宇(yǔ)宙是(shì)“人(rén)为制造”的？为何会存(cún)在科学无(wú)法解释的(de)“暗物(wù)质”？暗物质又究竟是什(shén)么？人类为了(le)寻(xún)找(zhǎo)暗物质(zhì)存在的证据，科学家们在过去的几(jǐ)十年当(dāng)中进行了(le)超过50次(cì)的(de)长期实验，但是却没有发现任何的有效证据。除(chú)了一(yī)个地(dì)方，在1687年出版(bǎn)的(de)自然哲学数学(xué)原理一书中，埃萨克(kè)牛顿发(fā)表了万有引力(lì)定(dìng)律(lǜ)，它揭示了宇宙中天体(tǐ)运动的规律。往后(hòu)的(de)几(jǐ)百年(nián)来(lái)，当(dāng)天文学家们发现某些天体运(yùn)行轨道出现异常，不(bù)符合万有引力定律的(de)时候(hòu)，他们(men)就会知道，周围一定有未知的天体通(tōng)过引力在摄(shè)动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行(xíng)轨道的异常，推算(suàn)并且发(fā)现了海王(wáng)星的存在。另外，哈(hā)雷彗星(xīng)、冥王星的发(fā)现都是应用万有(yǒu)引力定律所取得(dé)重大天文成就的例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当我(wǒ)们上升到星(xīng)系或(huò)者是星团的(de)尺度，事情就开(kāi)始变得(dé)诡异了(le)。

1933年(nián)，瑞士的(de)物理学家弗里茨兹威基正在(zài)研究和(hé)测量后发星系团的质(zhì)量。这是一个由数千(qiān)个星系所组成的巨大(dà)星(xīng)系团，这(zhè)些星系被引力束缚在一(yī)起。测(cè)量星系团的质(zhì)量一(yī)般会(huì)使(shǐ)用到(dào)两种方(fāng)法，当两种方法(fǎ)结果(guǒ)一致，就可以确定其质量的范围。

第(dì)一种是获得(dé)其(qí)"光(guāng)度学的质量"，需要的数据是测量(liàng)各个星(xīng)系的光度(dù)。

第(dì)二种是动力(lì)学(xué)质量的计算，是(shì)利用光(guāng)谱红移测(cè)量星系团中的各个星系相(xiāng)对于(yú)星系团(tuán)的运动(dòng)速(sù)度。当(dāng)测(cè)量(liàng)结果出来之后，兹威(wēi)基彻(chè)底懵了(le)，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味(wèi)着，后发座星系团有99%的质量消失(shī)了，或者说这99%的质(zhì)量并不(bù)以可(kě)见光的形式所存在(zài)，我们无(wú)法看到。最诡(guǐ)异的是，在(zài)测量速度的过程中，兹(zī)威基发(fā)现(xiàn)星系团中很多(duō)星系的速度比理论上要(yào)快得多，按(àn)照牛顿的运(yùn)动学定律，仅靠这些可见星系(xì)的(de)质量(liàng)所产生的引力(lì)是无法将它们束缚在星(xīng)系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛出星系团(tuán)之外了，除非有一(yī)种神秘(mì)的力量在起作用，这种力量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维基提(tí)出了这样(yàng)部分不可见(jiàn)的暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们(men)却(què)占据(jù)着宇宙中(zhōng)绝大(dà)部分(fēn)的质(zhì)量(liàng)。只是当(dāng)时的人们对这(zhè)样的(de)一(yī)种说法不(bù)屑一顾。

直到40年之(zhī)后(hòu)，“暗物质”这个词才再一(yī)次出(chū)现(xiàn)。天文学家维(wéi)拉鲁(lǔ)宾和肯特福(fú)特(tè)在观测仙(xiān)女座星系中的恒星运动。理论上来说，距离中心越(yuè)远的恒星在其轨道上的运行(xíng)速度就(jiù)会越慢。但是他们(men)观测的(de)结果却让人感到不可思议。

随(suí)着与(yǔ)中心距离的增加(jiā)，恒星的旋转速(sù)度几乎(hū)保持不变(biàn)。可是根据(jù)牛顿的万(wàn)有引力定律，在星系当中如果没有足(zú)够(gòu)大(dà)的质量来(lái)吸引它们，这些(xiē)外围的恒星早(zǎo)就(jiù)被(bèi)甩到宇宙当中了。基(jī)于(yú)这种现(xiàn)象(xiàng)，科学家们会使(shǐ)用一种(zhǒng)相对标准的方法来解(jiě)释暗物质(zhì)的存在，这种方法就(jiù)是(shì)测量(liàng)星(xīng)系当(dāng)中气体在X轴上距离星系中(zhōng)心(xīn)的距(jù)离，以及在Y轴(zhóu)上气(qì)体的(de)旋转速度。如果出现异常的结果，就认为(wèi)是由暗(àn)物质的力量(liàng)进入其中。

