宇宙是“人为制造”的？为(w现实中有和自己儿子的吗，有多少给过自己的儿子èi)何会存在科学无法解释的(de)“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什么？人(rén)类为了(le)寻(xún)找(zhǎo)暗物质存(cún)在的(de)证据，科学家(jiā)们在过去的几(jǐ)十年(nián)当中进行了(le)超过50次的长期(qī)实验，但是却没有发现任何(hé)的有(yǒu)效证(zhèng)据(jù)。除了一个地方，在1687年出版的自然哲学数学原理一(yī)书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭示了宇宙中天(tiān)体运动的(de)规律。往后的几百年来，当天文学家们发(fā)现(xiàn)某些天体(tǐ)运行轨(guǐ)道出(chū)现异常，不(bù)符合(hé)万有引力定律的(de)时候(hòu)，他们就(jiù)会知道，周(zhōu)围一定有(yǒu)未知的天(tiān)体通过引力在(zài)摄动它的轨(guǐ)道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维耶就通过天王(wáng)星运(yùn)行轨(guǐ)道的异常，推算并且发现(xiàn)了(le)海王星的存在。另外(wài)，哈雷(léi)彗星、冥王星的(de)发现都是应用万有(yǒu)引力定律所取得重大天(tiān)文(wén)成就的例子。但是(shì)这些发现都(dōu)是在恒(héng)星系统的(de)尺度当中，可当我(wǒ)们上升到星系或者是星团的尺度，事情就(jiù)开始变得诡异(yì)了(le)。

1933年，瑞士的(de)物理学(xué)家弗里茨兹威(wēi)基正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巨大星(xīng)系团，这些(xiē)星(xīng)系被引力束缚(fù)在一(yī)起。测量星系(xì)团的质量一(yī)般会使用到两种方法(fǎ)，当(dāng)两种方(fāng)法(fǎ)结果一致，就(jiù)可以确(què)定其(qí)质量的范(fàn)围(wéi)。

第一种是获得其"光度(dù)学的质量"，需要的(de)数据是测量(liàng)各(gè)个星系的光度。

第二种是(shì)动(dòng)力(lì)学质量的计(jì)算(suàn)，是(shì)利用光谱红移测量星系团中的各(gè)个星系相对于(yú)星系团的运动速度。当测量结果出(chū)来之后，兹威(wēi)基彻底懵(měng)了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光(guāng)度学(xué)质(zhì)量”的400倍。这意味着，后发座星系团(tuán)有99%的质(zhì)量消失(shī)了，或(huò)者说(shuō)这99%的(de)质(zhì)量并不以可见光(guāng)的形式所(suǒ)存在(zài)，我们无法看到。最诡异的是，在测(cè)量速度的过程中，兹威基(jī)发现星(xīng)系团中很多星系的(de)速度比理论(lùn)上要快得多，按照牛顿的运(yùn)动学定(dìng)律(lǜ)，仅靠这(zhè)些可见星系的质量所产生的(de)引(yǐn)力(lì)是无法(fǎ)将(jiāng)它(tā)们束缚在星系(xì)团内的，它们早就应该被抛出星系团之外了，除非(fēi)有一种(zhǒng)神(shén)秘(mì)的力(lì)量在起(qǐ)作用，这种(zhǒng)力(lì)量来源(yuán)于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的(de)物质(zhì)。

据此，兹维基提出(chū)了这(zhè)样(yàng)部(bù)分不(bù)可见的暗质(zhì)，它不发散光(guāng)、吸(xī)光、反射光，但是它们却(què)占据(jù)着宇宙中(zhōng)绝大(dà)部分的(de)质量。只是当时的人们对这样的一种说法(fǎ)不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个(gè)词才(cái)再一(yī)次出现。天文(wén)学家维拉鲁宾和肯(kěn)特(tè)福特(tè)在观(guān)测仙女座星(xīng)系中(zhōng)的恒(héng)星运动。理论上来说，距离中心越远的恒星在(zài)其(qí)轨道上的运(yùn)行速度就会越慢。但是他们观测的结果却让人感(gǎn)到不可(kě)思议(yì)。

