宇(yǔ)宙是(shì)“人为制造”的？为何(hé)会存(cún)在科学无法(fǎ)解释的“暗(àn)物质”？暗物(wù)质(zhì)又究竟是(shì)什么？人类为了(le)寻找暗物质存(cún)在的证据(jù)，科学家们在过去(qù)的几十(shí)年当中(zhōng)进行(xíng)了(le)超(chāo)过50次的长期实验，但(dàn)是(shì)却没有发现任何的有效证(zhèng)据。除了一个地方，在(zài)1687年出版的自(zì)然哲学数(shù)学(xué)原(yuán)理一(yī)书中，埃萨克牛顿发表(biǎo)了(le)万有引力定律(lǜ)，它(tā)揭示了宇宙中天体运动(dòng)的(de)规(guī)律(lǜ)。往后的几百年来，当天文(wén)学家们发现某些天体运行轨道出(chū)现异常，不符(fú)合(hé)万有引力定律的时候(hòu)，他们就会知(zhī)道，周围一(yī)定(dìng)有未知(zhī)的天(tiān)体通过引(yǐn)力在摄(shè)动它的轨道。比如在1846年(nián)，奥本勒维耶就通过天王星运行轨道(dào)的异(yì)常，推算并且发(fā)现了(le)海(hǎi)王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王(wáng)星的发现都是应(yīng)用万有引力定(dìng)律所(suǒ)取(qǔ)得(dé)重大天文(wén)成(chéng)就的(de)例子(zi)。但(dàn)是这(zhè)些发现都是在恒(héng)星系统的尺度当中，可当我(wǒ)们上(shàng)升到星(xīng)系或者(zhě)是星(xīng)团的尺度(dù)，事情就(jiù)开始变(biàn)得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗(fú)里(lǐ)茨兹威(wēi)基正(zhèng)在研究和测量后(hòu)发星系团的质量。这(zhè)是一个由(yóu)数千个星(xīng)系所组成的(de)巨大星(xīng)系团，这些星系被引力束缚(fù)在一起(qǐ)。测量星系团(tuán)的质量一般(bān)会使用到两(liǎng)种方法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结(jié)果一致，就(jiù)可以确定其质量的(de)范(fàn)围(wéi)。

第一种是获得其"光度(dù)学的质(zhì)量"，需要的(de)数据是(shì)测量(liàng)各个星系的光(guāng)度。

第二种是(shì)动(dòng)力(lì)学质量的(de)计算(suàn)，是利用光(guāng)谱红移测量(liàng)星系团中的各个星系相对于(yú)星系(xì)团的运动速度。当测量结果出来之(zhī)后(hòu)，兹威基彻(chè)底懵了，“动力(lì)学质量”竟然是(shì)“光度学质(zhì)量”的400倍。这意味(wèi)着，后(hòu)发(fā)座星系(xì)团有99%的质量消失(shī)了，或者(zhě)说这(zhè)99%的质量并(bìng)不以可见光的形(xíng)式所存在(zài)，我们无法(fǎ)看到。最诡异的是，在(zài)测量速度的(de)过程中，兹威基发现星系团中很多星系的速度比理论上要快得多，按(àn)照牛顿(dùn)的运(yùn)动学定(dìng)律，仅靠这些可见星(xīng)系的质量(liàng)所产生的引力是(shì)无法(fǎ)将它们束缚在(zài)星系团内(nèi)的，它们早就应该被抛出星系(xì)团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这(zhè)种力(lì)量来(lái)源于某种隐形的物质(zhì)。

地铁的时速一般是多少公里，地铁的时速一般是多少码lt="宇宙是“人为创造”的证据？颠(diān)覆科(kē)学(xué)认知的暗物质！竟是(shì)生(shēng)命诞(dàn)生的基础？_黑料正能量(liàng)" decoding="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，兹维基提出了这样部分不(bù)可(kě)见的暗质(zhì)，它不发散光、吸光、反射光，但是它们却占据(jù)着宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人们(men)对这样的一(yī)种说法不屑一顾。

直(zhí)到40年(nián)之后，“暗物(wù)质(zhì)”这个词才(cái)再一次出现。天文学(xué)家维拉鲁宾和肯特(tè)福特在(zài)观测仙女座(zuò)星(xīng)系(xì)中的恒星(xīng)运动。理论上来说，距(jù)离中心越(yuè)远的恒星在其轨道上的运(yùn)行速度就会越慢。但是他们观测(cè)的(de)结果却(què)让人感(gǎn)到不可思议。

