宇宙是“人为制造”的？为(wèi)何会(huì)存在(zài)科学无法解释(shì)的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟(jìng)是(shì)什(shén)么？人(rén)类(lèi)为了寻找暗物(wù)质存在的(de)证据，科(kē)学家们在过去的几(jǐ)十(shí)年当中(zhōng)进行了超过(guò)50次(cì)的(de)长期实验(yàn)，但是却没有(yǒu)发现任(rèn)何的有效证据。除(chú)了一个地(dì)方(fāng)，在1687年出版(bǎn)的自(zì)然哲学数学原(yuán)理(lǐ)一书中，埃萨克(kè)牛顿(dùn)发(fā)表(biǎo)了万有引力(lì)定(dìng)律，它揭示了宇宙中(zhōng)天体(tǐ)运动的(de)规律。往后的几百(bǎi)年来，当天文学家们发现某些天(tiān)体运(yùn)行轨道出现异常(cháng)，不符合万(wàn)有引力定律(lǜ)的时候，他(tā)们就会知道，周围一定有未知的(de)天体通(tōng)过(guò)引力在(zài)摄(shè)动它的轨道(dào)。比如在1846年，奥(ào)本勒(lēi)维耶(yé)就(jiù)通过天王星(xīng)运行轨(guǐ)道(dào)的(de)异常，推算并且发现了(le)海王星的存在(zài)。另外，哈雷彗星、冥王(wáng)星的发现都是应用(yòng)万有引(yǐn)力定律(lǜ)所取得(dé)重大天文成(chéng)就的例子。但是这些(xiē)发(fā)现都是在(zài)恒星系(xì)统的尺度当(dāng)中，可当我(wǒ)们上升到星系或者是星团的尺度，事情(qíng)就开(kāi)始变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗(fú)里茨兹威基正(zhèng)在研究和测量后发星系团的质量。这是一个由数千个星系所组成的(de)巨(jù)大星(xīng)系(xì)团，这些星(xīng)系被引力(lì)束缚在(zài)一起。测量星系团的质(zhì)量一般(bān)会使用到两种(zhǒng)方法，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第一种是(shì)获(huò)得其"光度学的(de)质(zhì)量"，需要的数(shù)据是(shì)测(cè)量各(gè)个(gè)星系的光(guāng)度。

第二种是动力学质(zhì)量的计算，是利用(yòng)光谱红移测量星(xīng)系团中的各个星系相对于星系团的运动速度。当(dāng)测量结(jié)果出(chū)来(lái)之后，兹(zī)威基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度(dù)学质量(liàng)”的400倍。这(zhè)意味(wèi)着(zhe)，后发座星系(xì)团(tuán)有99%的质量消失了，或者说这99%的(de)质华枝春满天心月圆什么意思可以发朋友圈吗，怀瑾握瑜,风禾尽起什么意思量(liàng)并不以可见光的形(xíng)式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在测(cè)量速度的过程中(zhōng)，兹威基发现(xiàn)华枝春满天心月圆什么意思可以发朋友圈吗，怀瑾握瑜,风禾尽起什么意思星系(xì)团中很多(duō)星系的速度比理论上要快(kuài)得多，按照牛(niú)顿(dùn)的运动学定律(lǜ)，仅(jǐn)靠这些可见(jiàn)星系的(de)质(zhì)量所(suǒ)产生的引力(lì)是无法(fǎ)将它们束缚(fù)在星系团(tuán)内(nèi)的(de)，它们早就应该被抛出星系团之外(wài)了，除(chú)非有(yǒu)一种神秘(mì)的力量在(zài)起作用，这种(zhǒng)力量来源(yuán)于某种隐(yǐn)形的物质。

据此，兹维基提出了(le)这样部分不(bù)可(kě)见的暗质(zhì)，它(tā)不(bù)发散光、吸光、反射(shè)光，但是它(tā)们(men)却占据着(zhe)宇(yǔ)宙中绝大部分的质量。只(zhǐ)是当(dāng)时的人们(men)对这样的一种说法不屑一顾。

直到(dào)40年之后，“暗物质”这(zhè)个(gè)词才再一次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在(zài)观测仙女座(zuò)星系中的恒星运动。理(lǐ)论上来(lái)说，距离中(zhōng)心(xīn)越(yuè)远的恒星在其轨道上(shàng)的(de)运行速(sù)度就会越慢。但是他们观测的结果(guǒ)却(què)让人(rén)感到不(bù)可思(sī)议。

