宇(yǔ)宙是“人(rén)为制(zhì)造”的？为何会(huì)存(cún)在科(kē)学无法解(jiě)释的“暗物(wù)质”？暗物质又究竟(jìng)是什(shén)么？人类为了寻找暗(àn)物质存(cún)在的证据，科学(xué)家们在过去(qù)的几(jǐ)十年(nián)当中进行了超过(guò)50次的长期实验，但是却没(méi)有发现任(rèn)何的有效证据。除了一个地方(fāng)，在1687年出版的自然哲学数学(xué)原理(lǐ)一书中，埃(āi)萨克牛(niú)顿发(fā)表了万有引力(lì)定(dìng)律(lǜ)，它揭示了宇宙(zhòu)中(zhōng)天体运(yùn)动(dòng)的(de)规(guī)律。往后的几百年来(lái)，当(dāng)天文学(xué)家(jiā)们发现(xiàn)某些(xiē)天体运行轨道出现(xiàn)异常(cháng)，不符合(hé)万有(yǒu)引(yǐn)力定(dìng)律的(de)时候(hòu)，他(tā)们就会知(zhī)道，周围(wéi)一定(dìng)有未知的(de)天体通过引力在摄(shè)动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通(tōng)过(guò)天王星运(yùn)行轨(guǐ)道(dào)的异常，推算并且发(fā)现了海王星的存在。另外(wài)，哈雷彗(huì)星、冥王星的(de)发现都是应(yīng)用万(wàn)有引力定律(lǜ)所取得重大(dà)天文成就的例子(zi)。但是(shì)这些(xiē)发现都(dōu)是在恒星系统(tǒng)的尺(chǐ)度当中，可(kě)当我们上升到星系(xì)或者是星(xīng)团的尺(chǐ)度(dù)，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学(xué)家弗里茨兹威基正在研究和(hé)测量(liàng)后发(fā)星系(xì)团(tuán)的(de)质量(liàng)。这是一个由数千(qiān)个(gè)星(xīng)系(xì)所组(zǔ)成的巨大星系团，这(zhè)些星系被引力束缚在(zài)一(yī)起。测(cè)量星系团的质量一(yī)般会使用到两种方法，当两种方法结果一(yī)致(zhì)，就可以确定(dìng)其质量的范围(wéi)。

第一种是获得其"光度学的质量(liàng)"，需要的(de)数据是测量(liàng)各个星系(xì)的光(guāng)度。

第二种是(shì)动力学(xué)质量(liàng)的计算，是利用光谱红移测量星系团中(zhōng)的(de)各个星系相对(duì)于星(xīng)系团的运动速度。当测量(liàng)结(jié)果出来之(zhī)后，兹威(wēi)基彻底懵了，“动力(lì)学(xué)质量(liàng)”竟然是“光度(dù)学质量”的(de)400倍。这意味着，后(hòu)发座星(xīng)系(xì)团有99%的质量(liàng)消失了(le)，或者说这99%的质量并不以可见(jiàn)光的形式所存在(zài)，我们无法看到。最(zuì)诡异的是(shì)，在测量(liàng)速度的过程(chéng)中，兹(zī)威基(jī)发(fā)现星系团中很多星系(xì)的速度比理论(lùn)上要快得多，按照(zhào)牛顿的(de)运动学(xué)定律，仅靠(kào)这些(xiē)可见星(xīng)系的(de)质量(liàng)所产(chǎn)生(shēng)的引力(lì)是无法将它们束缚(fù)在星系团内的，它(tā)们早就应该被抛出星系团之外(wài)了，除非(fēi)有一种神秘(mì)的力量在起(qǐ)作用，这种(zhǒng)力(lì)量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维(wéi)基提出了这样部分不可见的暗质，它不发散光、吸光、反射(shè)光，但是它(tā)们却占(zhàn)据着宇(yǔ)宙中绝大(dà)部(bù)分的质量。只是当(dāng)时的人们对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物质(zhì)”这个词才(cái)再一(yī)次(cì)出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和(hé)肯特福(fú)特在观测仙女座星系(xì)中的恒星运(yùn)动。理(lǐ)论上来说，距(jù)离中心(xīn)越远的恒(héng)星(xīng)在其轨道上的运行速(sù)度就会越慢。但是他(tā)们观(guān)测的结果却让人感到不可(kě)思议。

随(suí)着与中心距离的增(zēng)加(jiā)，恒(héng)星的旋转速(sù)度(dù)几乎保持不变。可是根据牛顿的万(wàn)有引力定律(lǜ)，在星系当中(zhōng)如果没有足够大的(de)质量(liàng)来吸引它们，这些外围的恒(héng)星早就被甩到宇(yǔ)宙(zhòu)当中(zhōng)了。基于这(zhè)种现象，科学家们会(huì)使(shǐ)用一种相对(duì)标(biāo)准的(de)方法来解(jiě)释暗物质(zhì)的存在(zài)，这种(zhǒng)方法就是(shì)测量星系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系中心的距离(lí)，以及在Y轴上气体的旋转速(sù)度。如(rú)果出现异常的结果，就(jiù)认为是由(yóu)暗物质的力量进入其中。