随着与(yǔ)中心距离的增加，恒星的旋转速度(dù)几乎保持不(bù)变。可(kě)是根据牛顿的万有引力定律，在(zài)星系(xì)当中(zhōng)如果没有足(zú)够大的(de)质量来吸(xī)引它们，这(zhè)些(xiē)外围的(de)恒星早就(jiù)被甩到(dào)宇宙(zhòu)当中了。基于这种(zhǒng)现象(xiàng)，科学家们(men)会使用一(yī)种相对(duì)标准(zhǔn)的方(fāng)法(fǎ)来解释暗物质的存(cún)在，这种方法就是(shì)测量星系当中气体在X轴上(shàng)距离星系中心的距离(lí)，以及在Y轴上(shàng)气体(tǐ)的旋(xuán)转速度。如果出现异常的结果，就(jiù)认(rèn)为是由暗(àn)物(wù地铁的时速一般是多少公里，地铁的时速一般是多少码)质的力量进入其中。

于是科(kē)学家们通过射电望远镜测量(liàng)了距离星系中心更远距离的氢(qīng)元素，发现它们的旋转速(sù)度(dù)并不符合牛顿的(de)力(lì)学定律。我们的太阳系也不例(lì)外，太阳系位(wèi)于银河系的第三悬(xuán)臂之上，距(jù)离(lí)银(yín)河(hé)系中心2.6万(wàn)光年，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳系的运行速度应该(gāi)是(shì)160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳系(xì)正(zhèng)在以(yǐ)220千米/秒的(de)速(sù)度围绕银(yín)河系(xì)旋转(zhuǎn)，这个实际速度远远大于(yú)理论速度(dù)，那么产生以上这(zhè)种向心加速(sù)度的原因很可能(néng)就是存在着一种我们看不到的物质，是这(zhè)些(xiē)暗物(wù)质的引力效应将星系聚集(jí)在了(le)一起。

也是从这(zhè)时开始，越来越多的研究(jiū)人员(yuán)开始相信(xìn)暗(àn)物质的(de)存在。科学(xué)家根据星系外(wài)恒(héng)星(xīng)轨道(dào)的(de)速度(dù)，估算在星系当中暗(àn)物质(zhì)的(de)质量占整(zhěng)个(gè)星系质量的(de)85%。但是，暗物质并不是唯一可(kě)以解释这个现象的原因。在一项新(xīn)的研究当中，科(kē)学家们发(fā)现，几乎没(méi)有引(yǐn)力效应的遥远(yuǎn)恒(héng)星之间，也会出(chū)现速(sù)度上的微小(xiǎo)差异。另外，天文学家还发现了一个反常(cháng)的(de)星系，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球大约(yuē)2.5亿(yì)光年，大小和银河系不多，但是(shì)星系(xì)当中存在(zài)的恒(héng)星数量(liàng)却只有银河(hé)系(xì)的千分(fēn)之一(yī)。

所以在理论上，该星系必须(xū)存在暗物(wù)质，否则就会分崩(bēng)离析(xī)。但是科(kē)学家们使用最先进的望远(yuǎn)镜对其进行(xíng)了40个小(xiǎo)时的详细测(cè)量之后，发现星系中的恒星运(yùn)动是可以用正常的物质和力学定(dìng)律来解释的。那(nà)么又有人提(tí)出，也(yě)许该(gāi)星系的暗(àn)物质(zhì)，已经被附近的另一个大星系剥离了(le)。奇(qí)怪的是(shì)，它(tā)的(de)附近没有任(rèn)何星(xīng)系(xì)存在。造成这些现象的除了暗物质(zhì)的假(jiǎ)说(shuō)之外(wài)，另一种可能就是人类对(duì)引(yǐn)力的(de)理解还不(bù)够(gòu)全面，引力很可能在(zài)不(bù)同尺度空间(jiān)中(zhōng)的工作方(fāng)式是(shì)不(bù)同的，这意味着在行星系尺度中的天体会沿着它们的轨道，按照我们所理解(jiě)的方式运动。但(dàn)是上升到星系和星团的尺度(dù)，引(yǐn)力(lì)之(zhī)间的相互(hù)作(zuò)用则(zé)是(shì)不同的(de)方式(shì)。对于在星系团(tuán)之间的相互作用，科学(xué)家还引(yǐn)入了外部场效应的概念，指的是在数百(bǎi)万光(guāng)年的规模上，巨大的质(zhì)量之间(jiān)会产生(shēng)对(duì)彼此特殊的效果，这个理(lǐ)论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙德理论(lùn)成立，这意(yì)味着我们(men)需要对现在的物理定(dìng)律进行修正(zhèng)，这些发现也让很多人认为(wèi)暗物质假说理论就此终结。但是在宇宙当中还有关于暗物质存在的其(qí)他的理论证据，这(zhè)些理论证据是蒙德理论所没(méi)法解释的“引(yǐn)力透镜”。

