宇宙是(shì)“人为制造”的(de)？为何会存在科学无法(fǎ)解释的“暗物质”？暗(àn)物质又究竟(jìng)是什(shén)么？人(rén)类(lèi)为了寻找暗物(wù)质存在的(de)证(zhèng)据，科学家们在过去的几十年当(dāng)中进行了超过50次的(de)长(zhǎng)期实验，但(dàn)是却(què)没有(yǒu)发(fā)现任何(hé)的有效证据(jù)。除了一(yī)个(gè)地(dì)方，在1687年出版(bǎn)的自然哲学数学原理一书中，埃萨克(kè)牛顿发表了万有引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的(de)规律。往后(hòu)的几百(bǎi)年来，当天文学(xué)家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符(fú)合万有(yǒu)引(yǐn)力(lì)定律的时候，他(tā)们就会知道，周围一定(dìng)有(yǒu)未(wèi)知的天体通过引力在摄动它(tā)的(de)轨道。比(bǐ)如在(zài)1846年(nián)，奥本(běn)勒维耶就(jiù)通过天王星运行轨(guǐ)道(dào)的(de)异常，推算(suàn)并且发现了海王星(xīng)的(de)存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发(fā)现都是应用(yòng)万有引力定律(lǜ)所(suǒ)取得重(zhòng)大天文成就的例子。但是这些发现都是在恒(héng)星系统的尺度(dù)当中(zhōng)，可(kě)当(dāng)我们上升(shēng)到星系(xì)或(huò)者是星(xīng)团的(d使徒行者5个卧底分别是谁，使徒行者5个卧底分别是谁e)尺度，事情就开始变得诡(guǐ)异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在研究和测量(liàng)后发星系团的质量。这是一个由数千个星(xīng)系所(suǒ)组成的巨大星系团，这(zhè)些星(xīng)系(xì)被(bèi)引力束缚在一起。测量(liàng)星系团的质量一般会使用到(dào)两种(zhǒng)方(fāng)法，当两种方法结果一致，就(jiù)可以确定其质(zhì)量的(de)范围(wéi)。

第(dì)一(yī)种是(shì)获得其"光度学的质量"，需要(yào)的数据(jù)是测量各个星系(xì)的光度。

第二(èr)种是(shì)动力学质量的计算(suàn)，是利用光(guāng)谱(pǔ)红移(yí)测量星系(xì)团中(zhōng)的各个星系相对于星系团的运动速(sù)度。当测量结果(guǒ)出来之后，兹(zī)威基彻底懵了，“动力(lì)学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味着(zhe)，后(hòu)发座星系(xì)团有99%的质量消失了(le)，或者说(shuō)这99%的质(zhì)量并不以可见(jiàn)光的(de)形式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹威(wēi)基发现星系(xì)团中很(hěn)多(duō)星系的速(sù)度比理论上要快得多，按(àn)照牛(niú)顿的运动学定(dìng)律，仅靠这些可见(jiàn)星系的质量所产生的引力(lì)是无法将(jiāng)它(tā)们束缚在星(xīng)系团内(nèi)的，它们(men)早就应该被抛出星系团之外了，除非有一种(zhǒng)神秘(mì)的力量在(zài)起作用，这种力量(liàng)来源(yuán)于某种隐形的(de)物质。

据(jù)此，兹维(wéi)基提出了这样部(bù)分不可见的暗质，它(tā)不发散光、吸光、反射(shè)光，但是它们却占(zhàn)据着宇宙中绝大(dà)部(bù)分(fēn)的质量。只(zhǐ)是当(dāng)时的人们对(duì)这(zhè)样的一种(zhǒng)说法不屑(xiè)一顾。

直(zhí)到40年之后，“暗物(wù)质”这个词才再一次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和肯(kěn)特(tè)福特在观测(cè)仙女(nǚ)座星系中的恒星运动(dòng)。理论上来说，距离中心越远的(de)恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但(dàn)是他们观测的结果却让人感(gǎn)到不可思议(yì)。

随着与中心距离的增加，恒星(xīng)的旋转(zhuǎn)速度几乎保持不变。可是根据牛顿(dùn)的万(wàn)有(yǒu)引(yǐn)力定律，在星系(xì)当中(zhōng)如果没有足够(gòu)大的质量(liàng)来吸引它们，这些(xiē)外围的恒星早(zǎo)就被(bèi)甩(shuǎi)到宇(yǔ)宙当(dāng)中了。基于(yú)这种现象，科学家们会使用一(yī)种(zhǒng)相对(duì)标(biāo)准(zhǔn)的方法来解释暗物质的(de)存在，这种方法(fǎ)就是测量星系当中气(qì)体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上气体(tǐ)的旋(xuán)转速(sù)度。如果出现(xiàn)异常的结果，就认为(wèi)是由暗物质的(de)力量进入其中。