于是科学家们通过射(shè)电望(wàng)远镜(jìng)测量(liàng)了距离星系(xì)中心(xīn)更远距(jù)离(lí)的氢元(yuán)素，发现它们的旋转速度并不(bù)符合牛顿的力(lì)学定律。我们的太(tài)阳系也不例外，太(tài)阳(yáng)系位于(yú)银河(hé)系的第三(sān)悬(xuán)臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引(yǐn)力(lì)定律进(jìn)行(xíng)计算，太阳系(xì)的运行速度应该是(shì)160千米(mǐ)/秒，但实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的速度围绕银(yín)河系(xì)旋转，这(zhè)个实际速度远远大于理论速度，那么产(chǎn)生以上(shàng)这种向心加速度(dù)的原因(yīn)很可能就(jiù)是存在着(zhe)一种我(wǒ)们看不(bù)到的物质，是(shì)这些暗物质的引力效(xiào)应将星系聚集在了一起(qǐ)。

也是从这(zhè)时开始，越(yuè)来越多的研究(jiū)人(rén)员开始相信暗物质的存(cún)在。科学家根据星系外(wài)恒星轨道的速(sù)度，估(gū)算在星系当(dāng)中暗物质的质(zhì)量占整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这(zhè)个现象的原因。在(zài)一项新的研(yán)究当中，科学家们(men)发现(xiàn)，几乎没(méi)有引(yǐn)力效(xiào)应的(de)遥远恒(héng)星之间，也会出现速度上(shàng)的微(wēi)小差异。另外，天文学(xué)家还发现了一个反(fǎn)常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和(hé)银河系不(bù)多，但是星系(xì)当中(zhōng)存(cún)在的恒(héng)星数(shù)量却只有银(yín)河(hé)系的千分之一。

杰威尔属于什么档次，男士护肤品十大排行榜10强src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/a67445eab7c8392.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

所以在理论上，该星系必须存在暗物质，否则就会分崩离(lí)析。但(dàn)是(shì)科学家们(men)使用最先进(jìn)的望远(yuǎn)镜对其进行了40个小时的详细测量之后，发现星系中(zhōng)的恒(héng)星(xīng)运(yùn)动(dòng)是可(kě)以用(yòng)正(zhèng)常的(de)物(wù)质和力学定律来解释的。那么(me)又(yòu)有人提出，也(yě)许该(gāi)星系的暗物质，已(yǐ)经被附近的另一个(gè)大星系剥离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有任(rèn)何星系存在。造(zào)成这些现象(xiàng)的除了暗物质的假说之(zhī)外，另一种可能就是人类对引力(lì)的理解还(hái)不够全面，引(yǐn)力很可能(néng)在不(bù)同尺度空间中的(de)工作(zuò)方式是不同(tóng)的，这意(yì)味着在行星系尺度中的天(tiān)体会沿(yán)着(zhe)它(tā)们(men)的(de)轨道，按(àn)照我们所理解的方式运(yùn)动。但是上升到星系和星团的尺度，引(yǐn)力之间的相互(hù)作用则是不同的方式。对(duì)于(yú)在星系(xì)团之间的相互(hù)作用，科学家还引入(rù)了外部(bù)场(chǎng)效应(yīng)的(de)概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质(zhì)量之间(jiān)会产生对彼此(cǐ)特(tè)殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成(chéng)立，这意味(wèi)着(zhe)我们需要对现在的(de)物理定律进行修正，这些发现(xiàn)也让很多人认为暗物质假说理论就此终结。但是在宇(yǔ)宙当中(zhōng)还有关于(yú)暗物质(zhì)存在的其他的理论证据(jù)，这些理(lǐ)论证据是蒙(méng)德理论所(suǒ)没法解释的“引力透(tòu)镜(jìng)”。