随着与中心距离(lí)的增加，恒星(xīng)的旋转速度几乎保(bǎo)持不变。可是根(gēn)据牛顿的万有引(yǐn)力定律，在星系当中如果没有足够(gòu)大的(de)质量来吸引它们，这些外围的(de)恒星早就被甩到(dào)宇宙当中了。基(jī)于这种现象，科学家们会(huì)使用一种相对(duì)标准的方法来解释暗物(wù)质的存在，这种(zhǒng)方法就是(shì)测量星系当(dāng)中(zhōng)气体在(zài)X轴(zhóu)上距离星系中心的距离(lí)，以及在Y轴上气体的旋转速度。如(rú)果出现异常的结果，就认(rèn)为是由暗物质的力量进(jìn)入(rù)其(qí)中。

于是(shì)科学家们通过射电望远镜测量了距离(lí)星系中心更远距离(lí)的氢元素，发(fā)现它们(men)的(de)旋转速度并不(bù)符合牛顿的力(lì)学定(dìng)律。我(wǒ)们的太阳系也不例外(wài)，太(tài)阳(yáng)系(xì)位于银河系的第三悬(xuán)臂之上(shàng)，距离(lí)银河(hé)系中(zhōng)心(xīn)2.6万光年，根(gēn)据万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律进行(xíng)计算，太阳系的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳系正(zhèng)在以220千米/秒的(de)速度(dù)围绕银河系旋转，这个实际速度远(yuǎn)远大于理论(lùn)速度，那么产生以上这种向(xiàng)心加(jiā)速度的(de)原因很可能就是存在着一种我们看不(bù)到的物(wù)质，是这些暗(àn)物(wù)质(zhì)的引力效应将星系聚(jù)集在了一起。

也是(shì)从这时开(kāi)始，越(yuè)来越多的研究人(rén)员开始相(xiāng)信暗物质的存在。科学家根据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算在星(xīng)系当中暗物(wù)质的质量占整个星系(xì)质量的(de)85%。但是，暗物质(zhì)并(bìng)不是(shì)唯一可以(yǐ)解释这个现(xiàn)象的原因。在一(yī)项新的(de)研究(jiū)当中(zhōng)，科(kē)学家(jiā)们发(fā)现(xiàn)，几(jǐ)乎没有引力效应的遥远恒星之(zhī)间，也会(huì)出(chū)现速度上的微小差异。另(lìng)外，天文学家还发现了一(yī)个反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星系(xì)距离地球大约(yuē)2.5亿光年(nián)，大小和银河系(xì)不多，但(dàn)是星系当(dāng)中(zhōng)存在的恒星数量(liàng)却只有银河系(xì)的(de)千分(fēn)之一。

所(suǒ)以(yǐ)在(zài)理论上，该(gāi)星系必须存在暗物质，否则就(jiù)会分崩离(lí)析(xī)。但是(shì)科学家们使用(yòng)最先进的望远镜对其(qí)进行了40个(gè)小时(shí)的详细测量(liàng)之后，发现星系中的(de)恒星运动是(shì)可以用(yòng)正常的物质和(hé)力学定律来解释的(de)。那么又有人(rén)提出，也(yě)许该(gāi)星系的暗物(wù)质，已(yǐ)经被附近的另一个大星系剥离了。奇怪的(de)是，它的(de)附近没有任何(hé)星(xīng)系存在。造成这些现(xiàn)象的(de)除(chú)了暗物质的假说之(zhī)外，另一种可能就(jiù)是(shì)人类对(duì)引力的理解(jiě)还不够全面，引力很(hěn)可能在(zài)不同尺度空间中(zhōng)的工作方式(shì)是不同(tóng)的(de)，这意味(wèi)着在行(xíng)星系(xì)尺度(dù)中的天体(tǐ)会沿着它们的轨道，按照我们所理(lǐ)解的方式运动。但是上升到星系和(hé)星团的尺度，引(yǐn)力之(zhī)间的相互作(zuò)用(yòng)则是不(bù)同的(de)方式。对于(yú)在(zài)星系团之间的相互作用(yòng)，科学家还引入了外部场效应的概念，指的是在数(shù)百万光年的(de)规(guī)模上，巨大的质量之间会(huì)产生对彼(bǐ)此(cǐ)特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要对现(xiàn)在的(de)物理(lǐ)定律进行修正(zhèng)，这些(xiē)发现也让很多人认为暗(àn)物质假说理论就此终(zhōng)结(jié)。但是在宇宙当中还有关(guān)于暗物质存在的其(qí)他的(de)理论证据，这些理论证据是蒙德(dé)理论所(suǒ)没法解释(shì)的“引力透(tòu)镜”。