于是(shì)科学家们(men)通过射电(diàn)望远镜(jìng)测量(liàng)了距离星系(xì)中心更远距离的氢元素，发(fā)现(xiàn)它们的旋转速度并不符合牛顿(dùn)的力学定(dìng)律。我们的太(tài)阳系也不(bù)例外，太阳系位于银河系(xì)的第三悬(xuán)臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根(gēn)据万有引力定律进行计算，太阳系的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实际(jì)上(shàng)，太阳系正(zhèng)在以220千米/秒的速(sù)度(dù)围(wéi)绕(rào)银河系旋转，这(zhè)个(gè)实际速度远远大于理论速度，那么产生(shēng)以上这(zhè)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(kàn)不到的物质，是这些(xiē)暗物(wù)质的引力效应将星系聚集在(zài)了一起。

也(yě)是从这时开始，越来越多的研究(jiū)人员开始(shǐ)相(xiāng)信暗(àn)物质的存(cún)在。科学家根(gēn)据星系外(wài)恒星轨道的(de)速度，估算(suàn)在星系当中(zhōng)暗(àn)物质的质量占整个(gè)星系质(zhì)量(liàng)的85%。但是，暗物(wù)质并(bìng)不是唯(wéi)一可(kě)以解释这个现象的原因。在(zài)一项新(xīn)的研(yán)究当(dāng)中，科学(xué)家们(men)发现(xiàn)，几(jǐ)乎没有(yǒu)引力效(xiào)应的(de)遥远(yuǎn)恒星(xīng)之间(jiān)，也会出现速度(dù)上的微小差异。另(lìng)外，天(tiān)文学家还发现了一个反常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约2.5亿光(guāng)年(nián)，大小和银河系不多(duō)，但(dàn)是星系当中存(cún)在的恒星数量却只有(yǒu)银(yín)河系的千分之一(yī)。

所以(yǐ)在理(lǐ)论上(shàng)，该星系必须(xū)存(cún)在暗物(wù)质(zhì)，否则就会分崩离析。但(dàn)是科(kē)学家们使用最先进的望远镜(jìng)对其进(jìn)行了40个小(xiǎo)时(shí)的(de)详(xiáng)细测(cè)量之后，发现星系中的恒星运动(dòng)是可以用正(zhèng)常(cháng)的(de)物质和力学(xué)定律来(lái)解(jiě)释(shì)的。那么(me)又(yòu)有人提出，也许该(gāi)星系的暗物(wù)质，已(yǐ)经被附(fù)近(jìn)的另一个大(dà)星系剥(bō)离了。奇怪的是，它的附近没有(yǒu)任何(hé)星系(xì)存(cún)在(zài)。造成这些现象的除(chú)了暗物(wù)质的假(jiǎ)说之外，另一种可(kě)能就是(shì)人类对引力的理解还不够全(quán)面(miàn)，引(yǐn)力很可能(néng)在不(bù)同(tóng)尺(chǐ)度空间中的工作方式是(shì)不同的，这(zhè)意味着在行星系(xì)尺度中(zhōng)的天(tiān)体会沿着它们的轨道，按照我们所理(lǐ)解的(de)方式运动。但是上升到星系和(hé)星团的尺度，引力之间(jiān)的相(xiāng)互作用则是不(bù)同的方式。对(duì)于在星系团之间的相(xiāng)互作(zuò)用，科学家还引(yǐn)入(rù)了外(wài)部场(chǎng)效应的概念，指的是在数百万(wàn)光年的(de)规模上，巨(jù)大(dà)的质量之间会(huì)产生对彼此(cǐ)特殊(shū)的效果，这个理论叫(jiào)做(zuò)MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这(zhè)意(yì)味着我们(men)需要对现使徒行者5个卧底分别是谁，使徒行者5个卧底分别是谁(xiàn)在的物(wù)理定律进行修正，这些发现(xiàn)也让很(hěn)多(duō)人(rén)认为暗(àn)物质假(jiǎ)说理论就(jiù)此(cǐ)终(zhōng)结。但(dàn)是(shì)在宇宙(zhòu)当中还有关于(yú)暗物质(zhì)存在的其他(tā)的理论(lùn)证据，这些理论(lùn)证据(jù)是蒙德(dé)理论所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的(de)子弹星系团(tuán)，由两个(gè)碰(pèng)撞的(de)星(xīng)系团所组成，类(lèi)似这(zhè)样(yàng)的星(xīng)团(tuán)，它们大部(bù)分的普通质量都(dōu)在星系的气体当中。当星团以(yǐ)1000万(wàn)公里/小(xiǎo)时发生碰(pèng)撞的时候(hòu)，星际气(qì)体(tǐ)的相互作用(yòng)就会导致温(wēn)度的急剧升高，速(sù)度大幅(fú)降(jiàng)低。所以在理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团大部分(fēn)的质(zhì)量将(jiāng)位于(yú)所有这些气(qì)体所在的中间区域(yù)。那么(me)我们通过什么(me)来验证它(tā)的质量区域(yù)到底是不是集中在(zài)中(zhōng)间呢(ne)？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦(wéi)伯太空望(wàng)远镜(jìng)传回了宇宙(zhòu)当中(zhōng)第(dì)一张全彩(cǎi)的高清(qīng)照片(piàn)，在照片(piàn)中我们可以明显(xiǎn)地(dì)看(kàn)到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其实这些(xiē)星系本身(shēn)并不是真的被(bèi)扭(niǔ)曲了，也不是韦伯(bó)望远镜(jìng)出了什么问题，而是(shì)这样极遥(yáo)远的天(tiān)体(tǐ)和我们地球上的观测者之(zhī)间。被(bèi)一个质(zhì)量超级(jí)巨(jù)大的天(tiān)体遮(zhē)挡，这个超大(dà)质量的(de)东(dōng)西的引力，会(huì)使身(shēn)后更遥(yáo)远星系的光都发生了扭曲。这个现象就是(shì)引力透(tòu)镜效应。这个巨大的天体可能是(shì)超大质(zhì)量的黑洞或者(zhě)是暗物质(zhì)。

