宇宙(zhòu)是“人为(wèi)制造(zào)”的？为何会(huì)存(cún)在科学无法解(jiě)释的“暗物质(zhì)”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存在的(de)证据，科学家们(men)在过去的几十年当中进(jìn)行了(le)超过50次的(de)长期实验(yàn)，但是却没有(yǒu)发现任何的(de)有效(xiào)证(zhèng)据。除了一个地(dì)方(fāng)，在1687年(nián)出版的自然哲(zhé)学数学(xué)原理一(yī)书(shū)中，埃萨(sà)克牛顿发表了万(wàn)有引力定律，它揭示了宇宙中(zhōng)天体运动(dòng)的(de)规律。往后的几百年来，当天文学家们发现某些(xiē)天体运行轨道出现(xiàn)异常，不符合万有引力定律的时候，他们就(jiù)会知道，周(zhōu)围(wéi)一定有未知的天体通过引力(lì)在摄动它的轨道。比如(rú)在1846年，奥本勒维耶就通过天(tiān)王(wáng)星运行轨道的异(yì)常，推算并且发现了海王(wáng)星的存在。另外，哈雷彗星(xīng)、冥王星的(de)发(fā)现都(dōu)是应(yīng)用万有引(yǐn)力(lì)定律(lǜ)所取(qǔ)得重大天(tiān)文成就(jiù)的(de)例子。但是这些发现(xiàn)都(dōu)是(shì)在(zài)恒星系统的尺度当中，可当我们上升(shēng)到(dào)星(xīng)系或者是星(xīng)团的尺度，事情就开始变得(dé)诡异(yì)了(le)。

1933年，瑞(ruì)士的(de)物理(lǐ)学家弗里茨(cí)兹(zī)威(wēi)基正(zhèng)在(zài)研究(jiū)和(hé)测量后(hòu)发(fā)星(xīng)系团的(de)质量。这是一个由数千个星(xīng)系所(suǒ)组成(chéng)的巨大星系团，这些星系被引力束(shù)缚(fù)在一(yī)起。测(cè)量星系(xì)团的质(zhì)量一般会(huì)使用到两种方法，当两种方法结果一致(zhì)，就可(kě)以确(què)定其(qí)质量的范围。

第一种是(shì)获得其"光(guāng)度学的(de)质量(liàng)"，需要的数据是(shì)测量各个星系(xì)的光度。

第二(èr)种是动力学质量的计算，是利(lì)用光谱红移测量星系团中的(de)各个星系相对于星系团的运动(dòng)速度。当(dāng)测量结(jié)果(guǒ)出来之后，兹(zī)威基彻底懵了，“动力学(xué)质量”竟然是(shì)“光度学(xué)质量”的(de)400倍。这意味着(zhe)，后发座(zuò)星系团有99%的(de)质量消失(shī)了，或者(zhě)说这99%的质量并不以可见光(guāng)的形式(shì)所存在，我们无法(fǎ)看(kàn)到。最诡异的是，在测量速度的过程(chéng)中(zhōng)，兹(zī)威基发(fā)现星系团中很(hěn)多星系的速度比理(lǐ)论上(shàng)要(yào)快(kuài)得多(duō)，按照牛顿的运动学(xué)定律，仅靠这些可见(jiàn)星系的质量所产生的引力是无法将它们束缚在(zài)星(xīng)系团内的，它们早就应该被抛出星(xīng)系团之外了(le)，除非有一种神秘(mì)的力量在(zài)起作用，这(zhè)种力量(liàng)来源于某(mǒu)种隐形的物质。

阻抗实部虚部是什么意思，实部虚部是什么意思啊ng="async" data-ratio="0.6186612576064908" data-type="jpeg" data-w="1479" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/46f985a9e4c3e7e.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

据此，兹(zī)维基提出了(le)这样部分不可(kě)见的暗质(zhì)，它不发(fā)散(sàn)光、吸光、反射光，但是它们却占据着(zhe)宇(yǔ)宙中绝大部(bù)分的(de)质量。只(zhǐ)是当时的人们对这(zhè)样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后(hòu)，“暗(àn)物(wù)质(zhì)”这个词才再(zài)一次出(chū)现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在观测仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论上来说，距离中心(xīn)越远的(de)恒星在(zài)其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测的结果却让人感到不可(kě)思议。

随着与中(zhōng)心(xīn)距离的增加，恒星的(de)旋转速度(dù)几乎(hū)保持不变。可是根据(jù)牛顿的万有(yǒu)引力定(dìng)律(lǜ)，在星系当中如果没(méi)有足(zú)够大的质量来吸引它们(men)，这些外围(wéi)的恒星(xīng)早(zǎo)就(jiù)被甩到宇宙当(dāng)中了。基于这种现象，科学(xué)家们会使用(yòng)一种相对标准的方法来解(jiě)释暗(àn)物质的(de)存在，这种方(fāng)法就(jiù)是(shì)测量星系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为是由暗(àn)物质的力量进入其(qí)中。

