宇宙是(shì)“人为制造”的？为何会存在(zài)科学无法(fǎ)解释的“暗物质”一个人去巴基斯坦安全吗，中国人去巴基斯坦安全不？暗(àn)物质又究(jiū)竟是什么？人类为了(le)寻(xún)找(zhǎo)暗物质存在的证据，科学家们(men)在(zài)过去的(de)几十年当中进行了超过50次的长(zhǎng)期实验，但是却没有发(fā)现任(rèn)何的有(yǒu)效证(zhèng)据。除(chú)了(le)一个地方(fāng)，在(zài)1687年出版的自然哲学数学原理一书中(zhōng)，埃萨克牛顿发表了万有引力定(dìng)律，它揭示了宇宙中天体运动(dòng)的规律(lǜ)。往后(hòu)的几(jǐ)百(bǎi)年(nián)来，当天(tiān)文学家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万有(yǒu)引力定律的时候，他们(men)就会知(zhī)道，周围一定有未知的天体通过(guò)引力(lì)在摄动(dòng)它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天王(wáng)星运行轨(guǐ)道的异(yì)常，推算(suàn)并且发现了海王星(xīng)的存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王星的发(fā)现都(dōu)是应(yīng)用万有引力定律所取得重大(dà)天(tiān)文成就的例子。但(dàn)是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当我(wǒ)们(men)上升到星系(xì)或者(zhě)是星团的尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学家(jiā)弗里茨兹(zī)威基正在(zài)研究(jiū)和测量后发(fā)星系团的质(zhì)量。这是(shì)一个由数(shù)千个星系所组成的巨大星系团，这(zhè)些星系被引力束缚(fù)在一起。测量星系团的质量一般会使(shǐ)用(yòng)到两(liǎng)种方法，当(dāng)两(liǎng)种方法结果一(yī)致(zhì)，就可以确定(dìng)其质量的(de)范围。

第一种是获得其"光度(dù)学(xué)的质(zhì)量"，需要的数据是测量各(gè)个(gè)星系(xì)的光度。

第二(èr)种是动力学质量的计(jì)算，是利用光谱红移测量星系团中(zhōng)的各个星(xīng)系相对于(yú)星系团的运(yùn)动速度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵(měng)了(le)，“动力学质量”竟然是“光度学(xué)质量”的400倍(bèi)。这意味(wèi)着(zhe)，后(hòu)发座星系团有99%的(de)质量消失了，或者(zhě)说这99%的(de)质量(liàng)并不以可见光的形(xíng)式所(suǒ)存(cún)在，我(wǒ)们(men)无(wú)法看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹(zī)威基发(fā)现星系团(tuán)中很多(duō)星系(xì)的(de)速(sù)度比理论上要快得多，按(àn)照(zhào)牛顿的(de)运动学定(dìng)律，仅靠这(zhè)些可见(jiàn)星系的(de)质量(liàng)所产生的(de)引力是(shì)无法(fǎ)将它们束(shù)缚在星系团内的，它们早就应该被抛(pāo)出星系团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力量来源于某种隐形的物质(zhì)。

据此，兹(zī)维基提出了这样部分不(bù)可见的暗质，它不发(fā)散光、吸光、反射光(guāng)，但(dàn)是它们却占据着宇宙中(zhōng)绝(jué)大部分的质量。只是当(dāng)时的人(rén)们对这样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个词才(cái)再一次出现。天文(wén)学家维(wéi)拉(lā)鲁宾和(hé)肯特福特在观测仙女座星系(xì)中(zhōng)的恒星运动。理(lǐ)论上(shàng)来说，距(jù)离中心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测(cè)的结果(guǒ)却(què)让人感到(dào)不可(kě)思(sī)议。

随着(zhe)与中心(xīn)距离(lí)的(de)增加，恒(héng)星的旋转(zhuǎn)速度几乎保持不变。可是根据牛顿(dùn)的万有引力定律(lǜ)，在星系当(dāng)中如果没(méi)有(yǒu)足够大的质量来(lái)吸引它们，这些外围(wéi)的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这种现象，科学家们会使(shǐ)用一种(zhǒng)相(xiāng)对标准(zhǔn)的方法来解(jiě)释(shì)一个人去巴基斯坦安全吗，中国人去巴基斯坦安全不暗物质的存在，这种方法(fǎ)就是测量(liàng)星系(xì)当中气体在X轴上距(jù)离(lí)星系中心的距(jù)离(lí)，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如(rú)果出(chū)现异(yì)常(cháng)的结果(guǒ)，就认为是由暗物质的力量进(jìn)入其中。

