宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会存在(zài)科(kē)学(xué)无(wú)法解(jiě)释的(de)“暗物质”？暗物质又(yòu)究竟(jìng)是什么？人(rén)类为了寻找暗物(wù)质存在的证据，科学家(jiā)们在过去(qù)的(de)几十年当中进行了(le)超过50次的长(zhǎng)期实验，但是却没有(yǒu)发(fā)现(xiàn)任何的有效(xiào)证据。除了一个地方，在1687年出版的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭(jiē)示了宇宙中(zhōng)天体运(yùn)动的规律。往后的几百年来，当天文(wén)学家(jiā)们发(fā)现某些天体运行轨道出现异常，不符合万有引力定律的时候，他们就会知(zhī)道，周围一定有未(wèi)知的天体通过引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天王(wáng)星运行轨道(dào)的(de)异常(cháng)，推算并且发现了海王星的存在(zài)。另外，哈雷(léi)彗(huì)星(xīng)、冥王星的发现都是(shì)应用万有引力定(dìng)律所取(qǔ)得(dé)重大天文成(chéng)就的(de)例子。但(dàn)是这些(xiē)发现(xiàn)都是在恒(héng)星系统的尺度(dù)当(dāng)中，可当我们上升到星系或者是星(xīng)团的(de)尺度(dù)，事情就开(kāi)始变得诡异了。

顶到底是一种怎样的体验，顶到宫颈是顶到底什么感觉t="宇宙是“人为创造(zào)”的证据？颠覆科学认(rèn)知的暗物质！竟是生(shēng)命诞(dàn)生的(de)基础(chǔ)？_黑料正(zhèng)能量" decoding="async" data-ratio="0.5500910746812386" data-type="jpeg" data-w="1647" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/7e58e8fcd62ac7f.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

1933年(nián)，瑞(ruì)士的(de)物理学(xué)家弗里茨兹威基(jī)正在(zài)研究(jiū)和测量后发星系团的质(zhì)量(liàng)。这是一个由数千(qiān)个星(xīng)系所(suǒ)组(zǔ)成(chéng)的巨大星系团，这(zhè)些星系被引力束缚在(zài)一起。测量星(xīng)系(xì)团的质量一般会使用到两种方(fāng)法，当两种方法结果一致(zhì)，就可以确定其质量的范围。

第一种是(shì)获得(dé)其"光(guāng)度(dù)学的质量"，需要的数据是测量(liàng)各(gè)个(gè)星系的光度(dù)。

第二种是(shì)动力学(xué)质(zhì)量的计算，是利用光谱(pǔ)红移测量星系团中的各个星系(xì)相对于星系团的(de)运动(dòng)速度。当测(cè)量结果出来(lái)之后，兹威基彻底懵了，“动力(lì)学质量”竟然(rán)是(shì)“光度学质量”的400倍。这意(yì)味着，后发座星(xīng)系团有99%的质量消失(shī)了，或者说这99%的质(zhì)量并不以可见光(guāng)的形式所存在，我们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测量(liàng)速(sù)度的过程(chéng)中，兹威(wēi)基发现(xiàn)星系团(tuán)中很多星系的速度比理论上要快得(dé)多(duō)，按照牛(niú)顿的运动学(xué)定(dìng)律(lǜ)，仅(jǐn)靠这些(xiē)可(kě)见(jiàn)星(xīng)系的质量所产生的引力是(shì)无法将它们束缚在星系(xì)团内的(de)，它们早就(jiù)应该被抛出星系团之外了(le)，除非有一种神秘(mì)的力量在起(qǐ)作用，这种力量来(lái)源于某种隐形(xíng)的(de)物质。

据此，兹维基(jī)提(tí)出了(le)这(zhè)样部分不可(kě)见的(de)暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反射光，但是(shì)它(tā)们却占(zhàn)据着(zhe)宇宙中绝大(dà)部(bù)分的质量。只是当时(shí)的人们对这(zhè)样的一种说法不屑(xiè)一(yī)顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个词才再一(yī)次出(chū)现。天文学家维拉鲁宾(bīn)和肯特(tè)福特在观测(cè)仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论(lùn)上来说，距离中心越远的恒星在(zài)其轨道上的(de)运行速度就会越慢(màn)。但是他们观测的结果却让人感到不可思议。