于是科学家们通过射电望远(yuǎn)镜测量了(le)距离星(xīng)系(xì)中心(xīn)更远距离的(de)氢(qīng)元素，发现它(tā)们(men)的旋转速(sù)度(dù)并(bìng)不符合(hé)牛顿的力(lì)学定律(lǜ)。我(wǒ)们的太阳系也(yě)不(bù)例外(wài)，太阳(yáng)系位(wèi)于银河系的第(dì)三悬臂(bì)之上，距离银河系中心(xīn)2.6万光年，根据(jù)万有引(yǐn)力定律进行计算，太阳系的运(yùn)行(xíng)速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际(jì)上，太阳系(xì)正在以220千米/秒的速度(dù)围绕(rào)银河系旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那么产生以上这种向心加速度的原因(yīn)很可能(néng)就是存在(zài)着一种我(wǒ)们看不到的物质(zhì)，是这些暗物(wù)质的引(yǐn)力效应将星系聚(jù)集在了一起(qǐ)。

也是从(cóng)这时开始(shǐ)，越(yuè)来越多的(de)研究人(rén)员开(kāi)始相信(xìn)暗物质的存(cún)在。科学家根据星系外恒(héng)星轨道的速度，估算(suàn)在星系当中暗物质(zhì)的质量占整个星系质量的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯(wéi)一可以解(jiě)释(shì)这个现象(xiàng)的原因。在一项新(xīn)的研究当中(zhōng)，科(kē)学家(jiā)们(men)发现，几乎没有引力效应(yīng)的遥远(yuǎn)恒星之(zhī)间(jiān)，也会出现(xiàn)速度上的微小(xiǎo)差异。另外，天文(wén)学家还(hái)发现了一个反(fǎn)常的星(xīng)系(xì)，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小和银(yín)河(hé)系不多，但是星系当中存在的恒星数量(liàng)却只(zhǐ)有银(yín)河系的千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星系必须存在暗(àn)物质，否(fǒu)则就会分崩离析。但是科学家们(men)使用最(zuì)先进的望远镜对其进行了40个(gè)小(xiǎo)时(shí)的详细测(cè)量之后(hòu)，发(fā)现星系中的恒星(xīng)运动是(shì)可以用正常的物质(zhì)和力(lì)学定律(lǜ)来解释的。那么又有人(rén)提出，也许(xǔ)该星系的暗(àn)物质(zhì)，已经被附近的另一个大星系剥(bō)离了(le)。奇(qí)怪的(de)是(shì)，它的(de)附近没有任何星系存在。造(zào)成这(zhè)些现象的(de)除了暗(àn)物质(zhì)的(de)假说之外，另一(yī)种可能(néng)就(jiù)是人(rén)类对引力的(de)理解还不够全面(miàn)，引力很可能在不同尺度空间(jiān)中的(de)工作(zuò)方(fāng)式是不(bù)同(tóng)的，这(zhè)意味着在(zài)行星系尺度中的天体会沿着它们(men)的轨(guǐ)道，按照(zhào)我(wǒ)们所理解的(de)方式(shì)运(yùn)动。但是上升(shēng)到星(xīng)系和(hé)星团的尺度，引力之间的(de)相互(hù)作用则是不同的方式。对(duì)于(yú)在星系(xì)团(tuán)之间的相互(hù)作用，科(kē)学(xué)家还引入了外部场效应的概念(niàn)，指的是在(zài)数(shù)百万(wàn)光年的规模上(shàng)，巨大的(de)质量之间会产生对彼阻抗实部虚部是什么意思，实部虚部是什么意思啊此特殊的效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立，这意(yì)味着(zhe)我(wǒ)们需要对现在(zài)的物理定律进行修正，这些发现(xiàn)也让很多人认为暗(àn)物(wù)质假(jiǎ)说(shuō)理论就(jiù)此终结(jié)。但是(shì)在宇宙当中还(hái)有关于(yú)暗物质存在(zài)的其他的理论证(zhèng)据，这些(xiē)理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力(lì)透镜(jìng)”。