径向距离为37亿光年(nián)的子弹星系团，由(yóu)两个碰撞的星(xīng)系(xì)团所组成，类似(shì)这样的星团，它们大部分(fēn)的(de)普(pǔ)通质(zhì)量都(dōu)在星(xīng)系(xì)的气(qì)体当(dāng)中。当星团以1000万公(gōng)里/小时发生(shēng)碰撞的时候，星际气体的相互作用就会导(dǎo)致温度的急剧升高，速度(dù)大幅降(jiàng)低。所以(yǐ)在理论上，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团(tuán)大部分的质(zhì)量将位于所有这些气体所在的中间区域。那么我们通过什么来(lái)验证它的质量区域(yù)到底是(shì)不是集中在(zài)中间(jiān)呢(ne)？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远镜传回(huí)了宇宙当(dāng)中第一张(zhāng)全彩(cǎi)的高清照片，在照片中我(wǒ)们可以明显地看到很多星(xīng)系(xì)似乎(hū)被(bèi)拉伸产(chǎn)生了巨大的形(xíng)变。其实这(zhè)些星(xīng)系本身(shēn)并不是真(zhēn)的(de)被扭曲了(le)，也不是(shì)韦伯望远镜出了什么(me)问题，而(ér)是这(zhè)样(yàng)极(jí)遥远的天体和(hé)我们地球(qiú)上的观测(cè)者之间。被一个质量超级(jí)巨大的天体(tǐ)遮挡，这个超大质(zhì)量(liàng)的东西的引力，会使身后更(gèng)遥远星(xīng)系的(de)光都发生(shēng)了(le)扭曲(qū)。这(zhè)个现象就是引力(lì)透镜效应。这个巨大(dà)的(de)天体可能是超大质(zhì)量的(de)黑洞(dòng)或者是暗物质。

所以(yǐ)当人们(men)对子弹星(xīng)系团观测的时候(hòu)，发现(xiàn)它(tā)的大(dà)质量区域并不是在(zài)中间，而是在两侧。所以最好的解释方法就是当星团发生全(quán)部的碰撞(zhuàng)时(shí)，可被(bèi)观(guān)测到的质量气体被卡在(zài)了中间，暗物质则直接(jiē)通(tōng)过了这个区(qū)域，并在(zài)两边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团的引力透镜研究也被认为是暗(àn)物(wù)质存在的(de)迄(qì)今(jīn)为止最好的理论证据。

除此之(zhī)外，还有来自宇(yǔ)宙当中最(zuì)古老的光(guāng)。从宇(yǔ)宙大爆炸开始，38万年(nián)之后，可见(jiàn)光终于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙当中了。经过(guò)了130多亿年之后，这(zhè)些光(guāng)在(zài)宇(yǔ)宙(zhòu)空间背景上留下了各相同性的微波(bō)辐射。其(qí)中红色的(de)部(bù)分表示温度较(jiào)高的(de)区域，蓝(lán)色则表示相对较冷的区域，但(dàn)实际上(shàng)它们之间的温(wēn)差只有万分之一。

科学(xué)家们(men)通过对前景背景(jǐng)分离后的二值图像进行连通(tōng)域提取和标记(jì)之(zhī)后发现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物(wù)质(zhì)，图形看起(qǐ)来不应该是这样的，而随(suí)着(zhe)暗物(wù)质的增加(jiā)，一些峰值的(de)幅度会减小(xiǎo)，才变得看起来“和谐(xié)”。为了匹(pǐ)配宇(yǔ)宙微波(bō)背(bèi)景(jǐng)辐射的测量值，我们需要的(de)暗物质大约(yuē)是普通物质(zhì)的5倍。这个(gè)数字与解(jiě)释(shì)星系当中(zhōng)恒星运动所(suǒ)需要的暗物质比例是一(yī)致的。这就意味着。

用了一个简单的理(lǐ)论框架，就(jiù)很好地解(jiě)释了很多不同(tóng)的(de)观测结(jié)果。而暗物质的本质就是(shì)宇宙当中(zhōng)存(cún)在着(zhe)某种类型的(de)粒子，它(tā)们不参(cān)与(yǔ)任何其他的电磁作用(yòng)，只通过(guò)引力来相(xiāng)互作用。所以如果能够找到(dào)这种粒子(zi)的存(cún)在，就相当于找到了暗(àn)物质存在(zài)的实际证据。这种粒子到底是(shì)什么？科学(xué)家们已经提出(chū)了数十种的假想(xiǎng)目标，而要寻找(zhǎo)这些不同的目标粒(lì)子所需(xū)要(yào)的(de)实验方式也不相同(tóng)。在过去的几(jǐ)十(shí)年当中，人类为了(le)寻(xún)找这些看不见、摸不到(dào)，几乎不会与常规物质相互作用的(de)“暗物质(zhì)”，科学家们(men)已经进(jìn)行(xíng)了超过50次(cì)的实验，却没(méi)有任何实(shí)质性(xìng)的发(fā)现，除了一个地方，意大(dà)利(lì)的(de)格兰(lán)萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉(mài)。

在山下1400米处(chù)的地(dì)下矿井(jǐng)当中，藏着地球(qiú)上(shàng)最大的地学实(shí)验室(shì)，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三(sān)层(céng)楼高的探(tàn)测器(qì)，一直(zhí)致力于寻找(zhǎo)暗物(wù)质粒(lì)子的(de)周期性震(zhèn)荡。