径向距(jù)离为37亿光年的子(zi)弹星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星(xīng)系团(tuán)所组成，类似(shì)这样的星团(tuán)，它们大部(bù)分的普通质量都在星系的(de)气体当中。当星团以1000万公里/小时发生(shēng)碰撞的时候，星际气体(tǐ)的相互作用就(jiù)会导致温度(dù)的急(jí)剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在(zài)理(lǐ)论上，在(zài)碰撞(zhuàng)之后，子(zi)弹星系(xì)团大部分的质量(liàng)将位于(yú)所有这些气体所(suǒ)在的中(zhōng)间区(qū)域。那么我(wǒ)们通过什么(me)来验证它的(de)质量区(qū)域(yù)到(dào)底是不(bù)是集中在中间呢(ne)？前(qián)不久，詹姆斯韦伯(bó)太空(kōng)望远镜传回了(le)宇(yǔ)宙当中第一张(zhāng)全彩(cǎi)的高(gāo)清照片，在照片中我们可以明显地看到(dào)很多星系似(shì)乎被(bèi)拉伸(shēn)产生了巨大(dà)的(de)形变(biàn)。其实这些星系本身并不(bù)是(shì)真(zhēn)的被(bèi)扭(niǔ)曲了，也不是韦(wéi)伯望远镜出了(le)什么问题，而是这样极遥远的天体和我们地球上的观测者之间。被一个质量(liàng)超级(jí)巨大的天(tiān)体遮(zhē)挡，这(zhè)个超(chāo)大(dà)质量的东(dōng)西的引力，会(huì)使身后更遥远星系(xì)的光(guāng)都发(fā)生了扭曲。这个现象(xiàng)就(jiù)是引力透镜效应。这(zhè)个(gè)巨大的天(tiān)体可能是超大(dà)质量的黑(hēi)洞或(huò)者是暗物(wù)质。

所以当(dāng)人(rén)们对子弹星系团观测的时候，发(fā)现(xiàn)它的(de)大质(zhì)量(liàng)区域并(bìng)不是在中间，而是在两侧。所以(yǐ)最好的(de)解释方(fāng)法就是当(dāng)星团发生(shēng)全部(bù)的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的质(zhì)量(liàng)气体被卡在(zài)了(le)中(zhōng)间，暗物质则(zé)直接(jiē)通过了(le)这个区域(yù)，并在两边(biān)形成了(le)引力透镜。对子(zi)弹(dàn)星系团(tuán)的引力透镜研(yán)究也被认为是暗物质存在的迄今(jīn)为止最(zuì)好的(de)理(lǐ)论证据。

除此之(zhī)外，还(hái)有来自宇宙当中(zhōng)最古老的(de)光。从宇宙大(dà)爆(bào)炸(zhà)开始，38万(wàn)年之后(hòu)，可见光终(zhōng)于可(kě)以畅通无阻地穿越在宇(yǔ)宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光(guāng)在宇宙空间(jiān)背(bèi)景上留下(xià)了各相同性的微波辐射。其中(zhōng)红色(sè)的(de)部分表示温度较高的区域，蓝(lán)色(sè)则表(biǎo)示相对较冷的区域，但(dàn)实际(jì)上它们之间的(de)温差(chà)只有万分之一。

