宇宙是(shì)“人为制造”的？为(wèi)何会存在科学无法(fǎ)解释的(de)“暗物质”？暗物质又(yòu)究竟是什么？人类(lèi)为了寻找暗物质(zhì)存在的证据，科学家们(men)在过(guò)去的几(jǐ)十年(nián)当中(zhōng)进(jìn)行了超过50次的长期实验(yàn)，但是却没有发现任何的(de)有效证(zhèng)据。除了一个(gè)地方(fāng)，在1687年(nián)出版的(de)自然(rán)哲学(xué)数学原(yuán)理一(yī)书(shū)中，埃萨克(kè)牛顿发表了(le)万有(yǒu)引力定(dìng)律，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动的规律(lǜ)。往后的几百年来，当天(tiān)文学家们发(fā)现某些(xiē)天体运行轨道出(chū)现异常，不符合(hé)万(wàn)有引力(lì)定律(lǜ)的(de)时候，他(tā)们就会知道，周围一(yī)定有未知的天(tiān)体通过引力在摄动它的轨道。比如在1846年(nián)，奥(ào)本勒维耶就(jiù)通过天王星运行轨道(dào)的异常，推算并且(qiě)发现了海(hǎi)王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发(fā)现都是应用万有引力定律(lǜ)所取得(dé)重大天文成就的例子(zi)。但是(shì)这些发(fā)现都是在(zài)恒星系(xì)统的尺(chǐ)度当中，可(kě)当(dāng)我(wǒ)们(men)上升到星系或者是星团的(de)尺度，事情(qíng)就(jiù)开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士(shì)的(de)物理学家弗(fú)里茨(cí)兹威(wēi)基正在研(yán)究(jiū)和测量后发(fā)星系团的质量(liàng)。这是一个由数(shù)千个(gè)星(xīng)系所组成的(de)巨大星系(xì)团，这些星(xīng)系(xì)被(bèi)引力束缚在一起。测量星系团(tuán)的质量一般会使(shǐ)用到两种方(fāng)法，当两(liǎng)种方法(fǎ)结(jié)果一致，就可(kě)以确(què)定其质量的范围(wéi)。

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

第二种是动力学质量的计算(suàn)，是(shì)利用光谱红移测(cè)量(liàng)星系团中的(de)各个星系相对于(yú)星系团的运动速度。当测量结果出来(lái)之后，兹威基彻(chè)底懵了，“动力学质(zhì)量”竟然(rán)是“光度(dù)学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团(tuán)有99%的质量消失(shī)了，或者说这99%的(de)质(zhì)量并不以(yǐ)可见光的形式所存(cún)在(zài)，我们(men)无法(fǎ)看到。最诡异(yì)的是(shì)，在测量速度的(de)过程中，兹威基发现星系团中很多星系的(de)速(sù)度(dù)比理论上要快(kuài)得多，按(àn)照牛顿的运动(dòng)学定律，仅靠这些可(kě)见星系的(de)质(zhì)量所产(chǎn)生的引(yǐn)力(lì)是无(wú)法将它们束缚在星系团内的(de)，它们早就应该(gāi)被(bèi)抛(pāo)出星系团之外了(le)，除非有(yǒu)一种(zhǒng)神(shén)秘(mì)的力量在起作用(yòng)，这种力量来(lái)源于某种隐形的物质。

据此(cǐ)，兹维(wéi)基(jī)提出(chū)了这样部(bù)分不可见的(de)暗质，它不(bù)发散光、吸光、反射光，但是它们(men)却占据(jù)着宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人们对这样的一(yī)种说法不屑一顾。

直(zhí)到40年之后(hòu)，“暗(àn)物质(zhì)”这个词才(cái)再一次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测仙女座星系中(zhōng)的恒星运动。理论(lùn)上来说，距离中心越远的(de)恒星在其(qí)轨(guǐ)道上的运行速度就会(huì)越(yuè)慢。但(dàn)是他们观测的(de)结果却让人感到不可思议。

随(suí)着与中心(xīn)距离的增加(jiā)，恒星的旋转速度几乎保持不(bù)变。可是根据牛顿的万有引力(lì)定律，在星系当中(zhōng)如果没(méi)有足够大的质量来(lái)吸引它们，这些外(wài)围的恒星(xīng)早就被(bèi)甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这种(zhǒng)现象，科学家(jiā)们会使(shǐ)用一种(zhǒng)相对标(biāo)准的(de)方法来(lái)解释暗物质的存在(zài)，这种(zhǒng)方法就是测量星系当(dāng)中气体在(zài)X轴上距离星系中心(xīn)的距离(lí)，以及在Y轴上气(qì)体(tǐ)的旋转速度。如(rú)果出现(xiàn)异(yì)常的结果，就认为(wèi)是由暗物质的力量(liàng)进入其(qí)中。

说一个人不上道是什么意思，不上道是什么意思？atio="0.46758039008961516" data-type="jpeg" data-w="1897" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/67429f249a21ea5.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

