宇宙是“人为制造”的？为何会存(cún)在科学(xué)无法解释(shì)的(de)“暗物(wù)质”？暗(àn)物质又(yòu)究竟是(shì)什(shén)么？人(rén)类为了(le)寻找暗物质(zhì)存在的证据，科(kē)学家们(men)在过去的几(jǐ)十(shí)年(nián)当中进行了(le)超过50次的长期实验，但是却没有发(fā)现任何的有效(xiào)证(zhèng)据(jù)。除了一个地(dì)方(fāng)，在(zài)1687年出版的自然哲(zhé)学数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表(biǎo)了万有引力(lì)定律(lǜ)，它揭示了宇宙中天(tiān)体运动的规律。往(wǎng)后的几百年(nián)来，当天文学家们发(fā)现(xiàn)某些天体运行轨(guǐ)道出现异常(cháng)，不符合万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律的时候，他(tā)们就会知道，周围一定(dìng)有(yǒu)未知的天体通过引力在摄动(dòng)它的(de)轨道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过天王星运行轨(guǐ)道的(de)异常，推算并且发现了(le)海王星的存在。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王(wáng)星的发现都是应(yīng)用万有引力(lì)定律所取得重大天(tiān)文成就的例子。但(dàn)是这(zhè)些发现都(dōu)是在恒星系(xì)统的尺度当中(zhōng)，可当我(wǒ)们上升(shēng)到(dào)星(xīng)系(xì)或者是星(xīng)团的尺度，事情就(jiù)开始变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家弗里(lǐ)茨兹威基(jī)正在研(yán)究和测(cè)量后发星系团的(de)质量。这是一个由数(shù)千个星(xīng)系所组(zǔ)成的巨大星系(xì)团(tuán)，这些(xiē)星系被引(yǐn)力束缚在一(yī)起。测量星系(xì)团的质量一般会使用(yòng)到(dào)两种方法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结果(guǒ)一致，就可以确定其质(zhì)量(liàng)的(de)范围。

第一种是获得其(qí)"光度学的(de)质量(liàng)"，需要的数据(jù)是(shì)测量各个星系(xì)的光(guāng)度(dù)。

第二种是(shì)动力学(xué)质量的(de)计算，是利用光谱红移测量星(xīng)系团(tuán)中的各(gè)个星(xīng)系(xì)相对于星(xīng)系团的运(yùn)动速度。当测量结果(guǒ)出(chū)来之后，兹威基彻(chè)底懵了(le)，“动力学质(zhì)量”竟然(rán)是(shì)“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团(tuán)有99%的质(zhì)量消失了，或者(zhě)说(shuō)这99%的质量并(bìng)不以可见光的形式所存在，我(wǒ)们无(wú)法看到。最诡异的是，在(zài)测量速度的过程中，兹威(wēi)基发现星系团中很多星系(xì)的速度比(bǐ)理(lǐ)论上要(yào)快(kuài)得多，按(àn)照牛顿的运动学定律，仅靠这(zhè)些(xiē)可见(jiàn)星系的质(zhì)量(liàng)所产生的引(yǐn)力是无法将它们(men)束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星系团之外了，除(chú)非有一种(zhǒng)神秘的力量在起作用，这种力量来源于某种隐形的物质。

<建军是哪一年img alt="宇宙(zhòu)是“人为创(chuàng)造(zào)”的(de)证据？颠(diān)覆科学(xué)认知的(de)暗物质！竟(jìng)是生命诞生的基础(chǔ)？_黑(hēi)料(liào)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(zī)维基提出了这样部分不可见的暗质(zhì)，它(tā)不(bù)发散光、吸光、反(fǎn)射光，但是它(tā)们(men)却占据(jù)着(zhe)宇宙中绝大部分(fēn)的质量。只是当时的(de)人(rén)们对(duì)这样的一种(zhǒng)说法不屑一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物质”这个词才再(zài)一次出现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在观(guān)测仙(xiān)女座星系中(zhōng)的恒(héng)星(xīng)运动。理论上来说，距(jù)离中心越(yuè)远的恒星(xīng)在其轨道(dào)上的运行速度(dù)就会越慢。但是他们观测的结果却让人感到不可思议。

随(suí)着与中心距(jù)离(lí)的增加，恒星的旋转速度几乎保持不变(biàn)。可是根(gēn)据(jù)牛顿(dùn)的万有引(yǐn)力定(dìng)律，在星(xīng)系当中如果(guǒ)没(méi)有足够大(dà)的质量(liàng)来(lái)吸(xī)引它们，这(zhè)些(xiē)外围(wéi)的(de)恒(héng)星早就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于(yú)这种现象，科学(xué)家们会使用一(yī)种(zhǒng)相对标准的(de)方法来解释(shì)暗物质的(de)存在，这种方法就(jiù)是(shì)测量星系当中(zhōng)气(qì)体在X轴上(shàng)距(jù)离星(xīng)系中心的距离，以及在(zài)Y轴上气体的旋转速度。如果(guǒ)出(chū)现异常的(de)结(jié)果，就认(rèn)为是由(yóu)暗物质的力(lì)量(liàng)进入其中(zhōng)。