所以当(dāng)人(rén)们对子弹(dàn)星系团观(guān)测(cè)的时(shí)候，发(fā)现它的大质(zhì)量区(qū)域并不是在(zài)中间，而是在两侧。所(suǒ)以最好的(de)解释方法就是当星团(tuán)发生全部的碰撞时，可(kě)被观(guān)测到的质量气体被卡在了中间，暗(àn)物质则直接通过了这个区(qū)域(yù)，并在两(liǎng)边形(xíng)成了(le)引(yǐn)力透镜。对子弹星系团(tuán)的引力透镜研究也被认为是暗物(wù)质(zhì)存(cún)在的迄今为止最好的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙(zhòu)当中最古老(lǎo)的光。从宇(yǔ)宙(zhòu)大爆炸开(kāi)始，38万(wàn)年之(zhī)后(hòu)，可见光终于(yú)可以畅通(tōng)无阻地(dì)穿越(yuè)在宇宙当中(zhōng)了(le)。经过了130多(duō)亿(yì)年之后，这(zhè)些光在宇宙空间背景上留下了各(gè)相同性的微波(bō)辐射。其中红色的部分表示温度(dù)较高的区(qū)域，蓝色则表示相对(duì)较冷的区域(yù)，但实际上它们之间(jiān)的温差只有万分(fēn)之一。

科学家们通过对前景(jǐng)背(bèi)景(jǐng)分离后的二值(zhí)图(tú)像进行连通(tōng)域(yù)提取和标记之(zhī)后(hòu)发(fā)现，如果宇(yǔ)宙当中没有暗(àn)物质(zhì)，图形看(kàn)起来不应该是这样的，而(ér)随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会(huì)减小，才变得看起来“和谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波(bō)背(bèi)景辐射的(de)测(cè)量值，我们需要(yào)的(de)暗(àn)物质大约是普通(tōng)物质的(de)5倍。这个(gè)数字与解释星系当中恒星运动所需(xū)要的暗物(wù)质(zhì)比例是(shì)一致的。这就意(yì)味(wèi)着(zhe)。

用了(le)一个简单的(de)理论框架，就很好(hǎo)地解(jiě)释了很(hěn)多不同的观测结果(guǒ)。而暗物质的本质(zhì)就(jiù)是宇宙当中存在着某种类型的粒子(zi)，它们不参(cān)与(yǔ)任何其他(tā)的电磁作用，只(zhǐ)通过引(yǐn)力来相互作(zuò)用。所以如果能够找到这种粒(lì)子的(de)存在，就相当于找到了暗物质存在的(de)实际证据。这种粒子到底(dǐ)是什么(me)？科(kē)学家(jiā)们已经(jīng)提出了(le)数十种的(de)假想目标，而要(yào)寻找这些不同的目标(biāo)粒子所需要的实(shí)验(yàn)方式也不相同。在过(guò)去的(de)几十年当中，人类为(wèi)了寻找这些看不见、摸不到，几乎不(bù)会与常规物质相互(hù)作用(yòng)的“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却(què)没有任(rèn)何实质(zhì)性(xìng)的(de)发现，除(chú)了一个地(dì)方，意大利的格兰萨索山，隶(lì)属于阿尔(ěr)卑斯山(shān)脉。

