宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何(hé)会(huì)存(cún)在科学无法解释的(de)“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什(shén)么(me)？人(rén)类(lèi)为了寻找(zhǎo)暗物质存(cún)在的证据(jù)，科学(xué)家们在(zài)过去的几十(shí)年(nián)当中进行(xíng)了超过50次的长(zhǎng)期实验，但(dàn)是却没有(yǒu)发(fā)现任(rèn)何(hé)的有效(xiào)证(zhèng)据。除了一个(gè)地方(fāng)，在1687年出版的自然哲学数学原理一(yī)书中，埃萨克(kè)牛(niú)顿发表(biǎo)了万有引力定律，它揭示了宇宙中(zhōng)天体运动(dòng)的规律。往后的几(jǐ)百年来，当天文学家们发现某些(xiē)天体(tǐ)运行轨道出(chū)现异常，不符合(hé)万有(yǒu)引(yǐn)力定(dìng)律(lǜ)的(de)时候，他们就会知道，周围一(yī)定有未知的天(tiān)体通过(guò)引(yǐn)力在摄动它的轨道(dào)。比如在1846年(nián)，奥本勒(lēi)维耶就通过天王(wáng)星(xīng)运行轨道的异常，推算并且发(fā)现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都是(shì)应用万(wàn)有(yǒu)引力定律所取得(dé)重(zhòng)大天文成就的例子(zi)。但(dàn)是这些发现都是在恒(héng)星系(xì)统的尺度当中，可当我(wǒ)们上升到(dào)星(xīng)系或者是星团的尺度，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物(wù)理学家(jiā)弗(fú)里(lǐ)茨兹威基正在研究和测量后发星系(xì)团的质量(liàng)。这是一个(gè)由数千个星系所组成(chéng)的巨大星系团，这些星系(xì)被引力束缚(fù)在(zài)一起。测量星系团的质(zhì)量一般会(h切开的南瓜可以放冰箱吗，南瓜切了一半放冰箱能留几天uì)使用到两(liǎng)种(zhǒng)方法，当两种方法结果一致，就可以确定其质量的(de)范围。

第一种是获得其"光度学的(de)质量(liàng)"，需要的数据是测(cè)量各个星系的光度。

第二种是动力学质量(liàng)的计(jì)算，是利用光(guāng)谱(pǔ)红移测量星系团中的各个星(xīng)系相对于星系(xì)团的运动(dòng)速度(dù)。当(dāng)测量结果出来之(zhī)后，兹威基彻底懵(měng)了，“动力学质量”竟然是“光度学质(zhì)量”的(de)400倍。这意味着(zhe)，后发座星系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以可见(jiàn)光(guāng)的(de)形式所存在，我(wǒ)们无法看到。最诡异的是，在(zài)测量速度的过程中，兹威基发(fā)现(xiàn)星系(xì)团中很多星系的速度比理论上要(yào)快得多(duō)，按照(zhào)牛顿(dùn)的运动学定律(lǜ)，仅靠这些可见星系的质(zhì)量(liàng)所(suǒ)产生的(de)引(yǐn)力是(shì)无(wú)法将它们束缚(fù)在星系(xì)团内的，它们早就(jiù)应该(gāi)被(bèi)抛出星系团(tuán)之外(wài)了，除非有一(yī)种神秘的力量在起作用(yòng)，这种力量来源(yuán)于某种(zhǒng)隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它不发散光、吸光、反射光(guāng)，但是它们却(què)占据着(zhe)宇宙中绝(jué)大部分的(de)质量。只(zhǐ)是当时的人们对这样的一种说法(fǎ)不屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词(cí)才再一次出现。天文学(xué)家维拉鲁(lǔ)宾和肯特(tè)福特在观测仙女座星系中的(de)恒星运动。理论上来说(shuō)，距(jù)离(lí)中心越(yuè)远的恒星(xīng)在其(qí)轨道上的(de)运行速(sù)度就会越慢。但是他们观测的结(jié)果却让人感到不可思(sī)议。

随着(zhe)与(yǔ)中心(xīn)距离的(de)增加，恒星的(de)旋转(zhuǎn)速度(dù)几乎(hū)保持不变(biàn)。可是根据牛顿的(de)万有引力定律(lǜ)，在星系当中(zhōng)如果没有足够(gòu)大的质量来吸引它们，这些(xiē)外围的(de)恒星早就(jiù)被甩到宇宙当中了。基于这种现象(xiàng)，科学家(jiā)们会使用一(yī)种相对(duì)标(biāo)准的(de)方(fāng)法来解(jiě)释暗物质的存在，这种方法(fǎ)就是测量星系当中(zhōng)气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴上气体的旋转速度(dù)。如果出(chū)现异常的结果(guǒ)，就(jiù)认(rèn)为是(shì)由(yóu)暗物质(zhì)的力量进入其中。