于是科学(xué)家(jiā)们通过射(shè)电望(wàng)远镜测量了距离星(xīng)系中心更远距离的氢元素，发现它们的旋转速度(dù)并不(bù)符合牛顿的力学定律。我们的太阳系也不例外，太阳系位于(yú)银河(hé)系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中(zhōng)心2.6万光年，根据万有(yǒu)引力定律进行计算，太阳系的(de)运(yùn)行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实际上，太阳系正在(zài)以220千米/秒(miǎo)的速(sù)度围绕银河(hé)系(xì)旋(xuán)转，这个实际(jì)速(sù)度远远大于理论速度，那(nà)么产生以上这种向心加速度的原因很可能就是(shì)存在着(zhe)一种我们看不到的(de)物质，是这些(xiē)暗物质的引力效(xiào)应将星系聚(jù)集在了一(yī)起(qǐ)。

也是从这时开(kāi)始，越来越多(duō)的研(yán)究(jiū)人员(yuán)开始(shǐ)相(xiāng)信暗物质的存在。科(kē)学家根据星系外恒星(xīng)轨道的(de)速度，估算在星(xīng)系当中(zhōng)暗物质的质量占(zhàn)整个星系质量的(de)85%。但是，暗物(wù)质并不是唯(wéi)一可以解(jiě)释(shì)这个现象的原因。在一项新的研究当(dāng)中(zhōng)，科学家们发现，几乎没有(yǒu)引力(lì)效应的遥(yáo)远恒星之(zhī)间，也会出现速度上的(de)微小差异。另外(wài)，天文学(xué)家还发(fā)现了一个(gè)反(fǎn)常(cháng)的星系，叫做(zuò)Agc114905。这(zhè)个星(xīng)系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河(hé)系不多，但是星(xīng)系当中(zhōng)存在的恒星数量却只有银河系的千分之一。

所以在理论(lùn)上，该星系(xì)必(bì)须存(cún)在暗物质，否则就会分崩(bēng)离析(xī)。但是科学(xué)家们(men)使用最先进(jìn)的望(wàng)远镜对其进(jìn)行了(le)40个小(xiǎo)时的(de)详细测(cè)量之后，发(fā)现星系中(zhōng)的恒星运动是可(kě)以用正常(cháng)的物质(zhì)和力学定律来(lái)解(jiě)释的。那么又有人提出，也(yě)许(xǔ)该星系的暗物质，已经被(bèi)附近(jìn)的另(lìng)一个大星系剥离了。奇怪的是(shì)，它(tā)的附近没有任何星系存在。造成(chéng)这些现象(xiàng)的(de)除(chú)了暗物质的假说之(zhī)外(wài)，另一种可能就是(shì)人类对(duì)引力的理解(jiě)还不够全(quán)面(miàn)，引力很可能(néng)在(zài)不同尺度空间中的工作(zuò)方式(shì)是不同的，这(zhè)意味着(zhe)在行星系尺度中的天体会(huì)沿着它们(men)的轨道，按照我们所理解的方式(shì)运(yùn)动。但是上升到星系和星团的尺(chǐ)度，引力(lì)之(zhī)间(jiān)的(de)相互作用则(zé)是不同的方(fāng)式。对于在星系(xì)团之间(jiān)的(de)相互作(zuò)用(yòng)，科(kē)学家还引(yǐn)入了外部场效应的概(gài)念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质量之间(jiān)会产(chǎn)生(shēng)对彼此特殊的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙(méng)德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成立，这(zhè)意味(wèi)着我们需(xū)要对现在的物理(lǐ)定律进行(xíng)修正，这些发(fā)现(xiàn)也(yě)让很多(duō)人(rén)认为暗物质假说(shuō)理论就此终(zhōng)结(jié)。但是在宇(yǔ)宙当中还有关于暗物质(zhì)存在的(de)其他(tā)的(de)理(lǐ)论证据，这(zhè)些理论证据是蒙(méng)德理论(lùn)所没法解释的“引力透镜”。

