(de)微小差异。另外，天文学家还发现了一个反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这(zhè)个星(xīng)系距离地(dì)球大(dà)约(yuē)2.5亿光年，大小和银河系不(bù)多，但(dàn)是星(xīng)系当中(zhōng)存在的恒星(xīng)数量(liàng)却只有银河系的千分之一。

所以在理论上，该星系(xì)必须存在暗(àn)物质，否则就会分(fēn)崩离析。但是科学家们使用最先进的(de)望远(yuǎn)镜(jìng)对其进行了40个(gè)小时(shí)的详细测量之后，发现星系中的恒星(xīng)运动是可以用(yòng)正常的物质(zhì)和力(lì)学(xué)定律来解释的(de)。那(nà)么又有人提出，也许该星系的(de)暗物质，已经(jīng)被附近的(de)另一个(gè)大(dà)星系剥离(lí)了(le)。奇怪的是，它的附近没有任何星系存在。造成这(zhè)些现(xiàn)象的除了暗(àn)物质(zhì)的(de)假说之外，另一种可能就(jiù)是人类对引力的理(lǐ)解还不够全面，引力很可(kě)能在(zài)不同尺(chǐ)度空间中的工作方式是不同的，这意味着在行星(xīng)系(xì)尺度中的天(tiān)体(tǐ)会沿着它(tā)们的轨道，按照我们所理(lǐ)解(jiě)的方式运(yùn)动。但是上升到星系和(hé)星团的(de)尺度，引(yǐn)力之间的相互(hù)作用则(zé)是不同的方式。对于在星系团之间的(de)相互作用(yòng)，科学家(jiā)还引入了(le)外部场效(xiào)应(yīng)的概(gài)念(niàn)，指(zhǐ)的是在(zài)数百万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼此(cǐ)特殊的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成立，这意(yì)味着我(wǒ)们需要对现在的物理定律进(jìn)行修正，这些(xiē)发(fā)现(xiàn)也让很(hěn)多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终(zhōng)结。但是在(zài)宇宙当中(zhōng)还有关于暗(àn)物质(zhì)存(cún)在(zài)的其他(tā)的(de)理(lǐ)论证(zhèng)据，这(zhè)些理论(lùn)证据是蒙德理论所(suǒ)没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径向距(jù)离为37亿光年(nián)的(de)子弹(dàn)星系(xì)团，由两(liǎng)个(gè)碰(pèng)撞的星(xīng)系团所组(zǔ)成，类似这样的(de)星团，它们大部分的普(pǔ)通质量都(dōu)在星系的(de)气体当(dāng)中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞(zhuàng)的时(shí)候，星(xīng)际气体的相互作用就(jiù)会导致温度的急剧升(shēng)高，速(sù)度大幅降低(dī)。所以在理论上，在碰撞(zhuàng)之(zhī)后，子(zi)弹星系(xì)团大部分的质量将位于(yú)所有这些(xiē)气体所在的中间区域。那(nà)么我们通过什么来验证它的质(zhì)量区域到底是不(bù)是集中(zhōng)在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传回了宇宙当中第一(yī)张全彩的(de)高清照片，在照片中我们可以明显地看(kàn)到很(hěn)多星系似乎被拉(lā)伸(shēn)产生了(le)巨大的形变。其实(shí)这些星系(xì)本身并不是真的被扭曲(qū)了，也不是韦伯望远镜出了什(shén)么(me)问题，而是这样极遥远的天(tiān)体(tǐ)和我们地球上的观(guān)测者(zhě)之间。被(bèi)一个质量超级巨大(dà)的(de)天体遮(zhē)挡，这个(gè)超大(dà)质量的(de)东西的引力(lì)，会使身后更遥远星系的光都(dōu)发生了(le)扭曲。这个现(xiàn)象(xiàng)就是引力透镜效应。这(zhè)个巨大的(de)天体(tǐ)可能是超(chāo)大质量的黑(hēi)洞(dòng)或者是暗物质。