自(zì)1997年以来，这里的(de)科学家声称观测到了某种信(xìn)号。经过(guò)了20多年的数据收集，人们发(fā)现了一个有趣的事情。探测率(lǜ)会在每年(nián)的6月份达到峰(fēng)值，然后在(zài)11月降(jiàng)到(dào)最低，而且在(zài)20年当中每年都是一(yī)样。一些科学(xué)家认为(wèi)这(zhè)可能是人类发现暗物(wù)质的(de)第一个直接证据。

但是为什么(me)暗物质会产生周期性的年(nián)度(dù)信号呢？刚才我们讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银河系进行(xíng)移动(dòng)，那么如果(guǒ)暗物质存在宇宙(zhòu)当(dāng)中，这意(yì)味着我们也在以这样的(de)速(sù)度在穿(chuān)越着暗物(wù)质流，这个(gè)过程中会产生相应的振荡，同(tóng)时(shí)地(dì)球又以30公里/秒的速度围绕太阳进(jìn)行旋转。所以有半(bàn)年的时间，地(dì)球(qiú)围绕太阳的方向与太阳(yáng)环绕银河系的方向是一致的，而另外半(bàn)年则与之(zhī)相反。

而在6月(yuè)份的时(shí)候，地球与太阳的(de)方(fāng)向(xiàng)正(zhèng)好(hǎo)达到完全(quán)一致(zhì)，这(zhè)是(shì)理(lǐ)论(lùn)上地球穿越暗(àn)物质(zhì)流最快的时(shí)段。而(ér)在11月份，又恰好(hǎo)达到了最慢值(zhí)。尽管(guǎn)在实际的情况中(zhōng)，太阳系相对(duì)银河系(xì)的(de)平面(miàn)呈现了(le)60度的(de)倾斜，但是(shì)这并不影响这(zhè)个理论的有效性。

因此科学(xué)家(jiā)认(rèn)为(wèi)这可(kě)以(yǐ)用来解释，研究人员们所观测(cè)到的周期性信号。当然也可(kě)能有其他的(de)情(qíng)况(kuàng)，造成这种年度(dù)周期信(xìn)号的差异也可(kě)能是温度、湿度、土壤中的水分、高山上的(de)积雪(xuě)，甚至连意大利游客的数量(liàng)也符合(hé)这(zhè)个周期(qī)的规律(lǜ)。

所(suǒ)以，科学家们又在南半球(qiú)建立了一个几(jǐ)乎(hū)相同的(de)实(shí)验室，这里(lǐ)的季(jì)节与之前(qián)的实验室正好相反(fǎn)，而在(zài)这里，地球(qiú)穿过(guò)暗物质流的运动特征和第(dì)一个实(shí)验室是一样的。

因此，如果在这(zhè)里可以得到相同的信号，就(jiù)可以成为(wèi)暗(àn)物质所存(cún)在的非常有力的证据了。但(dàn)是由于这(zhè)个实验室刚刚建成(chéng)不久，所以截至目前(qián)还无(wú)法提(tí)供相应的数据支持(chí)。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一台新(xīn)的望远镜，这台太空望(wàng)远镜(jìng)叫做“南(nán)希格雷斯罗曼(màn)”，它的主镜(jìng)大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪器(qì)提供的视野是(shì)哈勃红外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯(sī)罗曼太空望远镜其中一个(gè)关键的用途就是探索暗物质(zhì)背后的(de)奥秘，对于探(tàn)测的结果，我们只能拭目以待了。费(fèi)米(mǐ)实验室粒子(zi)天(tiān)体物理中心的科学家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果暗物质存在，它(tā)们极(jí)有可能拥有(yǒu)另一种神秘的效应，这(zhè)种暗(àn)物质效应，会支持宇(yǔ)宙当中生命的诞(dàn)生，或者说是生命进化的一(yī)个重要因素。

如果(guǒ)这(zhè)一理论得(dé)到(dào)进一步的证(zhèng)实，那(nà)么遍(biàn)布宇(yǔ)宙当(dāng)中的暗(àn)物质会不会(huì)意(yì)味(wèi)着人类并不孤(gū)单呢？或(huò)许(xǔ)在宇宙当(dāng)中(zhōng)某个角落(luò)的(de)行星上(shàng)，暗物质正在通过这样的效应创造生命。当然，这(zhè)些推论的大前提(tí)是要先找(zhǎo)到暗物(wù)质存在的实际(jì)证据。那么小伙伴们，你们觉(jué)得(dé)暗物质到(dào)底存不存(cún)在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的(de)动力(lì)！

未经允许不得转载：市场调查|社会调查|问卷调查|市场执行|店面验收|神秘客|满意度-提供最专业的市场信息咨询服务-宁波信恒新市场信息咨询有限公司 杰威尔属于什么档次，男士护肤品十大排行榜10强