宇宙是(shì)“人为(wèi)制造”的(de)？为何会(huì)存在科学无法解释的“暗物(wù)质”？暗物质又究竟是什么(me)？人(rén)类为(wèi)了寻找暗物质存在的证据(jù)，科学家们在过去的几十年(nián)当(dāng)中(zhōng)进行了超过50佛系心态是什么意思次的长期实验，但(dàn)是(shì)却没有(yǒu)发(fā)现任何的有(yǒu)效证(zhèng)据。除了一个(gè)地方，在1687年(nián)出版(bǎn)的自然哲学数学原理(lǐ)一(yī)书中，埃萨克牛(niú)顿(dùn)发表了万(wàn)有引力定律，它(tā)揭示了宇宙(zhòu)中(zhōng)天体运动(dòng)的规律。往后的几百年来，当天文(wén)学家们发现(xiàn)某(mǒu)些(xiē)天体运(yùn)行轨道出现异常，不符(fú)合(hé)万有(yǒu)引力定(dìng)律(lǜ)的时候，他们(men)就会(huì)知道，周围一(yī)定有未知的天体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行(xíng)轨道的异常(cháng)，推(tuī)算并且发(fā)现了(le)海(hǎi)王(wáng)星(xīng)的存(cún)在(zài)。另外(wài)，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥(míng)王星的(de)发现都是应(yīng)用(yòng)万有引力定律(lǜ)所(suǒ)取(qǔ)得重大天文成就的例子(zi)。但是这些发(fā)现都是在恒星系统的尺度当中，可(kě)当我(wǒ)们(men)上升到(dào)星系或者是星团(tuán)的尺度(dù)，事情就(jiù)开始变得诡(guǐ)异(yì)了(le)。

1933年(nián)，瑞士的(de)物理学家弗里茨(cí)兹威基正在研(yán)究和测量后发星系团的(de)质量。这(zhè)是一个由(yóu)数千个(gè)星系(xì)所组成的巨(jù)大星系团，这(zhè)些星系被(bèi)引(yǐn)力束缚在一起。测量星系团的质量(liàng)一(yī)般会(huì)使用到两种方法，当两种(zhǒng)方法(fǎ)结果一致，就可以(yǐ)确定其质量的范围。

第(dì)一(yī)种是获得其"光(guāng)度学的质量(liàng)"，需要的(de)数(shù)据是测量各个星系(xì)的(de)光度。

第二(èr)种是动力学质量的计算，是利用光谱红(hóng)移测量星系团中的(de)各(gè)个星系相对于星系团的运动(dòng)速度(dù)。当测量结果出来之后，兹威基彻(chè)底懵了，“动力(lì)学质量(liàng)”竟然是“光度学质(zhì)量”的400倍。这意味着，后发座星(xīng)系团有99%的质量消(xiāo)失(shī)了，或者说(shuō)这99%的质量并不以可见光的形式所存在(zài)，我们无法看到。最诡异的是，在测(cè)量速(sù)度的过程中，兹威基(jī)发现星系(xì)团中很(hěn)多星系的速(sù)度比理(lǐ)论上要快得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这(zhè)些可见星系的(de)质量所产(chǎn)生的(de)引力(lì)是无法(fǎ)将它们束缚(fù)在星(xīng)系(xì)团内的，它们(men)早(zǎo)就应该被抛(pāo)出(chū)星系团(tuán)之外了，除非(fēi)有(yǒu)一种神秘(mì)的力量在起作用(yòng)，这种力量来源(yuán)于某种隐形的物质。

据此，兹维(wéi)基提出了(le)这样部分不可见的暗质，它不(bù)发散光(guāng)、吸光、反射光(guāng)，但是它们(men)却占据着(zhe)宇宙中(zhōng)绝大部(bù)分(fēn)的质量。只是当时的人们对这样的一种(zhǒng)说(shuō)法不(bù)屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一(yī)次出现。天文学家(jiā)维(wéi)拉(lā)鲁(lǔ)宾和肯(kěn)特福(fú)特在观测仙女座星系中(zhōng)的恒星运动(dòng)。理论(lùn)上来说，距(jù)离(lí)中心越远的恒星在其轨(guǐ)道上的运行速度就会越慢。但是(shì)他们观测的结果(guǒ)却让人感到不可思(sī)议。