所以当人们对(duì)子弹星系团观测的时候，发现它(tā)的(de)大质量(liàng)区域并不是在中间(jiān)，而(ér)是在两(liǎng)侧。所以最好(hǎo)的解释方法就是当星团发生全部的碰撞(zhuàng)时，可被(bèi)观测(cè)到(dào)的质量气体被(bèi)卡在(zài)了中(zhōng)间，暗(àn)物质则直接(jiē)通过了(le)这个区域(yù)，并在(zài)两(liǎng)边形成了(le)引力透镜。对子弹星系(xì)团(tuán)的(de)引力透(tòu)镜研(yán)究也被认为是暗物质存在(zài)的迄(qì)今为止最好的(de)理论证据。

除此之(zhī)外，还有来(lái)自宇宙(zhòu)当中最古老(lǎo)的光。从宇宙(zhòu)大爆炸(zhà)开始，38万年(nián)之后，可见光终于可以畅(chàng)通无阻地穿(chuān)越在宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之后，这些光在宇宙空间背景(jǐng)上留下了各相同性的微(wēi)波(bō)辐射。其中红色(sè)的部分表(biǎo)示温度较高的区域，蓝色则表(biǎo)示相(xiāng)对较冷的区域，但实际(jì)上它们之间(jiān)的温差只有万分之一。

科学(xué)家们通过对前景背景分离后(hòu)的二值图(tú)像进(jìn)行连通(tōng)域提取和(hé)标(biāo)记之后发现，如果宇宙(zhòu)当中(zhōng)没(méi)有暗(àn)物质，图形看起来不应该是这样的，而(ér)随着暗物质(zhì)的增加(jiā)，一些峰值(zhí)的幅度会减小，才变得(dé)看起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了匹配(pèi)宇(yǔ)宙微波背景辐(fú)射的测(cè)量值，我(wǒ)们(men)需要(yào)的(de)暗物质大约是普通物质的5倍(bèi)。这个数(shù)字(zì)与(yǔ)解释星系当中恒星运动所需要的暗物(wù)质比例是(shì)一致的。这就意味(wèi)着。

用了一个简单的理论(lùn)框(kuāng)架，就很好地解(jiě)释(shì)了(le)很多不同的观测结果。而暗物(wù)质的本质就是宇(yǔ)宙(zhòu)当中存在(zài)着某种类型的粒子，它们不参与任何其他(tā)的电磁作(zuò)用，只通过引力来(lái)相互作用(yòng)。所以如果(guǒ)能够找到(dào)这种粒子(zi)的(de)存在(zài)，就相当(dāng)于找到了暗物质存在(zài)的(de)实际证据。这种粒子到底是(shì)什(shén)么？科学家(jiā)们已(yǐ)经(jīng)提出了数十(shí)种的(de)假想目标，而(ér)要寻找这(zhè)些不同的目(mù)标粒子所需要的实验方式也不(bù)相同。在过去的几(jǐ)十(shí)年当中，人类为了寻(xún)找(zhǎo)这些看不见、摸不(bù)到(dào)，几乎不(bù)会与常规物质(zhì)相互(hù)作用的“暗(àn)物(wù)质”，科学家们已经进行了超过(guò)50次的实验，却没有任(rèn)何实质性的发(fā)现，除了一个地方，意大(dà)利的格兰萨索山(shān)，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山(shān)下1400米处的地下矿井当中，藏着地球(qiú)上最(zuì)大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高的探测器，一直致力于寻找暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年(nián)以来，这里(lǐ)的科学家(jiā)声(shēng)称(chēng)观测到了某种信号。经过了20多年的数据收集，人们发(fā)现了一个(gè)有趣的(de)事情(qíng)。探(tàn)测率会在(zài)每年的6月(yuè)份达到峰值，然后在11月降到(dào)最低，而且在20年当中每年都是一样。一些科(kē)学(xué)家认为这(zhè)可能是人类发现(xiàn)暗(àn)物质的第一(yī)个直(zhí)接证据。