于是科学家(jiā)们通过射(shè)电(diàn)望远镜(jìng)测量(liàng)了距离星系中心更远距离的(de)氢元素(sù)，发现它们的旋转(zhuǎn)速度并不(bù)符合牛顿的力学(xué)定律。我们的太(tài)阳系也不(bù)例外，太阳系位于银河系(xì)的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光(guāng)年(nián)，根据万有引力定律进(jìn)行计(jì)算，太(tài)阳系的运行速度应该是(shì)160千米/秒(miǎo)，但实际上，太(tài)阳系正(zhèng)在(zài)以220千米/秒的速(sù)度围(wéi)绕(rào)银河(hé)系旋转(zhuǎn)，这个实际速度远远大于理论速度，那么产生以上(shàng)这种向(xiàng)心加速度的原因(yīn)很(hěn)可能(néng)就是(shì)存在着一种我(wǒ)们看(kàn)不到的物质，是这些暗物(wù)质的引(yǐn)力(lì)效应将星系聚集在了一起。

也是从这时(shí)开始，越来越多的研究(jiū)人员开始(shǐ)相信暗物质的存在(zài)。科(kē)学家根据星系外恒星轨(guǐ)道(dào)的速度，估算在星系当中(zhōng)暗(àn)物(wù)质的质量占整(zhěng)个(gè)星系(xì)质量的85%。但是，暗物(wù)质并不是唯一可以解释这个现象(xiàng)的原因。在一项新的研究当中，科学(xué)家(jiā)们发现(xiàn)，几乎没有引力效(xiào)应的(de)遥远(yuǎn)恒星之间，也会出现速度上的微小(xiǎo)差异。另外，天文学家(jiā)还发现了一个(gè)反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离地球(qiú)大约(yuē)2.5亿光年，大(dà)小和银(yín)河系不多(duō)，但是星(xīng)系当中存在的(de)恒星数量却只(zhǐ)有(yǒu)银(yín)河系的千分之(zhī)一。

所以在理(lǐ)论(lùn)上(shàng)，该星(xīng)系必须存在暗(àn)物质，否则(zé)就会分崩离析。但是科学家们使用最先进的望远镜对其进行了40个小时(shí)的详细测量之后，发现星系(xì)中的恒(héng)星(xīng)运(yùn)动是可以用正(zhèng)常的物(wù)质和力(lì)学定(dìng)律来解(jiě)释的。那么又有人提(tí)出，也许该星系的暗物质，已(yǐ)经被附近的另(lìng)一个大星系剥离了(le)。奇怪的是，它的附近没有任何星系(xì)存在。造成(chéng)这些现(xiàn)象(xiàng)的除了(le)暗物质的假说之外，另一(yī)种可能就是人类对引力的理解(jiě)还(hái)不够全面(miàn)，引(yǐn)力很可能在不同尺度(dù)空间中的工作方(fāng)式是(shì)不同的，这意味着在(zài)行星系尺度中的天天雨粟 鬼夜哭 思念漫太古什么意思，天雨粟鬼夜哭表达什么意思体会沿(yán)着(zhe)它们的轨道，按(àn)照我们所理解的方式运(yùn)动。但是上升到星(xīng)系和星团的尺度(dù)，引力之间(jiān)的相(xiāng)互作用则是不同的方式(shì)。对于在星系团(tuán)之间的相(xiāng)互作(zuò)用，科学(xué)家还(hái)引(yǐn)入了外部场效(xiào)应的概(gài)念，指的是在数百万光年(nián)的规(guī)模上，巨(jù)大的质量之间会产(chǎn)生对彼(bǐ)此特(tè)殊的效果，这个(gè)理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立，这意味着我们(men)需(xū)要(yào)对现(xiàn)在的物理定律进行修正，这些发现也让很多人(rén)认为暗物(wù)质假说(shuō)理(lǐ)论就此(cǐ)终结。但是在(zài)宇宙当中(zhōng)还有(yǒu)关于(yú)暗物质存在的其他的(de)理论(lùn)证据，这些理论证据是(shì)蒙德理论所(suǒ)没法解释的(de)“引力透镜”。