随着(zhe)与中心距离的增加(jiā)，恒星的旋(xuán)转速(sù)度几乎保持不(bù)变。可是根据牛顿的万(wàn)有引(yǐn)力定律，在星系当中如果没有足够大的质量来吸引它们，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于(yú)这(zhè)种现象，科学家们会(huì)使用(yòng)一(yī)种相对(duì)标准(zhǔn)的方(fāng)法来解释(shì)暗(àn)物质的(de)存在，这种方法就是测量星系(xì)当中气体在X轴上距离星系中心的(de)距(jù)离(lí)，以及在Y轴上气(qì)体的(de)旋转速度。如果出现异常(cháng)的结果，就认为是由(yóu)暗物质(zhì)的(de)力量进入其中。

于是(shì)科(kē)学家们(men)通过射电望远镜(jìng)测量了距离星系中心更远距离的(de)氢(qīng)元素，发现它(tā)们的(de)旋转(zhuǎn)速度并不(bù)符合牛顿的力学定律。我(wǒ)们的太阳系也不(bù)例外，太(tài)阳系位(wèi)于银河系的第三悬臂之上，距(jù)离(lí)银河(hé)系中(zhōng)心2.6万光年，根据万有引力定律进行(xíng)计算，太阳系(xì)的运行(xíng)速度应该是160千(qiān)米/秒，但实际(jì)上，太(tài)阳系正在以220千米/秒的速(sù)度围(wéi)绕银河系(xì)旋转，这个实际速(sù)度(dù)远远大于(yú)理论速(sù)度，那么(me)产生以上(shàng)这种向心加(jiā)速度的原(yuán)因很(hěn)可(kě)能就是存在着一种我们看不到(dào)的物质(zhì)，是(shì)这些暗物质(zhì)的引(yǐn)力效应将星系聚集在(zài)了一起(qǐ)。

也是从(cóng)这时开始，越来越多的研究人员(yuán)开(kāi)始(shǐ)相信(xìn)暗物质的存(cún)在。科学家根据星系外(wài)恒星(xīng)轨道(dào)的速度，估算在星系(xì)当中(zhōng)暗物质的质量占整个星系(xì)质量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可(kě)以解释这个现象(xiàng)的原因。在一项新的(de)研(yán)究当中，科(kē)学家们(men)发现，几乎没有引力效应的(de)遥远恒星之间，也会出(chū)现速度上的微小差异。另外，天文学家还发现(xiàn)了(le)一个反常(cháng)的(de)星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系(xì)距(jù)离地球大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多，但是(shì)星系当(dāng)中存在的(de)恒星数(shù)量(liàng)却(què)只有银(yín)河系的千分之一。

所以(yǐ)在(zài)理论上，该星系必(bì)须存(cún)在(zài)暗物质，否则就会分崩离析。但(dàn)是科学家们(men)使用最先(xiān)进(jìn)的(de)望远镜对其进行了40个小(xiǎo)时(shí)的详细测(cè)量之后，发(fā)现(xiàn)星系中的恒星运动是(shì)可(kě)以用正(zhèng)常的(de)物(wù)质和力学定律来(lái)解释的。那么又有人(rén)提出，也许该星系的暗(àn)物质，已经(jīng)被附近的(de)另一个大星系剥离了。奇怪的是，它的附近没有(yǒu)任何星(xīng)系(xì)存在。造成这(zhè)些现象(xiàng)的除(chú)了暗(àn)物质的假说之外，另一(yī)种(zhǒng)可(kě)能就是人类对引力的理解还(hái)不够全面，引力很可能在不同尺度空间中(zhōng)的工作方式是不同的，这意味着在行星系尺度中(zhōng)的(de)天(tiān)体会沿着它(tā)们(men)的轨道，按(àn)照我们所理解(jiě)的方式运动。但是上升到星系和星(xīng)团(tuán)的(de)尺度，引力之间的(de)相互作用则是不同的方式(shì)。对于(yú)在星系团之间的相(xiāng)互作用，科学家还引(yǐn)入(rù)了外部场效(xiào)应的概念(niàn)，指的(de)是(shì)在(zài)数百万光年的规模上，巨大的质量之间会产生(shēng)对彼此特(tè)殊(shū)的效果，这个(gè)理论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要(yào)对现在的物(wù)理定(dìng)律进行修正，这些发现也(yě)让很(hěn)多人认(rèn)为(wèi)暗物质假(jiǎ)说理论就(jiù)此终结。但是(shì)在宇宙当(dāng)中还有(yǒu)关(guān)于暗(àn)物质存在的其(qí)他(tā)的理论证据，这(zhè)些理论证(zhèng)据(jù)是(shì)蒙德(dé)理论所(suǒ)没法(fǎ)解释的(de)“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的(de)子弹星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系(xì)团所组成，类似这样的星团，它们(men)大部分(fēn)的普通质量都在(zài)星(xīng)系(xì)的气体(tǐ)当(dāng)中。当星团以1000万(wàn)公里/小时(shí)发生碰撞的(de)时候，星际气体的相互作用就会导致温度的急剧升高，速度大幅降低。所以在(zài)理(lǐ)论上，在碰撞之(zhī)后，子弹星系(xì)团大部(bù)分的质量将位于所有(yǒu)这些气(qì)体(tǐ)所在的(de)中(zhōng)间区域(yù)。那么我们通过什么来验证它的质量区域(yù)到底是(shì)不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空望远(yuǎn)镜传回了宇宙当(dāng)中(zhōng)第(dì)一张全彩的(de)高清照片，在照片中我(wǒ)们可(kě)以明(míng)显(xiǎn)地看到很多星系似乎(hū)被(bèi)拉伸(shēn)产生了(le)巨大的形变。其实这(zhè)些星(xīng)系本身并不是(shì)真的被扭(niǔ)曲了，也(yě)不是韦伯望远镜出了什(shén)么问题，而是这样极(jí)遥远的天体(tǐ)和我(wǒ)们地球上的观测者之(zhī)间。被一个质量超(chāo)级(jí)巨大的天体遮挡，这个超大质量(liàng)的(de)东西的引(yǐn)力，会使身后更遥远星系的光都发生(shēng)了扭曲。这个(gè)现象就是引(yǐn)力透镜(jìng)效应。这个巨大的(de)天体(tǐ)可能是(shì)超大(dà)质量的黑洞或(huò)者(zhě)是暗(àn)物(wù)质。