径向距离为37亿(yì)光年的(de)子弹星系团，由两个碰撞的(de)星系(xì)团(tuán)所组成，类似这样的星团(tuán)，它(tā)们大部(bù)分的普通质量都在星(xīng)系(xì)的气体当中(zhōng)。当(dāng)星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星际气(qì)体的相互作用就(jiù)会导致温度的(de)急剧升高，速度大幅(fú)降低(dī)。所以在理论上，在碰撞之后(hòu)，子弹星(xīng)系团(tuán)大部(bù)分(fēn)的质(zhì)量(liàng)将位于所有这些(xiē)气体(tǐ)所在的中间区域。那么我们通过什么来验证它的质量区域(yù)到(dào)底是不是集中在中(zhōng)间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯太(tài)空望远镜传回了(le)宇宙(zhòu)当中第一张全彩(cǎi)的高清照片，在照(zhào)片中(zhōng)我们可以(yǐ)明显地看到(dào)很多星系似(shì)乎被拉(lā)伸(shēn)产生(shēng)了巨(jù)大的(de)形变(biàn)。其实这些星系(xì)本身并(bìng)不是真(zhēn)的被扭曲了，也不是韦伯(bó)望远镜出了什(shén)么问题，而是这样极遥远(yuǎn)的天(tiān)体和我(wǒ)们地球(qiú)上(shàng)的观测者之间。被一个质量(liàng)超级巨大的(de)天体(tǐ)遮(zhē)挡，这个超大质量的东(dōng)西(xī)的引力，会使身后(hòu)更遥远星系的光(guāng)都发(fā)生(shēng)了扭曲。这个现象就是引(yǐn)力透镜(jìng)效应。这(zhè)个巨大(dà)的(de)天体可能是超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质。

所以当人们(men)对子弹星系团观测的时候(hòu)，发现它(tā)的(de)大质量区域并不(bù)是在(zài)中间(jiān)，而是在两侧。所以(yǐ)最(zuì)好的解释方法就是当(dāng)星团发生全(quán)部的碰撞时，可被观测到(dào)的(de)质量(liàng)气(qì)体被(bèi)卡在了中间，暗(àn)物质则直(zhí)接通过了这个区域，并(bìng)在两(liǎng)边形成了引力(lì)透镜(jìng)。对子弹星系团的(de)引力透镜研究(jiū)也(yě)被认为是暗物(wù)质存在的迄今为止最好的理论证(zhèng)据(jù)。

除此之外(wài)，还有来(lái)自宇(yǔ)宙当中(zhōng)最古(gǔ)老的光。从宇宙(zhòu)大爆(bào)炸开始，38万年之后，可见光终于(yú)可以畅通(tōng)无阻地穿越在(zài)宇(yǔ)宙当中了。经过(guò)了130多亿年(nián)之后，这些光在宇宙(zhòu)空间背景上留下了(le)各相同(tóng)性(xìng)的微(wēi)波辐射。其中红色的部分表示(shì)温(wēn)度较高的区域(yù)，蓝色则表示相对较冷的区域，但实际上它(tā)们之间的温(wēn)差只有万分之一。

科(kē)学家们(men)通(tōng)过对前景背景分(fēn)离后的二值图像(xiàng)进(jìn)行连通域提取和标(biāo)记之后(hòu)发现，如果宇(yǔ)宙当中没(méi)有暗物(wù)质(zhì)，图形(xíng)看起来不应该是这样的，而随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会(huì)减小，才(cái)变(biàn)得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测(cè)量值，我们需要的暗(àn)物质大(dà)约是(shì)普通物质的5倍。这(zhè)个数字与解释星(xīng)系(xì)当中恒星(xīng)运动所需要的(de)暗物质比例是(shì)一致(zhì)的(de)。这就意(yì)味着。

用了一个简单的理论(lùn)框架，就(jiù)很好地解释了很多不同的观测结果(guǒ)。而(ér)暗(àn)物质的本(běn)质就是宇宙当(dāng)中存在着某种类型的粒子(zi)，它们不(bù)参与(yǔ)任何其他的电(diàn)磁作用，只通(tōng)过引(yǐn)力来相互(hù)作(zuò)用。所以如果能(néng)够找到这种粒子(zi)的存在，就相(xiāng)当(dāng)于找(zhǎo)到了暗物(wù)质存在的实(shí)际证据。这种粒子到(dào)底(dǐ)是什么？科学家们已经提出了数(shù)十种(zhǒng)的假想目标，而要(yào)寻(xún)找(zhǎo)这些不同的(de)目标粒子所需要的实验方式也(yě)不相同。在过去的(de)几十年当中，人类为了(le)寻找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎(hū)不(bù)会与常规物质(zhì)相(xiāng)互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已(yǐ)经进(jìn)行了超过50次(cì)的实验(yàn)，却(què)没有任何实(shí)质(zhì)性的(de)发现，除了(le)一个(gè)地(dì)方，意大利的格(gé)兰萨索山(shān)，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在山(shān)下1400米处的地下矿(kuàng)井当中，藏着地(dì)球(qiú)上最大的地学实验室(shì)，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的(de)探测器(qì)，一直致力(lì)于寻找暗物质(zhì)粒子的(de)周期性震(zhèn)荡。