径向距离为37亿光年的(de)子弹星系团，由(yóu)两个碰撞的星系团所组成，类似这样的(de)星团(tuán)，它们大(dà)部分(fēn)的普(pǔ)通质量(liàng)都在(zài)星系的气体(tǐ)当中。当星团以1000万(wàn)公里(lǐ)/小时(shí)发生(shēng)碰撞(zhuàng)的时候，星际气体的相互(hù)作用就会导致温度(dù)的急(jí)剧升高，速(sù)度大幅降(jiàng)低。所以在理论上(shàng)，在碰撞(zhuàng)之后，子弹星系团大部(bù)分的(de)质量将位于所有这(zhè)些气(qì)体所在的中间(jiān)区(qū)域。那(nà)么我们通过什么来验证它的质量区域到底是不是集中(zhōng)在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太(tài)空望远(yuǎn)镜传回了宇宙当中(zhōng)第一(yī)张全(quán)彩(cǎi)的高清照片，在照(zhào)片中我(wǒ)们可以明显地看到很(hěn)多星(xīng)系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨大的形变。其实(shí)这些(xiē)星系本(běn)身(shēn)并(bìng)不是真的被(bèi)扭(niǔ)曲了(le)，也不(bù)是韦(wéi)伯望远镜出了什么问题，而是这样(yàng)极遥远(yuǎn)的(de)天(tiān)体和我们地球上的观测者之间。被一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡，这个(gè)超(chāo)大质量的(de)东西的引力，会使身后更遥远星(xīng)系(xì)的光都发生了扭曲。这(zhè)个(gè)现象就是引力透镜(jìng)效(xiào)应。这个(gè)巨大(dà)的天(tiān)体可(kě)能是超大质量的黑洞(dòng)或者是暗物质。

所以当(dāng)人们对子(zi)弹星系(xì)团观测的时候，发现它的(de)大质量区域并不是在中间(jiān)，而是在(zài)两(liǎng)侧。所(suǒ)以最好(hǎo)的解释方法就是(shì)当星团发生全部(bù)的碰(pèng)撞时，可被观测到的质量气体(tǐ)被卡在了(le)中(zhōng)间，暗物质则直接通(tōng)过(guò)了(le)这个区域，并在两(liǎng)边(biān)形成了引(yǐn)力透镜。对子(zi)弹(dàn)星系(xì)团的引力透镜研(yán)究也被认为是暗物质存在的迄今为止最好的理论证据。

除此之外，还有来自宇(yǔ)宙(zhòu)当中最古(gǔ)老(lǎo)的光。从(cóng)宇宙大爆(bào)炸开始，38万年之后，可(kě)见光终于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙(zhòu)当中(zhōng)了。经过了(le)130多亿年之后，这些(xiē)光在宇宙空间背景上留下(xià)了各相(xiāng)同性(xìng)的微(wēi)波(bō)辐射(shè)。其中红色的部分(fēn)表示温(wēn)度较高的区(qū)域，蓝色则表(biǎo)示相对较冷的区域(yù)，但实际上它们(men)之间的温差只有万分(fēn)之一。

科学家们通过(guò)对前景背景(jǐng)分离后的二(èr)值图像(xiàng)进行(xíng)连(lián)通域提取(qǔ)和标记之后发现(xiàn)，如(rú)果宇宙当中没(méi)有暗物质(zhì)，图形看起(qǐ)来不应该是这样的(de)，而随着暗(àn)物质的增(zēng)加，一些峰值的(de)幅度(dù)会减小，才变得看(kàn)起来“和谐”。为了(le)匹配宇宙微波背(bèi)景(jǐng)辐(fú)射的测量(liàng)值，我们(men)需要的暗物质大约(yuē)是普通(tōng)物质的5倍。这个数(shù)字(zì)与解释星系(xì)当中恒星运动所需要的暗物质(zhì)比例是(shì)一致(zhì)的。这就意味着。

用了一个简(jiǎn)单的理论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解释了很多不同的观(guān)测(cè)结果。而暗物质的(de)本质就是宇宙当中存在着某种类型(xíng)的粒子，它们不参与(yǔ)任何其他的电磁作用，只通过引(yǐn)力来相互作用。所以如果能够(gòu)找到(dào)这种粒子天雨粟 鬼夜哭 思念漫太古什么意思，天雨粟鬼夜哭表达什么意思(zi)的存在，就(jiù)相当于找到了暗物质存(cún)在(zài)的实际证据。这种(zhǒng)粒子(zi)到底是什么？科学家们已经提(tí)出了(le)数十种(zhǒng)的假想目标，而要寻(xún)找(zhǎo)这些不同的(de)目标粒子所需要(yào)的实验方式也(yě)不(bù)相同。在(zài)过去的几十年(nián)当中，人类为了寻找这(zhè)些看不见、摸不到(dào)，几乎(hū)不会与(yǔ)常(cháng)规(guī)物质相互作用的“暗物(wù)质”，科学家(jiā)们(men)已经进(jìn)行了超过50次的实验，却没(méi)有任何实质性的(de)发现，除了一个地方，意大利的格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处的地(dì)下矿井当中(zhōng)，藏着地球上最大(dà)的地(dì)学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层(céng)楼高的探测器(qì)，一直致(zhì)力于寻找暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的(de)科学家(jiā)声称观(guān)测到(dào)了某种信号。经(jīng)过(guò)了20多年(nián)的(de)数据(jù)收(shōu)集，人们(men)发现(xiàn)了一个(gè)有(yǒu)趣的(de)事情(qíng)。探测率会在(zài)每年的6月份达到峰(fēng)值，然后(hòu)在11月降到最低，而且在20年当中每(měi)年都是一样。一些科学(xué)家认为这(zhè)可能是人类(lèi)发现暗物(wù)质的(de)第一个直(zhí)接证据。