所以当人们对子弹星系团观测的时候，发现它(tā)的大(dà)质量区域并不(bù)是在中间，而是在两(liǎng)侧。所以最好的解释方(fāng)法(fǎ)就(jiù)是当星团(tuán)发生全部(bù)的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的质量(liàng)气体被卡在了中间(jiān)，暗物质则(zé)直(zhí)接通(tōng)过(guò)了这个区域，并在(zài)两边形成(chéng)了引力(lì)透镜。对(duì)子弹星系团的引力透镜研究也被认为是(shì)暗物(wù)质存在的迄今为止最好的理(lǐ)论(lùn)证据。

除此之(zhī)外(wài)，还有来自宇宙当中最(zuì)古老的光。从(cóng)宇宙大爆炸(zhà)开始，38万(wàn)年之后，可见光终于可以畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些(xiē)光(guāng)在宇(yǔ)宙空(kōng)间背景上(shàng)留下了各(gè)相(xiāng)同性的微波辐(fú)射。其中红色的部分表示(shì)温度(dù)较高的区域，蓝色则(zé)表示相对较冷的(de)区域(yù)，但实际上它(tā)们之间(jiān)的(de)温差(chà)只(zhǐ)有万分之(zhī)一。

科学家(jiā)们(men)通过对(duì)前景背景(jǐng)分离后的二值图像进(jìn)行(xíng)连(lián)通(tōng)域提取和标记之(zhī)后发现，如(rú)果宇宙(zhòu)当中没有暗物(wù)质，图形看起来不应该是这样的，而(ér)随着暗物(wù)质的增加(jiā)，一(yī)些峰(fēng)值(zhí)的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙微波背景辐射的(de)测(cè)量(liàng)值，我们需要的暗(àn)物质大(dà)约是普通物质的5倍(bèi)。这个数字与解释星系当中恒(héng)星运动所需(xū)要(yào)的暗物质比例(lì)是一致的。这(zhè)就(jiù)意味着。

用了一个(华枝春满天心月圆什么意思可以发朋友圈吗，怀瑾握瑜,风禾尽起什么意思gè)简单的理论框架，就很(hěn)好地解释了很多(duō)不同的观测(cè)结果。而暗物质的本质就是宇宙当中存在着某(mǒu)种(zhǒng)类型的粒子，它们不参与任(rèn)何其他的电磁作用，只通过引力来相互作(zuò)用。所以(yǐ)如果能够找到这种粒子的存在，就相当于找(zhǎo)到了暗物质(zhì)存在的实(shí)际证据。这种粒子到(dào)底是什么？科学(xué)家们已经提出了数(shù)十种(zhǒng)的假想(xiǎng)目标，而要寻找(zhǎo)这(zhè)些不同的目标粒子所需要的实验(yàn)方(fāng)式也(yě)不相同。在过去(qù)的(de)几十年当中，人类(lèi)为了寻找这(zhè)些看不见、摸不到，几乎(hū)不会与常(cháng)规物(wù)质相互(hù)作用的“暗(àn)物质”，科学家们已(yǐ)经(jīng)进行了超过50次的(de)实验，却没有任何实质性的发现，除(chú)了一(yī)个(gè)地方(fāng)，意大(dà)利的(de)格(gé)兰萨索山(shān)，隶属于阿(ā)尔卑斯(sī)山脉。