于是(shì)科学家(jiā)们通过射电望远镜测量(liàng)了距离星系中心(xīn)更(gèng)远(yuǎn)距离(lí)的(de)氢(qīng)元素，发现它们的旋转速度并不符合牛顿的力学定(dìng)律(lǜ)。我们的太阳系也不例(lì)外，太阳系位于(yú)银(yín)河系(xì)的第(dì)三悬(xuán)臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根据万有引力定律进行计(jì)算，太阳系的运行速度应该是160千米(mǐ)/秒，但(dàn)实际上，太阳(yáng)系(xì)正在以220千米/秒的(de)速度围绕银河系(xì)旋转，这个实际速度远(yuǎn)远大于理论速(sù)度，那么产生(shēng)以上这种向心加速(sù)度的原因很可能就是(shì)存在着一种我(wǒ)们(men)看不到的物(wù)质，是这些(xiē)暗(àn)物质的引力效应将星系聚集在了一(yī)起(qǐ)。

也是从这时(shí)开始(shǐ)，越来越多的研(yán)究人员开始相信(xìn)暗物质的存在。科学家根据星系外恒(héng)星轨道(dào)的速度，估算在(zài)星系当中暗(àn)物质的质量占整个星系质量的(de)85%。但(dàn)是，暗物质并不是唯一可(kě)以(yǐ)解释(shì)这个现象的(de)原(yuán)因。在(zài)一项新的研究当中(zhōng)，科学家们发现，几乎没有引力效应的(de)遥(yáo)远恒星之(zhī)间(jiān)，也会出现速度上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个(gè)反常(cháng)的(de)星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离(lí)地球大约2.5亿(yì)光年，大小(xiǎo)和银河系不多，但是星系当中存在(zài)的恒星数量却(què)只有银河系的千(qiān)分之一(yī)。

所以在(zài)理论上，该星系(xì)必须存在暗(àn)物质，否则就会分崩(bēng)离析。但是(shì)科学家们使用最先进(jìn)的望远(yuǎn)镜对其进行了(le)40个小时的详细测(cè)量之后(hòu)，发现星(xīng)系中的恒星运(yùn)动(dòng)是可(kě)以用正常的(de)物质和力学定律(lǜ)来解释的。那么(me)又有(yǒu)人提出，也(yě)许该星系(xì)的暗物质，已(yǐ)经被(bèi)附近的另一(yī)个大星系剥离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有任何星(xīng)系存在。造(zào)成这些现象的除了暗物质(zhì)的假说(shuō)之(zhī)外，另一(yī)种可(kě)能就(jiù)是人类对引力的理(lǐ)解还不够全(quán)面，引力(lì)很可能(néng)在不(bù)同(tóng)尺度空间中(zhōng)的工作方(fāng)式是不同的，这意味着在行星(xīng)系尺度中的天体会沿着它(tā)们的轨道，按照我们所理解(jiě)的(de)方式(shì)运动。但是上升到星系和星团(tuán)的尺度(dù)，引力之间的相(xiāng)互作用则是不同的方式。对于(yú)在星系团之(zhī)间的相互作(zuò)用(yòng)，科学家(jiā)还引入(rù)了外部场效应的概念，指的是在数百万光年(nián)的规模上，巨大的质量之间会(huì)产生对(duì)彼此特(tè)殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论(lùn)。如果MOND蒙德(dé)理论成立(lì)，这(zhè)意味着我们需要对现在(zài)的物理定律进行修(xiū)正，这些发现(xiàn)也让很多(duō)人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终结。但是在宇宙当(dāng)中还(hái)有关于暗物质(zhì)存在的其他的(de)理论证据，这些(xiē)理论证据(jù)是蒙德理论所没法解释的“引力透(tòu)镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年的子弹(dàn)星(xīng)系团(tuán)，由两个碰撞的(de)星系团所组成，类似这样的星团，它们(men)大部分的普通质量都在星系的气(qì)体当中。当星团(tuán)以1000万公里(lǐ)/小时发(fā)生碰(pèng)撞的时候，星际(jì)气(qì)体的相(xiāng)互作用就会(huì)导(dǎo)致温度(dù)的急剧升高(gāo)，速度大幅降低。所(suǒ)以(yǐ)在理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团大部分的质量将位于所有(yǒu)这些(xiē)气体(tǐ)所(suǒ)在的中间区域(yù)。那么我们通过什么来验证它的质(zhì)量区(qū)域到底是不是(shì)集(jí)中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了(le)宇宙当中(zhōng)第一张全彩(cǎi)的高清照(zhào)片，在照片中我(wǒ)们可以(yǐ)明(míng)显(xiǎn)地看到很多星(xīng)系似乎被(bèi)拉(lā)伸(shēn)产(chǎn)生了巨大的形(xíng)变。其实(shí)这些星(xīng)系本身并不(bù)是真的被(bèi)扭曲了，也不是韦伯(bó)望(wàng)远(yuǎn)镜出(chū)了什(shén)么问题，而是这样极遥(yáo)远的天体和我们地球上(shàng)的(de)观测(cè)者之间。被(bèi)一(yī)个质量(liàng)超级(jí)巨大的天体遮挡，这个超(chāo)大质量的东西(xī)的引力，会使身后更遥远星(xīng)系的光(guāng)都发生了扭曲。这(zhè)个现象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨大的天体可能是超大质量的黑洞或(huò)者是暗物质。