科(kē)学家们(men)通(tōng)过对前景背景分离后的二值图(tú)像进行连通(tōng)域提取和标记之(zhī)后发现(xiàn)，如果宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)没(méi)有暗(àn)物质，图形看起来(lái)不应该是这(zhè)样的，而随着暗物(wù)质的增(zēng)加，一(yī)些(xiē)峰值的(de)幅度会(huì)减小，才(cái)变得看起(qǐ)来“和谐”。为(wèi)了匹配宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值，我们需(xū)要的(de)暗物(wù)质大(dà)约是普通物质的(de)5倍。这(zhè)个(gè)数字(zì)与解释星系(xì)当(dāng)中恒星运(yùn)动所(suǒ)需要的(de)暗物质比例(lì)是一致的。这就意味着。

用了一(yī)个简现实中有和自己儿子的吗，有多少给过自己的儿子单的理(lǐ)论框架，就很(hěn)好地解释了很多不同的观测结(jié)果。而(ér)暗物质的本质就是宇宙当(dāng)中存在(zài)着某种类型的粒子，它们不参与(yǔ)任何其他的电磁作用，只通过引力来相互作用(yòng)。所以(yǐ)如果能(néng)够(gòu)找到这种粒子(zi)的存在，就相当于(yú)找到了暗物质存在的实际证据。这(zhè)种粒(lì)子到底是什么？科(kē)学家们已经提(tí)出(chū)了(le)数十种的假想目标，而要(yào)寻找这些不(bù)同的目标粒(lì)子所需要的实(shí)验方式(shì)也不相同(tóng)。在过(guò)去的几(jǐ)十年当(dāng)中，人(rén)类为(wèi)了寻找这些看(kàn)不见、摸不到，几乎不会(huì)与(yǔ)常规(guī)物质相互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科学家(jiā)们已经进(jìn)行了超过(guò)50次的实(shí)验，却没(méi)有任何实质性(xìng)的发现(xiàn)，除了一个(gè)地(dì)方(fāng)，意大利(lì)的格兰萨索山(shān)，隶属于(yú)阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处(chù)的地下矿井(jǐng)当中，藏着地球上最大(dà)的地(dì)学实(shí)验室，这(zhè)个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼(lóu)高的探测器(qì)，一(yī)直(zhí)致(zhì)力(lì)于寻找暗物质粒子(zi)的周期(qī)性震(zhèn)荡。

自19现实中有和自己儿子的吗，有多少给过自己的儿子97年以来(lái)，这里的科学家(jiā)声称观测到了(le)某种信号。经过(guò)了20多(duō)年的数据收(shōu)集(jí)，人们(men)发现了(le)一个有趣的事情。探测率会在每年(nián)的6月份达到峰(fēng)值，然(rán)后在11月降到(dào)最低，而(ér)且(qiě)在(zài)20年当中(zhōng)每年都是一样(yàng)。一些(xiē)科(kē)学(xué)家认为(wèi)这可能(néng)是人类发现暗物(wù)质的(de)第一个直接证据。

但是为什么暗(àn)物质会产(chǎn)生周期性的(de)年度信号呢？刚才(cái)我们(men)讲了太阳系正在以(yǐ)220公里/秒(miǎo)的速度围绕着银河系进行(xíng)移动，那么如果暗物质存在(zài)宇宙当(dāng)中，这意味着我们也在以这样(yàng)的(de)速(sù)度在(zài)穿越(yuè)着暗物质流(liú)，这个过程(chéng)中会产生相应的振(zhèn)荡，同(tóng)时地球又以30公里/秒的速度围绕太阳(yáng)进行(xíng)旋(xuán)转。所以有半(bàn)年的时间，地球(qiú)围绕太阳的方(fāng)向与太阳环绕银河系的方向是一致的，而(ér)另外(wài)半(bàn)年则与之(zhī)相(xiāng)反。