于是科学家们通过射电望(wàng)远(yuǎn)镜测量了距(jù)离星(xīng)系中心更(gèng)远距离的(de)氢元素，发现它们的(de)旋(xuán)转速度并不符(fú)合牛顿的(de)力学(xué)定律。我们的太阳系(xì)也(yě)不例(lì)外，太(tài)阳系位(wèi)于银河系的(de)第三(sān)悬臂(bì)之上(shàng)，距(jù)离银河系中(zhōng)心(xīn)2.6万光年，根据万有引(yǐn)力定律进行(xíng)计算，太阳(yáng)系的运(yùn)行速度应(yīng)该是160千(qiān)米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒(miǎo)的速度围绕银河系旋转，这个(gè)实际速度远远大于理论速(sù)度，那么产(chǎn)生(shēng)以上(shàng)这种向心(xīn)加速(sù)度的(de)原因很(hěn)可能就(jiù)是(shì)存在着一种(zhǒng)我们看(kàn)不到的物质，是(shì)这些暗物(wù)质的引力效应(yīng)将(jiāng)星系聚集在了一起。

也是从(cóng)这时开始，越来(lái)越多的研究(jiū)人员开始相信暗物质的(de)存在。科(kē)学家根据星系外恒星轨道的(de)速度(dù)，估算(suàn)在星系当(dāng)中暗物质的质量占整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗物质(zhì)并不是唯一(yī)可以解释这个现象的原(yuán)因。在一(yī)项新的研究当(dāng)中，科学家(jiā)们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星之(zhī)间，也会出现速(sù)度上的微小差异(yì)。另外(wài)，天文学家还发现了一个反常的星(xīng)系，叫(jiào)做Agc114905。这个星(xīng)系距离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小和银(yín)河(hé)系不多(duō)，但是星(xīng)系当(dāng)中存(cún)在的恒(héng)星数量(liàng)却只有银河系的千(qiān)分之一(yī)。

所以在理论(lùn)上，该星系必(bì)须存在(zài)暗物质，否则(zé)就会分崩离析。但是科学家们使用最(zuì)先进的望远(yuǎn)镜对其进(jìn)行了40个小(xiǎo)时(shí)的(de)详细(xì)测量之后，发现星系中(zhōng)的恒星运动是可以用正(zhèng)常的物质(zhì)和(hé)力学定律来解释的。那(nà)么又有人(rén)提出，也许该星(xīng)系的暗物质(zhì)，已经被附(fù)近的(de)另一个(gè)大星(xīng)系剥离了(le)。奇怪的是(shì)，它的(de)附(fù)近没有任何(hé)星系存(cún)在(zài)。造成这些现(xiàn)象的除了(le)暗(àn)物质的假说之外(wài)，另一种可能就是人类对引力的(de)理(lǐ)解还不够全(quán)面，引力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工作方式是不同的，这(zhè)意味着在行星系尺度(dù)中的(de)天体会(huì)沿(yán)着它们的(de)轨道，按照我们所理解的方式运动。但是上升到星(xīng)系和星(xīng)团的尺度，引力之(zhī)间(jiān)的相(xiāng)互作(zuò)用则是不同的方(fāng)式(shì)。对于在星(xīng)系团之间的相互作(zuò)用，科学家还引入了(le)外部场效应的概念，指的是在数百万光年的(de)规模上(shàng)，巨大的质量(liàng)之间会产生(shēng)对彼此(cǐ)特殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立，这意味着我们需要对(duì)现在的物(wù)理定律进(jìn)行修(xiū)正，这(zhè)些发现(xiàn)也让很多人认为暗物质假说理论就此(cǐ)终结(jié)。但是在宇宙当中还有关于暗(àn)物质(zhì)存在的其他(tā)的理论(lùn)证(zhèng)据，这些(xiē)理论证据是蒙德(dé)理论所(suǒ)没法解(jiě)释的“引力(lì)透镜”。