随着与中心距离(lí)的(de)增加，恒星的旋转速度几乎保持不(bù)变(biàn)。可是(shì)根据牛(niú)顿(dùn)的万有引(yǐn)力定律(lǜ)，在(zài)星系(xì)当中如(rú)果没有足够大(dà)的(de)质量来吸引它(tā)们，这些外围的恒星(xīng)早就被甩到宇宙(zhòu)当中了(le)。基(jī)于这种现象，科学家(jiā)们会使用一种相对标准的方法来解(jiě)释暗物质的存在，这种方法(fǎ)就是(shì)测(cè)量(liàng)星系(xì)当中气体在X轴上(shàng)距离(lí)星(xīng)系中心(xīn)的距离，以及(jí)在Y轴(zhóu)上气(qì)体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为是由(yóu)暗物质的力量进入其中(zhōng)。

于是科(kē)学家(jiā)们通过射电(diàn)望远镜测(cè)量了距离星系中心更远距离的氢(qīng)元素，发现它们的旋转(zhuǎn)速(sù)度(dù)并(bìng)不符合牛(niú)顿的(de)力(lì)学定律。我们的太阳系(xì)也不例(lì)外，太阳系(xì)位于银河系的第三悬臂之上，距(jù)离银河系中(zhōng)心2.6万光年，根据万有(yǒu)引(yǐn)力定(dìng)律进行计算，太阳系(xì)的运行(xíng)速度(dù)应该(gāi)是160千米(mǐ)/秒(miǎo)，但实际(jì)上，太阳系正在以220千米(mǐ)/秒的速(sù)度围绕银(yín)河系(xì)旋转，这个实际(jì)速度远(yuǎn)远大于理论速度，那(nà)么产生(shēng)以(yǐ)上这种向心加速度的原因很可(kě)能(néng)就是存在着(zhe)一(yī)种我(wǒ)们看不到的物(wù)质，是这些(xiē)暗物质的引力(lì)效应将(jiāng)星系聚(jù)集在了一起。

也(yě)是从这时(shí)开始，越来(lái)越多的研究人员(yuán)开始(shǐ)相信暗物(wù)质的存在。科学家根据星系(xì)外恒星轨道的速度(dù)，估算在星系当中暗(àn)物(wù)质(zhì)的质量(liàng)占整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释(shì)这个现象的原因。在一项(xiàng)新的研究(jiū)当中，科学家们发(fā)现，几乎(hū)没有引力效应的遥远恒(héng)星之(zhī)间，也会出(chū)现速度上的(de)微小差(chà)异。另外，天文(wén)学(xué)家(jiā)还发现(xiàn)了一个反(fǎn)常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离(lí)地球(qiú)大约2.5亿光(guāng)年，大(dà)小和银河系(xì)不多，但是星(xīng)系当中存在的恒(héng)星数量却只有银河(hé)系的(de)千分(fēn)之一(yī)。

所以(yǐ)在理论上，该(gāi)星(xīng)系必须(xū)存在(zài)暗物质，否(fǒu)则就会分(fēn)崩(bēng)离(lí)析。但是(shì)科学家们使用最先进(jìn)的望远镜对其进行了40个小时(shí)的详(xiáng)细测量之后，发现(xiàn)星系中的恒星运动是可以用(yòng)正常的物(wù)质和力学定律(lǜ)来解释的。那么又有人提出，也许该星(xīng)系的暗物(wù)质，已经被附近的(de)另一个(gè)大星(xīng)系剥离了。奇怪的是，它的(de)附近(jìn)没有(yǒu)任何(hé)星系存在(zài)。造成这些(xiē)现象的除了暗物质的(de)假说之外，另(lìng)一(yī)种(zhǒng)可能就(jiù)是人类对引力(lì)的理解还不够全面，引力很可能在不(bù)同尺度空间(jiān)中的工(gōng)作方式是不同的(de)，这意味着在行(xíng)星(xīng)系尺度中的天(tiān)体会沿着(zhe)它们的轨道，按照(zhào)我们所理解的方式运动(dòng)。但是(shì)上升到星系和星团的尺度，引力之间的相互作用则(zé)是不(bù)同(tóng)的方(fāng)式。对于在星系团之间的相互作用，科学家还(hái)引入了外部(bù)场效应的概(gài)念，指(zhǐ)的(de)是在数百万光年的规模上，巨(jù)大的(de)质量之间会产生对彼此特殊的效果，这个理论叫做(zuò)MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需(xū)要对现在的物理(lǐ)定(dìng)律进行修正，这(zhè)些发现也让很多(duō)人(rén)认(rèn)为暗物质假(jiǎ)说(shuō)理论就此(cǐ)终结。但是在(zài)宇宙(zhòu)当(dāng)中还有关于暗物(wù)质存在(zài)的其他(tā)的理论证据，这(zhè)些(xiē)理论证据是蒙德(dé)理论所没(méi)法解释的“引力透镜”。