自1997年以(yǐ)来，这(zhè)里的科学(xué)家(jiā)声称观测(cè)到(dào)了某种信号。经过了20多年的数据(jù)收集(jí)，人们发现了一个有趣(qù)的事情(qíng)。探测(cè)率会(huì)在每年的6月份达到峰值，然后在11月(yuè)降到最(zuì)低(dī)，而且在20年当中每年都是一样。一些科学家认为这(zhè)可能(néng)是人类发现(xiàn)暗物质的(de)第一个直(zhí)接(jiē)证据。

但是为什么暗物质会产生周期性的年度(dù)信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了(le)太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银河系进行移动，那么如果(guǒ)暗物质存在宇宙当中(zhōng)，这意味着我们也在以这样的速度在(zài)穿(chuān)越着暗物质流，这个过程中会产生相应(yīng)的振(zhèn)荡，同(tóng)时地球又以30公(gōng)里/秒的速(sù)度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时间(jiān)，地(dì)球围绕太阳(yáng)的方(fāng)向与太阳环绕银河系的方向是一致的，而另外(wài)半(bàn)年则(zé)与(yǔ)之相反。

而在6月份的时候，地球与太阳的方(fāng)向正好达到完全一致，这(zhè)是理论上(shàng)地(dì)球穿越(yuè)暗(àn)物质流最(zuì)快的时段。而在(zài)11月份(fèn)，又(yòu)恰好达到了(le)最(zuì)慢值。尽管在实际(jì)的(de)情况中，太阳系相对银河(hé)系的平面呈现了60度的倾(qīng)斜，但(dàn)是(shì)这(zhè)并不影响这个理论的有(yǒu)效性(xìng)。

因此科学(xué)家(jiā)认(rèn)为这可以用来解释，研究(jiū)人员们所观测到的(de)周期(qī)性信(xìn)号。当然也可能(néng)有其(qí)他的情况，造成(chéng)这种年度周期信号(hào)的差异也可能是温度(dù)、湿(shī)度、土壤(rǎng)中的水分、高(gāo)山上的积雪，甚至(zhì)连(lián)意(yì)大利游客的数量也符合这个周(zhōu)期的规律。

所以，科学(xué)家们(men)又在南(nán)半球建立了(le)一个几乎相(xiāng)同的实验室，这里的(de)季节与之(zhī)前的实验室正(zhèng)好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗(àn)物质流的运(yùn)动特征(zhēng)和第(dì)一个实验室是一样的。

因(yīn)此(cǐ)，如(rú)果在这里可(kě)以得(dé)到相(xiāng)同的信号，就可以(yǐ)成为(wèi)暗物质所存(cún)在的(de)非常(cháng)有力的证(zhèng)据(jù)了。但是(shì)由于(yú)这个实验室刚刚(gāng)建(jiàn)成不(bù)久，所以截至目前(qián)还(hái)无法(fǎ)提供相应的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会发射一(yī)台新的望远镜，这台太空(kōng)望远镜叫做“南希格(gé)雷(léi)斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟哈勃(bó)望远(yuǎn)镜相同，但(dàn)它(tā)的(de)宽(kuān)视场仪(yí)器提供的视野是(shì)哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太空(kōng)望远镜其中(zhōng)一(yī)个关键的用途就是探(tàn)索暗(àn)物质(zhì)背后的(de)奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待了。费(fèi)米实(shí)验(yàn)室粒子天体物(wù)理中心的科学家丹琥珀和(hé)贾森斯特(tè)芬(fēn)研(yán)究(jiū)发现，如果暗(àn)物(wù)质存(cún)在，它们极有可能拥有另(lìng)一种神秘的(de)效应，这种(zhǒng)暗物质(zhì)效(xiào)应，会支持宇宙当中生(shēng)命(mìng)的诞生，或者(zhě)说是生(shēng)命进化的一个重要因素。

如果这(zhè)一理论得到进(jìn)一步(bù)的证(zhèng)实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质(zhì)会不会意味着人类并不孤(gū)单(dān)呢？或许在宇宙当中某个角(jiǎo)落的行(xíng)星上，暗物质正在通过这样的效(xiào)应创造生命。当然，这些推论(lùn)的大(dà)前(qián)提是(shì)要先(xiān)找到暗物(wù)质存(cún)在(zài)的实际证据。那么(me)小伙伴们，你(nǐ)们(men)觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢(huān)请点赞，你的(de)支持是(shì)我更(gèng)新的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 阻抗实部虚部是什么意思，实部虚部是什么意思啊