径向距离(lí)为37亿光(guāng)年的子(zi)弹星系团，由两个碰撞的星(xīng)系团所组成，类似这(zhè)样(yàng)的星团，它们大部分的普通质(zhì)量都(dōu)在星系的气体当(dāng)中。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会导致温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低。所以(yǐ)在理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部(bù)分(fēn)的质量将位于(yú)所有这些气体(tǐ)所在的中(zhōng)间区域。那(nà)么我们通过什(shén)么来验证(zhèng)它的质量(liàng)区域到底是不是集中在中间呢？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜传回(huí)了宇宙当(dāng)中第一张全(quán)彩(cǎi)的高(gāo)清照片，在(zài)照片中(zhōng)我们可以明显地看到(dào)很多星系似(shì)乎被拉(lā)伸产(chǎn)生了巨大的(de)形变。其实(shí)这些星系本身并不是真的被扭曲了，也不(bù)是韦(wéi)伯望远镜出了什么问(wèn)题(tí)，而是这样(yàng)极遥远(yuǎn)的(de)天体和我们(men)地(dì)球上的(de)观测者之间。被(bèi)一个(gè)质量超级巨大的天(tiān)体遮(zhē)挡，这个超大质(zhì)量的东西的(de)引力，会使身后(hòu)更(gèng)遥远星系(xì)的光都发生了扭曲。这个现象就是(shì)引(yǐn)力透镜效应(yīng)。这(zhè)个巨大(dà)的天(tiān)体可能是超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当(dāng)人们对子弹(dàn)星系团观测的时(shí)候，发现它(tā)的(de)大(dà)质量区域并不是(shì)在(zài)中间(jiān)，而是在两侧(cè)。所(suǒ)以(yǐ)最好(hǎo)的解释(shì)方法就是当(dāng)星团发(fā)生全部的碰撞时，可被观(guān)测到的质(zhì)量气体被(bèi)卡在了中(zhōng)间，暗物(wù)质(zhì)则直接(jiē)通(tōng)过了(le)这个区(qū)域，并在两边形(xíng)成了(le)引力(lì)透镜(jìng)。对子弹星系团的引力透镜研究也(yě)被(bèi)认(rèn)为是(shì)暗物质存(cún)在的迄(qì)今为止最(zuì)好(hǎo)的理论证据。

除此之外，还有来(lái)自宇(yǔ)宙当中最古老(lǎo)的(de)光。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年之后(hòu)，可见光终于可以(yǐ)畅(chàng)通无阻地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过(guò)了130多亿年之后(hòu)，这些(xiē)光在宇宙(zhòu)空(kōng)间背景上(shàng)留下了各(gè)相(xiāng)同(tóng)性的微波辐射(shè)。其(qí)中红色的部分表(biǎo)示温度较高的区(qū)域(yù)，蓝色则表示相对较冷的区(qū)域，但(dàn)实(shí)际上它们之(zhī)间的(de)温差只有万分之一。

科学家们通过(guò)对(duì)前景背景(jǐng)分(fēn)离后的(de)二值图像进行连通域(yù)提取和标记之后发现(xiàn)，如果宇宙当(dāng)中没有暗(àn)物质(zhì)，图形看起来不应该是这样的，而随着暗物质的增加，一些峰(fēng)值的幅度会减小，才变(biàn)得(dé)看起来“和谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微(wēi)波背景辐(fú)射的测量值，我们需(xū)要的暗物质大约是普通物质(zhì)的5倍。这个(gè)数(shù)字与解释星系当中恒(héng)星运动所需要的暗物质比例是一(yī)致的。这就意味(wèi)着。

用了一个简(jiǎn)单的理论框架(jià)，就很好(hǎo)地(dì)解释了很多(duō)不同(tóng)的观测结果。而暗物质的本质就是(shì)宇宙当(dāng)中(zhōng)存在着(zhe)某种(zhǒng)类型的粒子，它们不参与(yǔ)任何其他的电磁作用，只通过(g建军是哪一年uò)引力(lì)来(lái)相互作用。所以如果能(néng)够找(zhǎo)到这(zhè)种粒子(zi)的存在，就相当于找到了暗(àn)物质存在的实际证据(jù)。这种粒子到底是什(shén)么(me)？科学家们已经(jīng)提出了数十种(zhǒng)的假(jiǎ)想目标，而要(yào)寻找这些不同的目标粒子(zi)所需要的实验方式也不(bù)相(xiāng)同。在过去的几十年当中，人类为了寻找(zhǎo)这些(xiē)看不见、摸不到(dào)，几乎不(bù)会与常规物质相互作用的(de)“暗物质”，科学家们已(yǐ)经进行(xíng)了超过50次的实验(yàn)，却(què)没有任何实(shí)质性的发现，除了一(yī)个(gè)地方(fāng)，意大利的格兰萨(sà)索(suǒ)山(shān)，隶属(shǔ)于阿(ā)尔(ěr)卑斯(sī)山脉。