径向距离(lí)为37亿光(guāng)年(nián)的子弹星系(xì)团，由两个碰撞(zhuàng)的星系(xì)团所组(zǔ)成，类(lèi)似这样的星团，它们大部(bù)分的(de)普通质(zhì)量都在星系的气(qì)体(tǐ)当中。当星(xīng)团以1000万公里(lǐ)/小(xiǎo)时发生碰撞的时候，星际气体(tǐ)的(de)相互作用就(jiù)会导致(zhì)温度的急剧升高，速度(dù)大幅降低。所以在理论上(shàng)，在碰(pèng)撞之后(hòu)，子弹星系(xì)团(tuán)大部(bù)分的质量将位于所有(yǒu)这些(xiē)气体所在的中间区域(yù)。那么我们通过(guò)什么(me)来验(yàn)证(zhèng)它(tā)的质量(liàng)区(qū)域到底(dǐ)是不是集中在(zài)中间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传(chuán)回(huí)了宇宙当中第一张全彩(cǎi)的高(gāo)清照片，在(zài)照片中我们可以明(míng)显地看到很多(duō)星系(xì)似乎被(bèi)拉伸产生(shēng)了(le)巨大的形变。其实这些星系本(běn)身(shēn)并不是真的被扭曲了(le)，也(yě)不是(shì)韦伯望远镜出了(le)什么问题(tí)，而是这(zhè)样极(jí)遥远的天体和(hé)我(wǒ)们地球(qiú)上的观测者之间。被一(yī)个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身后更(gèng)遥(yáo)远(yuǎn)星系(xì)的光都发(fā)生了扭曲。这(zhè)个(gè)现象(xiàng)就(jiù)是(shì)引力透镜效应。这个(gè)巨大(dà)的天体可能是超大(dà)质量的黑洞(dòng)或者(zhě)是暗物质。

所以当人们对(duì)子(zi)弹星(xīng)系团观(guān)测的时候(hòu)，发现它的大(dà)质量区(qū)域并(bìng)不是在中(zhōng)间，而(ér)是在两侧。所以最好的解(jiě)释方法就是(shì)当星团发生全部的碰撞时，可(kě)被观(guān)测到的(de)质量气体被(bèi)卡在了中间，暗物质则直接通过了这(zhè)个区域，并(bìng)在两边形成了引力透镜(jìng)。对子弹星系团的(de)引(yǐn)力透镜研(yán)究也被认为是暗(àn)物(wù)质存在的迄今为止(zhǐ)最好的理论(lùn)证据。

除此之外，还有来自宇宙当中(zhōng)最古(gǔ)老(lǎo)的(de)光。从宇宙大(dà)爆炸开始，38万年之后，可(kě)见光终于(yú)可以(yǐ)畅通(tōng)无(wú)阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经(jīng)过了130多亿年(nián)之后，这(zhè)些光在宇宙空间背景上留下了(le)各(gè)相同性的微波辐射(shè)。其中红色的部(bù)分表示温(wēn)度较高的(de)区(qū)域，蓝色则表示(shì)相(xiāng)对(duì)较(jiào)冷的区域，但实际上它们之间的温(wēn)差只(zhǐ)有(yǒu)万分(fēn)之一。

科学家们通过对(duì)前景背(bèi)景分(fēn)离后的二值图像进行连通域提取和(hé)标记之后发(fā)现(xiàn)，如果宇宙当中没有暗物质，图形看起来(lái)不应该是这样的，而随(suí)着(zhe)暗(àn)物质(zhì)的增加，一些峰值的(de)幅度会减(jiǎn)小(xiǎo)，才变(biàn)得(dé)看起来(lái)“和谐(xié)”。为了匹配宇宙(zhòu)微(wēi)波(bō)背(bèi)景辐射的测量(liàng)值，我(wǒ)们需要的暗(àn)物(wù)质大约(yuē)是普通(tōng)物(wù)质的5倍。这个(gè)数字(zì)与解释星系当中恒星运动所需要的(de)暗物质比例(lì)是一(yī)致的。这(zhè)就意味着。

用(yòng)了一个简单的(de)理论框(kuāng)架，就很好地解(jiě)释了很多不同的观测结果。而暗物(wù)质的本(běn)质就是宇宙当(dāng)中存在着(zhe)某种类型的粒子，它们不参与任(rèn)何(hé)其他的电磁作用，只(zhǐ)通过引(yǐn)力来(lái)相互作(zuò)用。所以如果(guǒ)能(néng)够找到这种粒子的存在，就相当于(yú)找到(dào)了(le)暗(àn)物(wù)质存在的实际证据。这种粒子到(dào)底是什么？科学家们已经提出了(le)数十种的假想(xiǎng)目标，而要寻找(zhǎo)这些不同的(de)目(mù)标粒子(zi)所需要的实验方式也不相同。在(zài)过去的几(jǐ)十年当中，人类为了寻(xún)找这些看不见、摸不(bù)到，几(jǐ)乎不会(huì)与常规物质相互作用(yòng)的(de)“暗物(wù)质”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却没有任何实质性的发现，除了一个地方，意大利的(de)格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿(ā)尔卑(bēi)斯(sī)山脉。

在山下1400米处的地下矿(kuàng)井当(dāng)中，藏着(zhe)地球上最大(dà)的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三(sān)层楼高的探测(cè)器，一直致(zhì)力(lì)于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震荡。