径(jìng)向距离为37亿光年的(de)子弹星系团，由两个碰撞的星系(xì)团所组成(chéng)，类似这样的星团(tuán)，它们大部分(fēn)的普通质量都在星系(xì)的气体当(dāng)中(zhōng)。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星际(jì)气体(tǐ)的相互(hù)作用就(jiù)会导(dǎo)致(zhì)温度的(de)急剧(jù)升高，速度大(dà)幅降低。所以(yǐ)在理论上，在碰撞之后，子弹星系(xì)团大(dà)部分的质量将位于所(suǒ)有(yǒu)这些气体所(suǒ)在的中间区域。那(nà)么(me)我们通过(guò)什么(me)来验证它(tā)的质量区域到底(dǐ)是不是集中在(zài)中(zhōng)间呢(ne)？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第一张(zhāng)全彩的(de)高清照片，在照片中(zhōng)我们可以明显地看(kàn)到很多星系似乎(hū)被拉伸产生了巨大(dà)的形变(biàn)。其实这些星系本身并(bìng)不是真(zhēn)的被扭曲了(le)，也不(bù)是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是这样极遥远的天(tiān)体(tǐ)和我们地球上的观测者之间。被(bèi)一个质(zhì)量超(chāo)级巨大的天(tiān)体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身(shēn)后更遥远星(xīng)系的光(guāng)都发(fā)生了扭曲。这(zhè)个现象就是引力(lì)透镜(jìng)效应。这个巨大(dà)的(de)天体可能是超大质量(liàng)的黑洞或(huò)者是暗物质。

所以当人们(men)对子弹星(xīng)系团观测的时候，发现它的大质量区域(yù)并不是(shì)在中间(jiān)，而是(shì)在(zài)两(liǎng)侧。所以最好的解(jiě)释(shì)方法就是当星团发生全部的碰撞时(shí)，可被观测(cè)到(dào)的质(zhì)量气体被卡(kǎ)在了中间，暗物质则(zé)直接通过了这个区域(yù)，并(bìng)在两边形成(chéng)了引力透镜。对子弹星(xīng)系团的(de)引力透镜研究也被认为是(shì)暗物质存在的迄(qì)今为(wèi)止(zhǐ)最好的理(lǐ)论证(zhèng)据。

除此之外，还有来(lái)自宇(yǔ)宙(zhòu)当中最(zuì)古老的光。从宇宙(zhòu)大爆炸开始，38万(wàn)年之(zhī)后，可见光终(zhōng)于可(kě)以畅通(tōng)无阻地(dì)穿越在宇宙当中了。经过了(le)130多亿年之后，这(zhè)些光(guāng)在宇宙空间(jiān)背景上留下了(le)各相同性的(de)微波(bō)辐(fú)射。其中红色的部(bù)分表示温度较高(gāo)的(de)区(qū)域，蓝(lán)色则表示相(xiāng)对较(jiào)冷的区佛系心态是什么意思域(yù)，但实际上它们(men)之间的温差只(zhǐ)有万分(fēn)之(zhī)一。

科学家们通(tōng)过对前景背景分离(lí)后的二值图(tú)像进行连通域提取(qǔ)和标记(jì)之后(hòu)发(fā)现，如果宇宙(zhòu)当(dāng)中没有暗物质(zhì)，图形(xíng)看起(qǐ)来不应该是(shì)这(zhè)样的，而随着暗物(wù)质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变(biàn)得看起来(lái)“和谐(xié)”。为了匹(pǐ)配宇(yǔ)宙微波背景辐射的测量值，我们需要的(de)暗(àn)物质(zhì)大约是(shì)普通物(wù)质的(de)5倍。这个数字与解(jiě)释(shì)星系当(dāng)中恒星运动(dòng)所需要的暗物(wù)质比例是一(yī)致的。这就意味着(zhe)。

用了一个简单的理论(lùn)框架，就很好地解释了很(hěn)多不同的观测结果。而(ér)暗物质(zhì)的(de)本质就是(shì)宇宙当中存在(zài)着某种类型的粒子，它(tā)们不参与任(rèn)何其他的电磁作用(yòng)，只通过引(yǐn)力来相(xiāng)互作用。所以如果能(néng)够找到(dào)这种(zhǒng)粒子的存在，就(jiù)相当于找到(dào)了暗物质(zhì)存在(zài)的实际(jì)证据(jù)。这种粒(lì)子(zi)到底是什么？科学家们已经提出了数十种(zhǒng)的假想(xiǎng)目标，而要(yào)寻找这(zhè)些不同的目标粒子所(suǒ)需要的实验方式(shì)也不相(xiāng)同。在过去(qù)的几十年(nián)当中，人类为(wèi)了寻找这些(xiē)看不见、摸不到，几乎不会与常(cháng)规物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科(kē)学家们已经进行了(le)超过50次的实验，却没有(yǒu)任何实质性的发(fā)现，除了一个地方，意大利(lì)的(de)格兰萨(sà)索山，隶属于(yú)阿尔(ěr)卑斯山脉(mài)。