在山(shān)下1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最大的地学实验室(shì)，这(zhè)个实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个(gè)三层楼高的探测(cè)器，一直致力(lì)于寻找暗(àn)物质粒子的周(zhōu)期(qī)性震荡(dàng)。

自1997年(nián)以(yǐ)来，这里的科学家声称观测到了某种信(xìn)号。经过了20多年的数据收集，人们发现了一个有趣的(de)事情。探(tàn)测率(lǜ)会在每(měi)年的6月份达到峰值(zhí)，然后在11月降到最低(dī)，而且在20年(nián)当(dāng)中每年都是(shì)一(yī)样。一些科学家认为(wèi)这(zhè)可能是(shì)人类发(fā)现(xiàn)暗(àn)物质的(de)第(dì)一个(gè)直接证据(jù)。

但是为什么(me)暗物(wù)质(zhì)会产生周期性的年度信(xìn)号呢(ne)？刚才我们讲了太阳系正在以(yǐ)220公(gōng)里/秒的速度围绕着银(yín)河(hé)系进(jìn)行移动，那么如果暗物质存在宇宙当中，这(zhè)意(yì)味着(zhe)我们也在以这样的速度在(zài)穿越着暗物质流，这(zhè)个过程(chéng)中会(huì)产生相应的振荡，同时地球又以30公里/秒的(de)速(sù)度(dù)围绕太阳(yáng)进行旋转。所以有(yǒu)半年的(de)时间，地球围(wéi)绕太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一(yī)致的，而另外半年(nián)则与(yǔ)之(zhī)相(xiāng)反。

而在6月份的时候(hòu)，地球与太阳的方(fāng)向正好达到完(wán)全一致，这是理(lǐ)论上(shàng)地球穿(chuān)越(yuè)暗物(wù)质流最快的(de)时段。而在11月份(fèn)，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况中，太阳(yáng)系相对银河系(xì)的平面呈现了60度的倾斜，但(dàn)是这(zhè)并不影响(xiǎng)这(zhè)个理论的有效性(xìng)。

因此科学家认(rèn)为这(zhè)可(kě)以用来(lái)解(jiě)释(shì)，研究人员(yuán)们所观测到(dào)的(de)周期性信号(hào)。当然也可能有其他的情况，造成这(zhè)种年(nián)度周期(qī)信号(hào)的差异也可(kě)能是(shì)温度、湿度、土壤中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至(zhì)连意大利游客的(de)数(shù)量也(yě)符合这个周期的规(guī)律(lǜ)。

所以，科(kē)学家(jiā)们又在南半(bàn)球建立了一个几乎相同的实(shí)验室，这里的季节与之前的(de)实验(yàn)室正(zhèng)好相(xiāng)反(fǎn)，而在(zài)这里，地球穿(chuān)过(guò)暗物质流(liú)的(de)运动特征和第一个实验室(shì)是一样的。

因此，如果在这(zhè)里可(kě)以得到相同的信号，就可(kě)以成为暗物质所存在的(de)非常(cháng)有力的(de)证据了(le)。但是由(yóu)于(yú)这个实验室刚刚建成不久，所以(yǐ)截至目前还无(wú)法提供相应(yīng)的数据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一台新的(de)望远镜(jìng)，这台太空(kōng)望远镜叫做“南希(xī)格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大(dà)小(xiǎo)跟(gēn)哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪器提供(gōng)的(de)视野是哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太空(kōng)望远镜其中一个(gè)关(guān)键的用途就是(shì)探索暗(àn)物质背后的奥秘，对于(yú)探(tàn)测(cè)的结果(guǒ)，我(wǒ)们只能拭(shì)目以待了。费(fèi)米实验室粒子天体(tǐ)物理中(zhōng)心的科(kē)学家(jiā)丹琥珀和贾森斯特(tè)芬研究发现，如果暗物质存(cún)在，它们极有可能拥有另一种神秘(mì)的(de)效(xiào)应，这(zhè)种暗物质效应，会支持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者说是生命进化的(de)一个重要因素。

如果这一理(lǐ)论(lùn)得到进一步的证实，那(nà)么遍布(bù)宇宙当(dāng)中的暗物质会(huì)不会意味着人类并不孤单呢？或(huò)许在宇宙当中某个角落的行星上，暗(àn)物质正在通过这样的效应(yīng)创造生命。当然，这些推(tuī)论的大前提是要(yào)先找到暗物质存在的实(shí)际(jì)证据(jù)。那(nà)么小伙伴们(men)，你(nǐ)们觉(jué)得暗物质到(dào)底存不存(cún)在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支(zhī)持是我更新的动(dòng)力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 华枝春满天心月圆什么意思可以发朋友圈吗，怀瑾握瑜,风禾尽起什么意思