自(zì)1997年(nián)以来，这里的科学家声(shēng)称观测到了某种信号(hào)。经过了20多年(nián)的数据收集(jí)，人们发现了一个有趣的(de)事情(qíng)。探测率会在每年的6月份(fèn)达到峰值，然后在11月(yuè)降到最低，而且(qiě)在20年当中每年都是一样。一些科学家认为这可能是人类发现(xiàn)暗物质的第(dì)一(yī)个直接证(zhèng)据(jù)。

但是为什(shén)么暗物质(zhì)会产生(shēng)周期性的年度信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳系正在以(yǐ)220公里(lǐ)/秒(miǎo)的(de)速度围绕着银河(hé)系进行移动(dòng)，那么如果(guǒ)暗物质存在(zài)宇宙当中，这意(yì)味着我们也(yě)在以这样的速度在穿(chuān)越着(zhe)暗物质流，这(zhè)个(gè)过(guò)程中会产生(shēng)相应(yīng)的振荡，同(tóng)时地球又以30公(gōng)里/秒的(de)速度围绕太阳进行旋(xuán)转。所以有半年的时间，地(dì)球围绕太阳的(de)方向(xiàng)与太(tài)阳(yáng)环(huán)绕银河系(xì)的方向是一致的(de)，而另外半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的(de)时候，地球(qiú)与太阳(yáng)的方向(xiàng)正好达到完(wán)全一致，这是(shì)理(lǐ)论上地球穿(chuān)越暗物(wù)质(zhì)流最(zuì)快(kuài)的时段。而在11月(yuè)份，又恰(qià)好达到了最慢(màn)值。尽管(guǎn)在实(shí)际的情(qíng)况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的(de)倾斜，但是这并不影响(xiǎng)这(zhè)个(gè)理论的有效性。

因此科(kē)学家认为这可(kě)以用来解(jiě)释，研究人员们所观测(cè)到(dào)的(de)周期(qī)性信号。当(dāng)然(rán)也(yě)可能有其他的情况(kuàng)，造成(chéng)这种年度周期(qī)信号(hào)的差(chà)异也(yě)可能是温度、湿度、土壤中的(de)水分、高山上的积雪，甚至(zhì)连意大(dà)利游客的数量(liàng)也(yě)符合(hé)这个(gè)周期的规律。

所(suǒ)以，科(kē)学家们又(yòu)在南(nán)半(bàn)球建立了(le)一个几乎相同的实验室(shì)，这(zhè)里的季节与(yǔ)之前的实验室(shì)正好相反，而在这里，地球(qiú)穿(chuān)过暗物质流的运动特征和第一(yī)个实验室(shì)是(shì)一样的。

因(yīn)此，如果在这里可以得(dé)到相(xiāng)同的信号，就可(kě)以成为(wèi)暗物质(zhì)所存在的非(fēi)常有力的证据了。但是由(yóu)于这个实验室刚刚建成不久，所以截至目前还无法(fǎ)提供(gōng)相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一(yī)台新的望(wàng)远镜，这台(tái)太(tài)空(kōng)望(wàng)远镜(jìng)叫做(zuò)“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟(gēn)哈勃望远镜相同，但它(tā)的宽视场仪器提(tí)供的视(shì)野是哈勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼(màn)太空望远镜(jìng)其中一(yī)个关(guān)键的(de)用(yòng)途就是(shì)探索暗物(wù)质背后的奥(ào)秘，对于探测(cè)的结果，我(wǒ)们只能拭目以待一个人去巴基斯坦安全吗，中国人去巴基斯坦安全不了。费(fèi)米实(shí)验室粒子天体(tǐ)物理中心(xīn)的(de)科学家丹(dān)琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬研(yán)究发现，如果(guǒ)暗物(wù)质存在，它(tā)们极(jí)有可能拥有另一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支持宇(yǔ)宙当中生命(mìng)的诞生，或(huò)者说是生命进化的一个(gè)重要因素(sù)。

如(rú)果这一理(lǐ)论得到(dào)进一步的证(zhèng)实，那么遍布宇宙(zhòu)当中的暗物(wù)质(zhì)会不会意味着人类(lèi)并不孤单(dān)呢？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在(zài)通过这样的效应创造(zào)生命。当然，这些推(tuī)论的大前提是要先找到暗物质存在的实际证据。那(nà)么小伙(huǒ)伴(bàn)们，你(nǐ)们觉得(dé)暗物质到底存不(bù)存(cún)在呢(ne)？喜欢请(qǐng)点(diǎn)赞，你的支(zhī)持是我更(gèng)新的动力(lì)！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 一个人去巴基斯坦安全吗，中国人去巴基斯坦安全不