所(suǒ)以当人们(men)对子(zi)弹(dàn)星系团(tuán)观测的时候，发现它的大质量区域并不是(shì)在中间，而是(shì)在两(liǎng)侧。所以最好的解(jiě)释方法(fǎ)就是当星团发生全(quán)部的(de)碰撞时，可(kě)被观测(cè)到(dào)的(de)质量气(qì)体被(bèi)卡在了中(zhōng)间，暗物质则直接通过了这个区域(yù)，并在两边形(xíng)成了引(yǐn)力透镜。对(duì)子弹星系团(tuán)的引力透镜(jìng)研(yán)究(jiū)也被认(rèn)为是暗物质(zhì)存在的迄(qì)今(jīn)为止最好的理论证据。

除此之外，还有(yǒu)来自(zì)宇宙当(dāng)中最古老(lǎo)的(de)光。从宇宙大爆炸开始，38万年之(zhī)后，可见光终于可以畅(chàng)通无阻地(dì)穿越在(zài)宇宙当中了。经过(guò)了130多亿年之后，这些光在宇宙空(kōng)间背景上(shàng)留下了各(gè)相同性的微波(bō)辐射。其中红色(sè)的(de)部分表示温度较高(gāo)的(de)区域，蓝(lán)色则表示相对较冷的区域(yù)，但实际(jì)上它们之间的温差只(zhǐ)有万分之一。

科学(xué)家们通过对前(qián)景背景分离后(hòu)的二(èr)值图像进(jìn)行连通域(yù)提取和标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗(àn)物质，图形(xíng)看(kàn)起来不应该是这样的(de)，而随(suí)着暗物质(zhì)的增(zēng)加，一些峰值的(de)幅度会减小(xiǎo)，才变得看起来“和(hé)谐”。为了(le)匹配宇(yǔ)宙微波(bō)背景(jǐng)辐(fú)射的测量值(zhí)，我们需要(yào)的暗(àn)物质大约是普(pǔ)通物质(zhì)的5倍。这个(gè)数字与解释(shì)星系(xì)当中恒星运动所需要的(de)暗物(wù)质比(bǐ)例是一致(zhì)的。这就(jiù)意味着。

用了一个简单(dān)的理论框架，就(jiù)很好(hǎo)地解释了很多不同的观(guān)测(cè)结果(guǒ)。而暗物质的(de)本质就是宇宙当中存(cún)在着(zhe)某种类型的粒子，它们不参与任何其他的电磁(cí)作用，只(zhǐ)通过引力来相(xiāng)互作(zuò)用。所以(yǐ)如(rú)果(guǒ)能够找到这种粒子的(de)存在，就相当于找到了暗物质存(cún)在的实际证据。这种粒子到(dào)底是什么？科(kē)学家(jiā)们已经提出了数十种的假想目(mù)标，而要寻找这些不同的(de)目标粒子所需要的实验方式也不相同。在过去的几十年当中(zhōng)，人(rén)类(lèi)为(wèi)了寻找这些(xiē)看(kàn)不见、摸不到，几乎不会与常(cháng)规物质(zhì)相互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行了超(chāo)过50次的实验，却(què)没有任何实(shí)质性的(de)发现，除了一个地方，意大(dà)利(lì)的(de)格(gé)兰萨(sà)索(suǒ)山，隶属于阿尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最大的(de)地学实(shí)验室(shì)，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层(céng)楼(lóu)高的探测(cè)器，一(yī)直(zhí)致力于(yú)寻(xún)找暗物质(zhì)粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的科学家(jiā)声(shēng)称观测到了某种信号(hào)。经过了20多年的数据(jù)收集(jí)，人们发现了一个有趣的事情。探(tàn)测率会(huì)在每年的6月份达到(dào)峰值(zhí)，然后在11月降到最低，而且(qiě)在(zài)20年当中每年都是(shì)一样(yàng)。一(yī)些(xiē)科学(xué)家认为这(zhè)可能是人类发现暗(àn)物质(zhì)的第一个直(zhí)接证据。