在(zài)山下1400米(mǐ)处(chù)的(de)地下矿井当中，藏着(zhe)地球上最大(dà)的(de)地学实验(yàn)室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个(gè)三(sān)层楼(lóu)高的(de)探(tàn)测器，一直(zhí)致力于寻找暗(àn)物质粒子的周期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这(zhè)里的科学家声称观测到了某种信号。经过了20多年的(de)数据收集，人们发现了一(yī)个有趣(qù)的事情。探测率会在(zài)每年(nián)的6月份达(dá)到(dào)峰值，然后在11月降到最低，而且在(zài)20年当中每年都是一样。一些科学(xué)家认为这可能是人类发现暗物质的(de)第(dì)一个直(zhí)接证据(jù)。

但是为什么暗(àn)物质会产生(shēng)周期(qī)性的年度(dù)信(xìn)号呢(ne)？刚(gāng)才我们讲了太阳系正在(zài)以220公里/秒的(de)速度围绕着银河系进行移(yí)动(dòng)，那么如果暗物质存在宇宙当(dāng)中(zhōng)，这意味着我(wǒ)们也在以这(zhè)样的速度在(zài)穿(chuān)越着暗物质流，这个过程中(zhōng)会产生相(xiāng)应的振(zhèn)荡，同时地球又以(yǐ)30公里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进使徒行者5个卧底分别是谁，使徒行者5个卧底分别是谁(jìn)行旋转。所以有半年的时(shí)间，地球围绕太阳(yáng)的方向与太阳(yáng)环绕银河系的方向是一致(zhì)的，而另外半(bàn)年(nián)则与(yǔ)之(zhī)相(xiāng)反。

而(ér)在6月份(fèn)的(de)时候，地球与太(tài)阳的方向正好(hǎo)达到完全(quán)一致，这是理论上地(dì)球穿越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段。而在11月(yuè)份，又恰(qià)好(hǎo)达到了最慢值。尽管(guǎn)在实际的情况(kuàng)中(zhōng)，太阳系(xì)相对银河系的平面(miàn)呈现了(le)60度的(de)倾斜，但是这并不影(yǐng)响这个(gè)理论的有效(xiào)性(xìng)。

因此(cǐ)科学家认为(wèi)这(zhè)可以用来(lái)解释，研究人员们所观测到的周期性信号。当然也可能有其他的情况，造成这种(zhǒng)年(nián)度周期信号的差(chà)异也可能是温(wēn)度、湿度(dù)、土壤中(zhōng)的水分、高山(shān)上(shàng)的积雪，甚至连意大利(lì)游客的数量也符合这(zhè)个周期的规律。

所以，科学家(jiā)们又在(zài)南(nán)半球建立(lì)了一(yī)个(gè)几乎相同的实验室，这(zhè)里的(de)季节(jié)与之前的实验室正好相反，而在这里(lǐ)，地球穿过暗物质流的运动特征和第一个实验室是一样的(de)。

因此(cǐ)，如果在这里可以(yǐ)得到相同的信号，就可以(yǐ)成为(wèi)暗物质所存(cún)在的非(fēi)常有力的证据了。但是由于这个(gè)实(shí)验室刚(gāng)刚建成(chéng)不久，所以(yǐ)截至目前(qián)还无法(fǎ)提供相应的数(shù)据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这台太(tài)空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟哈(hā)勃(bó)望远镜相同(tóng)，但它的宽视(shì)场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼(màn)太空(kōng)望远(yuǎn)镜其中一个关键的用途(tú)就是探索暗物质(zhì)背(bèi)后的奥(ào)秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了。费米实(shí)验室粒子天(tiān)体物理(lǐ)中心的科学(xué)家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研(yán)究发现，如果(guǒ)暗物质存在，它(tā)们极(jí)有可能拥有另一种神秘的效(xiào)应，这种暗物质效(xiào)应(yīng)，会支持宇宙当中生(shēng)命的(de)诞(dàn)生，或者说是生命进化(huà)的一(yī)个重要(yào)因素。

如果(guǒ)这一理(lǐ)论得到(dào)进一步的(de)证(zhèng)实，那(nà)么遍布宇宙当中的(de)暗(àn)物质会不(bù)会意味着人类并不孤单呢？或许(xǔ)在宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)某个角落(luò)的行星上(shàng)，暗物质正在通过这样(yàng)的效应创(chuàng)造生(shēng)命。当然，这些推论的(de)大(dà)前提是要先找到暗(àn)物质存在的实际证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更(gèng)新(xīn)的(de)动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 使徒行者5个卧底分别是谁，使徒行者5个卧底分别是谁