径向距离为(wèi)37亿(yì)光年的子(zi)弹星系团，由两个碰(pèng)撞(zhuàng)的星系团所组成，类似(shì)这样的星团，它们大部(bù)分(fēn)的普通质量都(dōu)在(zài)星系(xì)的(de)气体当中。当星团以1000万公(gōng)里(lǐ)/小时发(fā)生(shēng)碰撞的时候(hòu)，星际气体的相(xiāng)互作用就会导致(zhì)温度的急剧升高，速度(dù)大幅降(jiàng)低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系团(tuán)大部分的质(zhì)量将位于所有(yǒu)这些气体所在的中间(jiān)区域。那(nà)么我们通过什么来验证它的质量(liàng)区域到底是(shì)不(bù)是(shì)集中在中(zhōng)间呢？前不久，詹姆斯韦伯(bó)太空望远镜(jìng)传回了宇宙当中(zhōng)第一张(zhāng)全(quán)彩的高(gāo)清照片(piàn)，在照片(piàn)中我们(men)可以明显地看到很多星(xīng)系似(shì)乎被拉(lā)伸产(chǎn)生了巨大的形变。其实这些(xiē)星(xīng)系本(běn)身并不(bù)是(shì)真(zhēn)的被扭曲了，也不(bù)是韦伯望远镜出(chū)了什么(me)问题(tí)，而(ér)是这样极遥远的(de)天体和我们地球上(shàng)的观测者之间。被一(yī)个质量超级(jí)巨大(dà)的(de)天(tiān)体遮挡，这个(gè)超大质量的(de)东西的引力，会(huì)使身(shēn)后(hòu)更遥远(yuǎn)星系的光都发(fā)生了扭曲(qū)。这个现象就是(shì)引力透镜效应。这个巨大的(de)天体(tǐ)可能(néng)是超大质量的(de)黑洞或者是(shì)暗物质。

所以当(dāng)人(rén)们(men)对(duì)子(zi)弹星系团观测的(de)时候，发(fā)现(xiàn)它(tā)的大质量区域并不(bù)是在中间，而是在两侧。所以最好的解释方法(fǎ)就是当星团(tuán)发生全部的碰撞时，可(kě)被(bèi)观测到的质量气体被卡在(zài)了中间，暗物质则直(zhí)接通过了这个区域，并在两边形成了(le)引力透镜。对子弹星(xīng)系团的引力(lì)透镜研究(jiū)也被认为是暗物(wù)质存在的(de)迄今为止最(zuì)好的理论(lùn)证据。

除此之外，还(hái)有来(lái)自宇宙当中(zhōng)最古老(lǎo)的光。从(cóng)宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可见光终于(yú)可以畅通无阻地穿(chuān)越在宇宙当中(zhōng)了。经过了130多亿年(nián)之(zhī)后，这些光(guāng)在(zài)宇宙空间背景上留下(xià)了各相同性的微波辐射。其中红色的部分表示温(wēn)度较高的区域(yù)，蓝色则表示相对(duì)较冷(lěng)的区域，但实际上(shàng)它们(men)之间的(de)温(wēn)差只有万(wàn)分之一。

科学家们通过对前景背景分(fēn)离(lí)后的二值(zhí)图像(xiàng)进行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当中没(méi)有暗物(wù)质，图形看起来不应该是这样的，而随着(zhe)暗物质的增加，一(yī)些峰值的幅度会减(jiǎn)小，才变得看起来(lái)“和谐”。为了(le)匹配(pèi)宇宙微(wēi)波背景辐射(shè)的测量值，我们需要(yào)的暗物质大约是普通物质的(de)5倍。这个数字与解释星(xīng)系当中(zhōng)恒星(xīng)运动所需要的暗(àn)物质比例是一(yī)致的(de)。这就(jiù)意味着(zhe)。

用了(le)一(yī)个简(jiǎn)单的(de)理(lǐ)论框架，就很好地解释了很多不同的观测结果。而暗(àn)物(wù)质的本(běn)质(zhì)就(jiù)是宇宙当中(zhōng)存在着(zhe)某(mǒu)种(zhǒng)类型的粒子，它们不参与(yǔ)任何其他(tā)的电磁作用，只通过引(yǐn)力来相互作用(yòng)。所以(yǐ)如(rú)果能够找(zhǎo)到这种粒(lì)子的存在，就相当于(yú)找到了暗物质存在的(de)实际证(zhèng)据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学家们已经(jīng)提出了数十种的假想目(mù)标，而要寻找这些不(bù)同的目(mù)标粒子所需要的实(shí)验方式也不相同。在(zài)过去的几(jǐ)十(shí)年当中，人类为了寻找(zhǎo)这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常规物质相互作用的(de)“暗(àn)物(wù)质”，科学家们已经进行了超过(guò)50次的实验，却没有任何实质性的发现，除了一个地方，意大利的格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的地下矿井(jǐng)当中(zhōng)，藏着地球上最大(dà)的(de)地(dì)学实(shí)验室(shì)，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里(lǐ)有(yǒu)一(yī)个三层楼(lóu)高的探测器，一直致力(lì)于寻找暗物质粒子的周期(qī)性震(zhèn)荡。