在山下1400米(mǐ)处(chù)的地下(xià)矿(kuàng)井(jǐng)当中(zhōng)，藏着地球上最(zuì)大的地(dì)学(xué)实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个三层楼(lóu)高的探测器，一直致力于寻找暗物质(zhì)粒子的周期(qī)性震荡。

自(zì)1997年(nián)以来，这里(lǐ)的科学(xué)家(jiā)声(shēng)称观测(cè)到了(le)某种信(xìn)号。经过了20多年(nián)的数据收集，人(rén)们(men)发(fā)现(xiàn)了一个(gè)有趣的事情。探测率会在每年(nián)的(de)6月份达到峰(fēng)值，然(rán)后在(zài)11月降到(dào)最(zuì)低，而且在20年当中每年都(dōu)是一样。一些(xiē)科学家认为这可能是人类(lèi)发现暗物(wù)质的第一个直接证据。

但是为(wèi)什么暗物(wù)质会产生周期性的年度信号呢？刚(gāng)才我们讲(jiǎng)了(le)太阳系正(zhèng)在(zài)以220公里/秒的速(sù)度围绕着银河系进行移动，那么如果(guǒ)暗(àn)物质存在(zài)宇宙当中，这(zhè)意味着我们也在以(yǐ)这样的速度在(zài)穿越(yuè)着暗物质流，这个(gè)过程中(zhōng)会产(chǎn)生相应的振荡，同(tóng)时地球又(yòu)以(yǐ)30公里(lǐ)/秒的(de)速度(dù)围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半年的时间，地球围绕太(tài)阳的(de)方向与(yǔ)太阳环绕银河系的方(fāng)向是一致(zhì)的，而(ér)另外半年则与之相(xiāng)反。

而在(zài)6月(yuè)份的时候，地球与太阳的(de)方向正好达到完全(quán)一致(zhì)，这是理论上地(dì)球穿越暗物质流最快(kuài)的时段(duàn)。而(ér)在11月(yuè)份，又(yòu)恰(qià)好达到了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实际的情(qíng)况(kuàng)中(zhōng)，太阳系相对银河系的平面(miàn)呈现了60度的倾斜，但是(shì)这并不影响这个理(lǐ)论的有效性。

因(yīn)此科学(xué)家认为(wèi)这(zhè)可以用来解释，研(yán)究人员们(men)所观测到(dào)的周(zhōu)期性信号。当然也可能(néng)有其他的情况，造成这(zhè)种年度周期信号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤(rǎng)中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上(shàng)的积雪，甚至连意大利游客的数量也(yě)符合这个周期的规律。

所以，科学家们又在南半球建(jiàn)立了(le)一(yī)个(gè)几乎(hū)相同的实验室(shì)，这里的季节与之前的实验室正好相反，而(ér)在这里，地球穿过(guò)暗物质流的运动特征和第一个实验室是一样的。

因此，如(rú)果在(zài)这里(lǐ)可以得到相同的信号(hào)，就可(kě)以成为暗物质所存在的非常有力的(de)证据(jù)了。但是由于(yú)这个(gè)实验室刚刚建成不(bù)久，所以截(jié)至目前还无法提供相应的数据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发射一台新的望远镜(jìng)，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯(sī)罗曼(màn)”，它(tā)的主镜(jìng)大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪器提供(gōng)的(de)视野是哈勃(bó)红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用途就是(shì)探索暗物质背后的(de)奥秘，对于(yú)探测的结果，我(wǒ)们只(zhǐ)能拭目以待了。费米(mǐ)实(shí)验室粒子(zi)天体(tǐ)物理(lǐ)中(zhōng)心(xīn)的科学(xué)家(jiā)丹琥珀(pò)和贾(jiǎ)森斯特芬研究发(fā)现，如果暗物质存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一种神秘(mì)的效应，这种(zhǒng)暗物质效应，会支持宇宙(zhòu)当中生命的诞生，或(huò)者说是生(shēng)命进(jìn)化的一个重要(yào)因素。

如果这一(yī)理论得到进一步的证实，那么(me)遍(biàn)布(bù)宇(yǔ)宙当中的暗(àn)物质会不会(huì)意味着人类并不孤单呢？或(huò)许在宇宙(zhòu)当中某个(gè)角落的行星上，暗物质正在通过这样的效应创造生(shēng)命。当然，这(zhè)些(xiē)推论的大(dà)前提是要(yào)先找(zhǎo)到暗物质存在的(de)实际证据。那么小伙伴们，你们(men)觉(jué)得暗(àn)物(wù)质到底(dǐ)存(cún)不存在呢？喜欢(huān)请点赞，你的支持是我更新的动力！

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