随(suí)着与中(zhōng)心距离的(de)增加，恒星的旋(xuán)转速(sù)度几(jǐ)乎保持不变。可是根据(jù)牛顿的万(wàn)有引力定律，在(zài)星系当中如(rú)果没有(yǒu)足够大的质量来吸引它们(men)，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现(xiàn)象，科学家(jiā)们会使用一种相(xiāng)对标准(zhǔn)的方法(fǎ)来解释(shì)暗(àn)物质的存在，这种方法(fǎ)就是测(cè)量星(xīng)系当(dāng)中气(qì)体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以(yǐ)及在Y轴上气体的旋转速度。如(rú)果出现异常(cháng)的结(jié)果(guǒ)，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于是科(kē)学家们通过射电(diàn)望远镜测量了距离星系中(zhōng)心更远(yuǎn)距(jù)离的氢元素，发现它们的旋转速度并不符合牛顿的力学定律(lǜ)。我们的太阳(yáng)系(xì)也不例外(wài)，太阳(yáng)系(xì)位于(yú)银河系的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年(nián)，根据万有引力定律进行计算，太阳(yáng)系(xì)的运行速度(dù)应该是160千米/秒，但(dàn)实际(jì)上，太阳系正在(zài)以220千米(mǐ)/秒(miǎo)的(de)速(sù)度围绕银河系旋转，这个实际速度远(yuǎn)远大于(yú)理(lǐ)论(lùn)速度，那么产生以(yǐ)上这种向心加速度的原因(yīn)很可能就是存在(zài)着(zhe)一种我们看不到的物(wù)质，是(shì)这些暗(àn)物质的(de)引力效应将星系聚集在了(le)一起。

也是从这(zhè)时开(kāi)始，越来(lái)越(yuè)多(duō)的(de)研究人员(yuán)开始(shǐ)相信暗物质(zhì)的(de)存(cún)在。科学家根据星系外恒(héng)星轨道的速度(dù)，估算在星系当中暗物(wù)质的质(zhì)量占(zhàn)整(zhěng)个星系质量的85%。但是，暗(àn)物质并不(bù)是唯(wéi)一可以解释这个(gè)现(xiàn)象(xiàng)的原因(yīn)。在一项新(xīn)的研(yán)究当中，科学家们发现，几乎没有引力效(xiào)应的(de)遥(yáo)远恒星之间(jiān)，也(yě)会出现(xiàn)速(sù)度(dù)上的微小(xiǎo)差异(yì)。另外，天(tiān)文学(xué)家还发现了一个反常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿(yì)光年，大小和银河系不多(duō)，但是星系当中存在的恒星数量(liàng)却只有银河系(xì)的千分之(zhī)一。

所以在理(lǐ)论上，该星系必须存在(zài)暗(àn)物质(zhì)，否则(zé)就会分崩离析。但是科(kē)学家(jiā)们使用最先进的望远镜对(duì)其进行了40个小时的(de)详细(xì)测量之后，发(fā)现星系(xì)中的恒(héng)星运动是(shì)可以用正(zhèng)常的物质和力(lì)学(xué)定律来解释(shì)的。那么又有人提出，也许该星系的暗物(wù)质(zhì)，已经(jīng)被附近的另一个大(dà)星系剥离了。奇怪的是，它(tā)的(de)附近没有任何星系存在(zài)。造成这些现象的除(chú)了暗物质的假说之外，另一种可(kě)能(néng)就是人类(lèi)对引(yǐn)力的理解还不够全面，引力很可(kě)能在不同尺度(dù)空(kōng)间中的(de)工作方式是不(bù)同的，这意味着(zhe)在行星系尺(chǐ)度中的天体(tǐ)会(huì)沿(yán)着(zhe)它们的轨道(dào)，按照我们所理解的方式(shì)运动。但是上升到星系和星团(tuán)的尺度，引(yǐn)力之间的(de)相互(hù)作用则是(shì)不(bù)同的方式。对于在星系团之间的(de)相互(hù)作用，科学家(jiā)还(hái)引入了(le)外部场效应的(de)概念，指的(de)是在数百(bǎi)万光年的规模上(shàng)，巨大的(de)质量之间会产生对彼(bǐ)此特殊的效(xiào)果(guǒ)，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成(chéng)立，这(zhè)意(yì)味(wèi)着我们(men)需要对(duì)现在的物(wù)理(lǐ)定律进行修(xiū)正(zhèng)，这些发现也让很多人认为暗物质假说理论就此终结。但是在(zài)宇宙当中还有(yǒu)关于暗物质(zhì)存在的其他的(de)理论(lùn)证据，这些理(lǐ)论证据是(shì)蒙德理论所没法解释(shì)的“引力透镜”。