而在6月份(fèn)的(de)时候，地球与太阳的方向(xiàng)正好达(dá)到完全(quán)一致，这是(shì)理论上地球(qiú)穿越(yuè)暗物(wù)质(zhì)流最快(kuài)的时段。而在11月份，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在(zài)实际的情(qíng)况中，太阳系相对银河系的平(píng)面呈(chéng)现了60度(dù)的倾斜，但是(shì)这并不影(yǐng)响(xiǎng)这个理论的(de)有效性。

因此科学家认(rèn)为这可以用来解(jiě)释，研究人员们所观测到的周期性(xìng)信号。当然(rán)也(yě)可能(néng)有其他的情(qíng)况，造成(chéng)这(zhè)种年度周期(qī)信号的差异也可能是温度、湿度、土壤中的水分、高山上的(de)积雪，甚至(zhì)连(lián)意(yì)大利游客的数量也符(fú)合这个周期的规(guī)律(lǜ)。

所(suǒ)以，科(kē)学(xué)家们又在南半球(qiú)建立了一个几乎相同的实(shí)验室，这里的季节与之前的实验室正(zhèng)好相(xiāng)反(fǎn)，而在这里，地球(qiú)穿(chuān)过暗物质(zhì)流的运动特(tè)征和第一个实验室(shì)是一样的。

因此，如果在这(zhè)里可以得到相同的(de)信号，就可(kě)以成为暗(àn)物质(zhì)所存在(zài)的非常有力的证据了。但是由于这个实验室刚刚(gāng)建成不久，所(suǒ)以截至目前(qián)还无法提(tí)供相(xiāng)应的数(shù)据支持(chí)。另外(wài)，在2025年(nián)，NASA将会发射一(yī)台新的(de)望远镜，这台太空(kōng)望(wàng)远镜叫(jiào)做“南(nán)希(xī)格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜(jìng)大小(xiǎo)跟哈(hā)勃望远镜相同，但它的(de)宽(kuān)视场仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪器的100倍。南(nán)希格雷斯(sī)罗曼太空(kōng)望(wàng)远(yuǎn)镜其中一(yī)个关键的用途就是探索(suǒ)暗物质背后的奥(ào)秘，对于(yú)探(tàn)测的结果，我们(men)只能拭(shì)目(mù)以待了。费米实验(yàn)室粒(lì)子天(tiān)体物理中(zhōng)心的(de)科学家(jiā)丹琥珀和(hé)贾森(sēn)斯(sī)特芬研究发现(xiàn)，如果暗物质存在(zài)，它们极(jí)有可(kě)能(néng)拥有另(lìng)一种神秘的(de)效应，这种暗物质效应，会支持(chí)宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者(zhě)说是生命进化的(de)一个重(zhòng)要因素(sù)。

如果(guǒ)这一理论得到进一步的证(zhèng)实，那么遍布(bù)宇宙当(dāng)中的(de)暗物质会不会意味着人(rén)类并不孤单呢？或(huò)许(xǔ)在宇宙当中某(mǒu)个角(jiǎo)落(luò)的行(xíng)星上，暗物质正在(zài)通(tōng)过(guò)这(zhè)样的效应创(chuàng)造生命。当(dāng)然，这些推论(lùn)的大前(qián)提(tí)是要先找到暗物(wù)质(zhì)存在的实际证(zhèng)据。那么小(xiǎo)伙伴们，你们觉得(dé)暗物质到底存不存在呢(ne)？喜(xǐ)欢请点赞，你的(de)支持是(shì)我(wǒ)更新(xīn)的动(dòng)力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 现实中有和自己儿子的吗，有多少给过自己的儿子