但(dàn)是为什么暗物质会产生周期性的年度(dù)信号呢？刚才我们(men)讲(jiǎng)了太阳系(xì)正在(zài)以220公(gōng)里/秒的速度(dù)围绕着银河系进行(xíng)移动，那么如(rú)果(guǒ)暗物质存在宇宙当中，这意味(wèi)着我们也在以这(zhè)样的速度在穿越着(zhe)暗物质流，这个(gè)过程(chéng)中会产生相应的振荡，同时地球又(yòu)以30公里/秒的速度围绕(rào)太(tài)阳进行(xíng)旋转。所以有(yǒu)半年的时间，地球(qiú)围绕(rào)太阳的方向(xiàng)与太阳(yáng)环绕银河系的方向是一致的，而(ér)另(lìng)外半(bàn)年则与之相反。

而在6月份的时(shí)候，地(dì)球与太(tài)阳(yáng)的方向正好达(dá)到完(wán)全一致，这是理论上(shàng)地球穿(chuān)越暗物质流最快的时段。而(ér)在(zài)11月份(fèn)，又恰好达到了(le)最慢值。尽管(guǎn)在实(shí)际的情(qíng)况中，太阳系相对(duì)银河系(xì)的平面(miàn)呈现了60度的(de)倾斜(xié)，但(dàn)是这(zhè)并不影响(xiǎng)这个(gè)理(lǐ)论的(de)有效性。

因此科学(xué)家(jiā)认(rèn)为这可以用(yòng)来解释，研究(jiū)人员们所观测到(dào)的周(zhōu)期性(xìng)信号。当然也可能有其他(tā)的(de)情况，造成这(zhè)种(zhǒng)年度周期信号的差异也可能是温度、湿(shī)度、土壤中的水分、高山上(shàng)的积雪，甚至连意(yì)大(dà)利游客的数量也符合这个周期的(de)规(guī)律。

所以(yǐ)，科学家们(men)又在(zài)南(nán)半球建立了一个(gè)几乎相同的实验室，这里的季(jì)节与之前的实(shí)验室正好相反(fǎn)，而在这里，地(dì)球穿过(guò)暗物(wù)质(zhì)流的(de)运动特征和第一个实验室是一样的。

因此，如果(guǒ)在这里可以得到(dào)相同(tóng)的信(xìn)号，就(jiù)可(kě)以成为暗物质所存(cún)在的非常有力的证据了(le)。但是由(yóu)于这(zhè)个实验室(shì)刚(gāng)刚建(jiàn)成不久(jiǔ)，所以截至目前还无法提供相应的数据(jù)支持(chí)。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射一台(tái)新的望远镜，这(zhè)台太空(kōng)望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大小跟哈(hā)勃(bó)望远镜(jìng)相同，但(dàn)它的宽视场仪器提供的(de)视野(yě)是(shì)哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太(tài)空望远镜其(qí)中一个(gè)关键的用途就是(shì)探索(suǒ)暗物质背后(hòu)的奥秘，对于探测的结(jié)果，我们只能拭(shì)目以待(dài)了。费米实验(yàn)室粒子(zi)天体物理中(zhōng)心的科学(xué)家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬研(yán)究发现(xiàn)，如果暗物质存在，它们极(jí)有(yǒu)可(kě)能(néng)拥有另一种神(shén)秘(mì)的效应，这种暗物质效(xiào)应(yīng)，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说是(shì)生命(mìng)进化(huà)的一个(gè)重要因素。

如果(guǒ)这一理(lǐ)论得到进一步的(de)证实，那么遍布宇宙(zhòu)当中的暗物质会不会意味着(zhe)人类并不(bù)孤单呢？或(huò)许在宇宙(zhòu)当中(zhōng)某个角落的(de)行(xíng)星上，暗物质正(zhèng)在通过这样的(de)效应(yīng)创造生(shēng)命。当然，这些推论的大前提是要先(xiān)找到暗(àn)物(wù)质存在的实际证据。那么(me)小伙(huǒ)伴们，你们觉得暗物质到底存不(bù)存在呢(ne)？喜欢(huān)请点赞(zàn)，你的(de)支持是我更新(xīn)的(de)动力(lì)！

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