径向距离为37亿(yì)光年(nián)的子(zi)弹星系团(tuán)，由两个碰撞的星(xīng)系团所组成，类似这样的星团，它们大部分的(de)普通(tōng)质(zhì)量都在星系的气(qì)体当中(zhōng)。当星团以1000万(wàn)公(gōng)里/小(xiǎo)时发(fā)生碰撞的时候，星际(jì)气体的相互(hù)作用就会(huì)导致温度的急剧升(shēng)高，速度大幅降低。所(suǒ)以(yǐ)在理(lǐ)论上，在(zài)碰(pèng)撞(zhuàng)之后，子弹星系团大部(bù)分(fēn)的质量将位于所有这(zhè)些(xiē)气体所在的中(zhōng)间区域。那么(me)我们通过什么来验证(zhèng)它的(de)质量(liàng)区(qū)域到底(dǐ)是不是集(jí)中(zhōng)在(zài)中间(jiān)呢？前(qián)不久，詹姆(mǔ)斯韦伯(bó)太空望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)传回了宇宙当中第一张全彩的高清照片，在照片中(zhōng)我们可以(yǐ)明显地看(kàn)到(dào)很多星系似乎(hū)被(bèi)拉伸产生了巨(jù)大(dà)的形(xíng)变。其(qí)实这(zhè)些星(xīng)系(xì)本(běn)身并不是真(zhēn)的被扭曲(qū)了，也不是韦伯望远镜出了什么问题，而(ér)是这样极遥(yáo)远的(de)天(tiān)体和我们地球上的观(guān)测者之(zhī)间。被一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡(dǎng)，这个(gè)超(chāo)大质量的东(dōng)西(xī)的引力(lì)，会使身后更遥(yáo)远星系的光都发生了扭曲。这个现象就是引力透镜效应。这(zhè)个(gè)巨大的(de)天体(tǐ)可能是超大质量的黑洞或者是(shì)暗物质。

所以当人(rén)们对子弹星系团(tuán)观测的(de)时(shí)候，发现它的大(dà)质量区(qū)域并(bìng)不是在中间，而是(shì)在(zài)两侧。所以最(zuì)好的(de)解释方(fāng)法(fǎ)就是当星团发生全部的碰撞时(shí)，可被(bèi)观测(cè)到的(de)质量气体被卡在了(le)中间，暗物质则直接通过了这个(gè)区域，并在两(liǎng)边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团(tuán)的引力透镜研究(jiū)也被(bèi)认(rèn)为是暗物质存在的(de)迄今为止最好的理论(lùn)证(zhèng)据。

除此之外，还有(yǒu)来自宇(yǔ)宙当中最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于(yú)可以畅(chàng)通无阻(zǔ)地穿越在宇宙当中了。经过了130多(duō)亿年之后，这些光在宇宙空间背景(jǐng)上留下了各相同性的微波辐射。其中红色的部分表示温度(dù)较高的区(qū)域，蓝(lán)色则表示(shì)相对(duì)较冷的区域，但实(shí)际上它们之间的(de)温差只有万分之(zhī)一(yī)。

科(kē)学家们通过对前景背景分离后的二值(zhí)图像进行连通域提取和标(biāo)记之后发现(xiàn)，如果宇宙当中(zhōng)没有(yǒu)暗物质(zhì)，图(tú)形看起(qǐ)来不应该是这样的，而随着(zhe)暗(àn)物质(zhì)的增加，一(yī)些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射(shè)的测量值，我(wǒ)们(men)需要(yào)的暗(àn)物质大约是普(pǔ)通物质的(de)5倍。这(zhè)个数字与(yǔ)解释星系当中(zhōng)恒星运(yùn)动(dòng)所需要的暗物质比例是一致(zhì)的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架，就(jiù)很好地解释了很多不同的观测结果。而暗(àn)物质的本(běn)质就是宇(yǔ)宙当中存在着某种类型的粒(lì)子，它们不参与任何其(qí)他的电磁作用，只通过引力(lì)来(lái)相(xiāng)互作用。所以如果能够找到这种粒子(zi)的存(cún)在，就(jiù)相(xiāng)当于(yú)找(zhǎo)到(dào)了暗物质存(cún)在(zài)的实际证据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学(xué)家们已经提出了数十(shí)种(zhǒng)的(de)假(jiǎ)想目标，而要寻找这些不同的(de)目标粒(lì)子(zi)所需要的(de)实验(yàn)方(fāng)式(shì)也(yě)不(bù)相(xiāng)同。在过(guò)去的(de)几十年当中，人类为(wèi)了寻找这(zhè)些(xiē)看不见、摸(mō)不(bù)到，几(jǐ)乎(hū)不会与(yǔ)常规物质相互作(zuò)用的“暗物质”，科学家(jiā)们已经进行了超过50次(cì)的实(shí)验，却没有任何(hé)实质性的发现，除了一个地方，意大利的(de)格兰(lán)萨(sà)索(suǒ)山，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山下1400米处的地(dì)下(xià)矿(kuàng)井当(dāng)中，藏着地(dì)球上(shàng)最(zuì)大的地学实验(yàn)室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼高的探测器，一直致力(lì)于寻(xún)找暗物质粒(lì)子的周期性震荡(dàng)。