但是为什么暗物质会产(chǎn)生周期性的(de)年度(dù)信号呢？刚才(cái)我们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银河系进行(xíng)移动，那(nà)么如果(guǒ)暗物质存在宇宙当(dāng)中，这意味着我们(men)也在以这样(yàng)的速度在穿(chuān)越着暗物(wù)质流，这个过程中会产生相应的振(zhèn)荡(dàng)，同时地球又以30公里/秒的速(sù)度围绕(rào)太阳进行旋转。所以有半年的时间(jiān)，地(dì)球围绕太阳的(de)方向与(yǔ)太阳(yáng)环(huán)绕银(yín)河系的方(fāng)向是一致(zhì)的(de)，而另(lìng)外半年则与(yǔ)之相反(fǎn)。

而(ér)在(zài)6月份的(de)时(shí)候，地球与太(tài)阳的方向(xiàng)正好达到完全一致，这是理(lǐ)论上地(dì)球穿越暗物质流最快(kuài)的(de)时段。而在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况(kuàng)中，太阳系相(xiāng)对(duì)银河系的平面呈现(xiàn)了60度的倾斜(xié)，但是这并不影响这个理论的(de)有效性。

因此科学家认(rèn)为(wèi)这可以用来(lái)解释，研究人(rén)员切开的南瓜可以放冰箱吗，南瓜切了一半放冰箱能留几天们所(suǒ)观测(cè)到(dào)的周期(qī)性信号。当然(rán)也可能有其他的(de)情况，造成这种年度(dù)周期信(xìn)号的差异也可能是温度、湿度、土壤中(zhōng)的水分、高山上的(de)积雪，甚(shèn)至(zhì)连意(yì)大(dà)利(lì)游客的数(shù)量也符合这个周(zhōu)期的规律。

所以，科(kē)学家们又在南半球建立了一个几乎相同(tóng)的实验(yàn)室，这里的季(jì)节(jié)与之前的实(shí)验室(shì)正好相反，而(ér)在这里，地球穿过暗物(wù)质(zhì)流的运动特征和(hé)第一个实(shí)验(yàn)室是一样(yàng)的。

因此，如果(guǒ)在这里可以得到相(xiāng)同(tóng)的信号，就可以成为暗物质所存在(zài)的非常有力(lì)的(de)证据了(le)。但是由(yóu)于这个实验室刚(gāng)刚建成不久，所(suǒ)以截至目前还无(wú)法提供相应的数据支持。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将会发(fā)射一(yī)台新的望远镜(jìng)，这台太空望(wàng)远(yuǎn)镜叫做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟哈(hā)勃望远(yuǎn)镜相同(tóng)，但它的(de)宽视(shì)场仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪(yí)器的100倍。南希格雷斯罗曼太空(kōng)望远镜其中一个(gè)关(guān)键的用途就(jiù)是探索暗物质背(bèi)后的奥秘，对(duì)于探测的结(jié)果，我们(men)只能(néng)拭(shì)目以待(dài)了。费米实验室粒子天(tiān)体(tǐ)物理中心的科学家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如(rú)果(guǒ)暗(àn)物质(zhì)存在，它们极(jí)有可能拥有另一(yī)种神秘(mì)的效应，这种暗物(wù)质效应，会(huì)支持宇宙(zhòu)当中生命的(de)诞(dàn)生(shēng)，或者说是生命(mìng)进化(huà)的一个(gè)重要因素。

如果这一(yī)理论得(dé)到进一步的(de)证(zhèng)实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会意(yì)味着(zhe)人(rén)类并(bìng)不孤单(dān)呢？或许在(zài)宇宙当(dāng)中某个角落的行星上，暗物质(zhì)正在通过这样(yàng)的效应创造生命。当然，这些推论的大(dà)前提是要(yào)先找到暗物(wù)质(zhì)存在的实际证据。那(nà)么小伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持(chí)是我更新的(de)动力！

未经允许不得转载：MP3i音乐网址大全-MP3下载,网址导航,音乐在线试听,中国音乐网址导航第一站 切开的南瓜可以放冰箱吗，南瓜切了一半放冰箱能留几天