在山下1400米(mǐ)处的地(dì)下矿井当(dāng)中(zhōng)，藏着地球上最(zuì)大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼(lóu)高的探测器，一(yī)直(zhí)致力(lì)于(yú)寻找(zhǎo)暗物(wù)质(zhì)粒子的周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科学家声称观测到了(le)某种信(xìn)号。经(jīng)过了20多年的数据(jù)收集，人(rén)们发现了一个有趣的事(shì)情。探测率会在每年的6月(yuè)份达到峰值(zhí)，然后在11月降(jiàng)到(dào)最低(dī)，而且在20年当中每年(nián)都是一样。一些科学家(jiā)认为这可能是(shì)人类发现暗物质的第一个直(zhí)接证据(jù)。

但是为什么暗物质会(huì)产生周期性(xìng)的(de)年(nián)度信号呢？刚才我们讲了太阳(yáng)系正在以220公里(lǐ)/秒(miǎo)的速(sù)度围绕着银河系进行移动，那么如果暗物质存(cún)在(zài)宇宙当中，这意味(wèi)着我们也(yě)在以这样的速度在穿越(yuè)着暗物质(zhì)流，这个过程中会产生相应的振(zhèn)荡，同时(shí)地球又以30公里/秒(miǎo)的速度围(wéi)绕太阳进行旋转。所以有半年的时(shí)间(jiān)，地球围绕(rào)太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银(yín)河系的(de)方向是一(yī)致的(de)，而另外半年则与之相反。

而在6月份的时候(hòu)，地(dì)球与太阳(yáng)的方向正(zhèng)好达到完全一致，这(zhè)是理论上地球穿(chuān)越暗(àn)物质流最(zuì)快的(de)时段。而在11月份，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽(jǐn)管在实(shí)际(jì)的情况中，太(tài)阳系相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不影响这个(gè)理论的有(yǒu)效性。

因(yīn)此科学家认为这可以用来解释(shì)，研究人员们所观测到(dào)的周期性信号。当然(rán)也可能有(yǒu)其他(tā)的情况(kuàng)，造成(chéng)这种年度周期信号的差(chà)异也可能是温度、湿(shī)度、土(tǔ)壤中的水分(fēn)、高山上的积雪，甚至(zhì)连(lián)意大利游(yóu)客(kè)的(de)数量也符合这(zhè)个周期的规律。

所以，科(kē)学家们又在南半球(qiú)建(jiàn)立了一个几乎(hū)相同的实验室，这里的季节与之前的实验室(shì)正好相反(fǎn)，而(ér)在这里，地球(qiú)穿过暗物质流(liú)的运(yùn)动(dòng)特征和第一个实验室是一样的。

因此，如(rú)果(guǒ)在这里(lǐ)可以得到相(xiāng)同的(de)信(xìn)号，就可以成为(wèi)暗物质(zhì)所存(cún)在的非常有力的证(zhèng)据了(le)。但是由于这(zhè)个实验室刚(gāng)刚(gāng)建成不久，所以截至目(mù)前(qián)还无(wú)法(fǎ)提供(gōng)相应的数(shù)据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一(yī)台新的望远镜，这台太空望远镜叫(jiào)做“南希格雷斯罗曼(màn)”，它的主镜(jìng)大小跟哈勃(bó)望远(yuǎn)镜相同，但它的宽视场仪器(qì)提(tí)供的(de)视野是哈勃(bó)红外仪器的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼(màn)太空望远镜其中一(yī)个关键的用途(tú)就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测(cè)的结果(guǒ)，我们(men)只能拭目以待了。费米实验室粒(lì)子天体物理中心的科学(xué)家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果暗物质存在，它们极有可能拥有另一种神秘的效应，这种暗(àn)物质(zhì)效(xiào)应，会支(zhī)持宇(yǔ)宙当中生(shēng)命(mìng)的诞生(shēng)，或者说(shuō)是生命(mìng)进化的一个重要因素(sù)。

如果(guǒ)这(zhè)一理论得到进一步的(de)证实(shí)，那么遍布宇宙当中的(de)暗物质会(huì)不会意味着(zhe)人类并(bìng)不(bù)孤(gū)单呢(ne)？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通(tōng)过这样(yàng)的效(xiào)应创造(zào)生(shēng)命。当然，这(zhè)些(xiē)推论的大前提(tí)是要(yào)先找到暗(àn)物质存在的实际证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们觉得暗物质到底存(cún)不存在呢？喜(xǐ)欢请点赞，你的(de)支持是(shì)我更新(xīn)的动力！佛系心态是什么意思>

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