但(dàn)是为什么暗物质会产生周期性的(de)年(nián)度信(xìn)号呢(ne)？刚才我们(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(yín)河(hé)系进行移动，那么如果暗物质存在(zài)宇宙当(dāng)中，这(zh女生体香在哪个部位最浓，体香被异性闻到暗示什么è)意味着(zhe)我们也在(zài)以(yǐ)这样的速度在穿(chuān)越着暗物质流，这个(gè)过程中会产生(shēng)相(xiāng)应的振(zhèn)荡，同时地球又以30公(gōng)里/秒的(de)速(sù)度围绕太阳进行(xíng)旋转。所以有半年的时间，地球围(wéi)绕太阳的(de)方向与太阳环(huán)绕(rào)银(yín)河系的方向是一致的，而另外半年则与之相反。

而在6月份的时候，地球与太阳的(de)方向正好达到(dào)完全一致(zhì)，这(zhè)是理论上(shàng)地球穿越暗(àn)物质流最快的时段。而(ér)在11月份(fèn)，又恰好达到了最慢值。尽管在实(shí)际的情况中，太阳系相对银河系的平(píng)面呈现了60度的(de)倾斜，但是这(zhè)并不影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可以用(yòng)来解释，研究人员们所观测到(dào)的周期性信号。当然也可能有(yǒu)其(qí)他(tā)的(de)情(qíng)况，造成这种年度周(zhōu)期信(xìn)号的差异也(yě)可能是温度、湿度、土壤中的(de)水分、高(gāo)山上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客的数量也符(fú)合这个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又在南半球建立了一个几乎相同的实验室，这里的季(jì)节与之前的实验室正好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物质流的(de)运动特(tè)征(zhēng)和(hé)第一个实验室是一样(yàng)的。

因此，如果在这里(lǐ)可以得(dé)到(dào)相同的信号，就可以成(chéng)为暗物(wù)质所存在的(de)非常(cháng)有力的证(zhèng)据了。但是由于(yú)这个实验室刚刚(gāng)建成不久，所以截至目前还无法提供(gōng)相应的(de)数据支(zhī)持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发射一台(tái)新的望远镜(jìng)，这(zhè)台太空望远镜叫做(zuò)“南(nán)希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈勃望远镜(jìng)相(xiāng)同，但(dàn)它(tā)的宽视场仪器提(tí)供的视野(yě)是哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希格雷斯(sī)罗曼太空望远镜(jìng)其中一个关键的(de)用途就是探索暗物质背后的(de)奥秘，对于探测的结果，我们只(zhǐ)能拭目以待(dài)了。费(fèi)米实验室粒子天体(tǐ)物(wù)理中心的科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬研究发现，如果暗物质(zhì)存在，它们(men)极(jí)有可(kě)能拥有另一种神秘的效应，这(zhè)种暗物质效应，会支持宇宙当中生(shēng)命的诞生，或者说(shuō)是生命进化的一(yī)个重要(yào)因素。

如果这一理(lǐ)论得到进一步(bù)的证实，那(nà)么遍(biàn)布(bù)宇宙当中的暗物(wù)质会(huì)不(bù)会意味着人类并不(bù)孤(gū)单呢？或许在宇宙(zhòu)当中某个角落的行星上，暗物质正在通(tōng)过这样的效(xiào)应创造生命。当然(rán)，这些(xiē)推论的大前提是要先找到暗物质(zhì)存在的实际(jì)证据。那(nà)么小伙(huǒ)伴们(men)，你们(men)觉得暗物质到底存(cún)不存(cún)在呢？喜欢(huān)请点(diǎn)赞，你(nǐ)的支持是(shì)我更新的(de)动力！

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