自1997年以来(lái)，这里(lǐ)的科学家声称观(guān)测到了(le)某种信号。经(jīng)过(guò)了20多年的数据收集，人(rén)们(men)发现(xiàn)了一个(gè)有趣的事情。探测率(lǜ)会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降到最(zuì)低，而且在20年当中每年都(dōu)是一(yī)样。一些科学(xué)家(jiā)认为这(zhè)可能是人类发现暗物(wù)质(zhì)的第一个直接证据(jù)。

但是为什么暗(àn)物(wù)质会产生周期性(xìng)的年度信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太(tài)阳(yáng)系正(zhèng)在以220公里/秒的速度围绕(rào)着(zhe)银河系进行移动(dòng)，那么如果(guǒ)暗物(wù)质存在宇宙当中，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(gè)过程中(zhōng)会产生相应的振荡(dàng)，同时地球又(yòu)以30公里/秒(miǎo)的速度围绕太(tài)阳(yáng)进行旋转。所以有(yǒu)半年的时(shí)间(jiān)，地球(qiú)围绕(rào)太阳的(de)方向与(yǔ)太阳(yáng)环绕银河系的方向是一致(zhì)的，而另外半年则与之相反。

而在6月份的时候，地球(qiú)与(yǔ)太阳(yáng)的方向(xiàng)正(zhèng)好达到完(wán)全一(yī)致，这是理论上地球(qiú)穿越暗物(wù)质流最快的时段。而在11月(yuè)份，又恰好达(dá)到(dào)了(le)最(zuì)慢值。尽管在(zài)实际的情况(kuàng)中(zhōng)，太(tài)阳系(xì)相对银河系(xì)的(de)平面呈现了60度的倾(qīng)斜，但是这(zhè)并不影响这个理论的有效性(xìng)。

因此科学(xué)家认(rèn)为这可以用来解(jiě)释，研究人员(yuán)们所(suǒ)观测(cè)到的周期性信号。当然也可(kě)能(néng)有其他的情况，造成这种年度周期信(xìn)号的差(chà)异也可能(néng)是温度、湿(shī)度、土壤(rǎng)中的(de)水分(fēn)、高山(shān)上的积雪，甚至连(lián)意大利游客的数量也符合这个(gè)周(zhōu)期的(de)规律。

所以，科学(xué)家们又在南半球建(jiàn)立了一(yī)个几乎相(xiāng)同的实验室，这(zhè)里(lǐ)的季节与之前的实验室正好相(xiāng)反(fǎn)，而在这(zhè)里，地(dì)球穿过暗物质流的运(yùn)动特征和第一个(gè)实验室(shì)是一样的。

因此，如果在(zài)这(zhè)里可以得到(dào)相同的信号，就(jiù)可以(yǐ)成为暗物质所存在的非常有力的证据了。但是由(yóu)于这个实验室刚刚建成不久，所(suǒ)以(yǐ)截至目(mù)前还(hái)无法提(tí)供相(xiāng)应的数据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新的(de)望远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主(zhǔ)镜大小跟哈勃望远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供(gōng)的视野是(shì)哈勃红外(wài)仪器的100倍。南希(xī)格雷斯(sī)罗(luó)曼太空望远镜(jìng)其中一个关键的用途就是(shì)探索暗物质背后的(de)奥秘，对(duì)于探测的结果，我们(men)只(zhǐ)能拭目以待了(le)。费米实(shí)验室粒子(zi)天体物理中心(xīn)的科学家丹琥珀和(hé)贾森斯特芬研究发现，如果(guǒ)暗物质存(cún)在，它们极有可能拥有另(lìng)一(yī)种神秘的效(xiào)应，这种暗物质(zhì)效应(yīng)，会(huì)支持(chí)宇(yǔ)宙当中(zhōng)生命的诞(dàn)生，或者说是(shì)生命进(jìn)化的一个重要因素。

如果这(zhè)一理论得到进(jìn)一步的证(zhèng)实，那(nà)么遍(biàn)布(bù)宇宙当中的暗物质会不会(huì)意味着人类并不孤单(dān)呢？或许在宇宙当(dāng)中某(mǒu)个角落的(de)行星上，暗物质(zhì)正(zhèng)在通过这样的效应(yīng)创造(zào)生(shēng)命(mìng)。当然，这些推(tuī)论的大(dà)前(qián)提是要先找(zhǎo)到暗物质(zhì)存在(zài)的(de)实(shí)际证据(jù)。那(nà)么小伙伴们，你们觉得(dé)暗物质(zhì)到底存(cún)不存(cún)在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更新(xīn)的(de)动力(lì)！

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