自1997年(nián)以来，这里的(de)科(kē)学家声称(chēng)观测到(dào)了某(mǒu)种信(xìn)号。经过了20多年的数据收(shōu)集，人(rén)们发现了一个有趣的事(shì)情。探测率会在每年的(de)6月份达到峰值，然后在11月降到最低，而且在20年当中(zhōng)每年(nián)都(dōu)是一样。一些(xiē)科(kē)学家(jiā)认为(wèi)这可能是(shì)人(rén)类发(fā)现暗物质的第一个(gè)直接(jiē)证据。

但是为什么暗物质(zhì)会产生周期性(xìng)的年度(dù)信号(hào)呢？刚(gāng)才我们讲(jiǎng)了(le)太阳系正在以220公里/秒的(de)速度围绕着(zhe)银(yín)河系进行(xíng)移动(dòng)，那(nà)么如果暗物质存在宇宙当中，这意(yì)味着(zhe)我们也在以这样的(de)速度在穿越着暗物质(zhì)流，这个过(guò)程中(zhōng)会产生相应的(de)振(zhèn)荡，同时地球(qiú)又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半(bàn)年的时(shí)间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系的方向是一致的，而另(lìng)外(wài)半年则(zé)与之相(xiāng)反。

而(ér)在6月份的时(shí)候，地球(qiú)与太阳的(de)方向(xiàng)正(zhèng)好(hǎo)达(dá)到(dào)完全一致，这是理论上地球穿(chuān)越暗物质(zhì)流最(zuì)快的时(shí)段。而在(zài)11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的(de)情况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度(dù)的倾(qīng)斜，但是这并不影响这个理论(lùn)的有效性。

因此科学家认为(wèi)这可以用(yòng)来解释，研究人员们所观测到的(de)周期性信号。当(dāng)然也可能有其他的(de)情况(kuàng)，造成这种年度周期信号(hào)的差异也可能是(shì)温(wēn)度、湿度、土壤中的水分、高山上的积雪，甚至(zhì)连意大(dà)利(lì)游客的数量(liàng)也符合(hé)这个周期的规律。

所(suǒ)以，科(kē)学家们又在(zài)南半(bàn)球建(jiàn)立(lì)了(le)一个几乎相同的(de)实验室，这(zhè)里的季(jì)节与之前的(de)实验(yàn)室正(zhèng)好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过暗物质流的(de)运动特征和(hé)第一(yī)个实验室是一样的(de)。

因此，如果在这里可以得(dé)到相(xiāng)同的信号，就可以成为暗(àn)物质所存(cún)在的非(fēi)常有(yǒu)力的证据(jù)了。但是由于这个实验室刚刚建成不久，所以截至目前(qián)还无法提供(gōng)相应的数据支持(chí)。另外(wài)，在2025年，NASA将会发(fā)射一台新的望(wàng)远镜，这(zhè)台太空望(wàng)远镜(jìng)叫做“南希格雷斯罗曼”，它的(de)主镜大小跟(gēn)哈(hā)勃望(wàng)远镜相同，但它的(de)宽视(shì)场仪器提(tí)供的视野是哈勃红(hóng)外仪(yí)器的100倍(bèi)。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用途(tú)就是探索暗物质背后的奥(ào)秘(mì)，对于(yú)探测的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子(zi)天体物理(lǐ)中心的科学(xué)家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究(jiū)发(fā)现，如果暗物质存在，它们极有可能拥有另(lìng)一(yī)种神秘的效应，这种(zhǒng)暗物质(zhì)效应，会支(zhī)持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或(huò)者说是生(shēng)命进化的一个(gè)重要(yào)因素。

如果这一理论得到进一步的证实，那么遍布宇宙(zhòu)当中的暗(àn)物质(zhì)会不会意味着人类并不孤(gū)单呢？或许在宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中某(mǒu)个角落的行星上，暗物质正在通过这样的效(xiào)应创(chuàng)造生命。当然，这(zhè)些推论的(de)大(dà)前提是要先(xiān)找(zhǎo)到暗(àn)物质(zhì)存在的实际证据(jù)。那么小伙伴们，你们觉得(dé)暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支持是我(wǒ)更(gèng)新的动(dòng)力！

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