于是(shì)科(kē)学家们(men)通(tōng)过射电望远镜测量了距离星系中心更远距(jù)离的氢(qīng)元素，发现它(tā)们的(de)旋(xuán)转速度(dù)并(bìng)不符(fú)合牛(niú)顿(dùn)的力学定律。我们的太阳系也不(bù)例外，太(tài)阳系位(wèi)于(yú)银河系的第三(sān)悬臂之(zhī)上(shàng)，距离银(yín)河系中心(xīn)2.6万光年，根据万有引力(lì)定律进行计算(suàn)，太阳(yáng)系的(de)运行速度应该是160千米/秒，但实际上，太阳系正(zhèng)在(zài)以220千米/秒(miǎo)的速(sù)度围绕银(yín)河系旋(xuán)转，这个(gè)实际速度远远大于理论速度，那么产(chǎn)生(shēng)以上这(zhè)种向心加速度的原(yuán)因(yīn)很可能就是(shì)存在(zài)着一种我们(men)看(kàn)不到的物质，是这些暗物质的引力效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是从(cóng)这时开始，越来越(yuè)多的(de)研究人员开始相信暗物质(zhì)的存(cún)在。科学(xué)家根(gēn)据星系外恒星(xīng)轨道的(de)速度，估算在星系(xì)当(dāng)中暗(àn)物质的质量占整(zhěng)个星系质量的85%。但是(shì)，暗物质并不是唯一(yī)可以解(jiě)释这个现(xiàn)象(xiàng)的(de)原因。在一项(xiàng)新的研究当中，科学家们发现(xiàn)，几乎没有引力效应(yīng)的(de)遥(yáo)远恒(héng)星之间(jiān)，也会出(chū)现速(sù)度(dù)上的微小差异。另外，天文学家还发(fā)现了一(yī)个反常的星(xīng)系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距(jù)离地球(qiú)大(dà)约(yuē)2.5亿光年(nián)，大小和银河系不多，但是星系当中存在的(de)恒星数量(liàng)却只(zhǐ)有(yǒu)银河系的千分(fēn)之一。

所以(yǐ)在理论(lùn)上，该(gāi)星系必须(xū)存在暗物质，否(fǒu)则就(jiù)会(huì)分崩离析(xī)。但是科学家们使用最(zuì)先进的(de)望远镜对(duì)其进行了40个小(xiǎo)时(shí)的详细测量之(zhī)后，发现(xiàn)星系中(zhōng)的恒星运动是可以用(yòng)正常的物质和力学定律(lǜ)来(lái)解释的。那么又有(yǒu)人提出，也(yě)许(xǔ)该(gāi)星系的暗物质，已经被附近的(de)另一(yī)个(gè)大(dà)星系剥(bō)离了。奇怪(guài)的(de)是(shì)，它(tā)的(de)附近没有(yǒu)任何星系存在。造(zào)成这些现象的除(chú)了(le)暗物(wù)质的假说之外(wài)，另一种可(kě)能就(jiù)是人(rén)类(lèi)对引(yǐn)力(lì)的理解(jiě)还不够(gòu)全面(miàn)，引(yǐn)力很可(kě)能在不同(tóng)尺(chǐ)度空间中的工(gōng)作方式是(shì)不同的，这意(yì)味着在行(xíng)星系尺(chǐ)度中的天体(tǐ)会沿着(zhe)它们的轨道，按(àn)照我们(men)所理解的方式运动。但是(shì)上升到(dào)星(xīng)系和(hé)星团(tuán)的尺度(dù)，引力(lì)之间的(de)相互作用则是不同的方式。对于在星系团之间的相互作(zuò)用，科学家还引入了外部场效应(yīng)的概念，指(zhǐ)的是在数百万光年的规模上，巨大的(de)质(zhì)量之间会产生对(duì)彼(bǐ)此(cǐ)特殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这(zhè)意味着我们需要对现在的物(wù)理定律进行修正，这(zhè)些发现也(yě)让很(hěn)多(duō)人认为暗物质假(jiǎ)说(shuō)理论就此终结。但是在(zài)宇宙当中还有关于暗物质存在的其他的理论证据，这(zhè)些理论证(zhèng)据是(shì)蒙德理论所(suǒ)没(méi)法解释的(de)“引力透镜”。

径向距离为37亿光年的子弹星系团，由两个碰撞的星系团(tuán)所(suǒ)组成，类似这样的星(xīng)团(tuán)，它们大部(bù)分的普(pǔ)通质(zhì)量都在(zài)星系的气体(tǐ)当中。当(dāng)星(xīng)团以1000万公里(lǐ)/小(xiǎo)时发生碰撞的时候，星(xīng)际(jì)气体的(de)相互作用就会导(dǎo)致温度的急剧(jù)升高(gāo)，速度大幅降(jiàng)低(dī)。所以在理(lǐ)论上，在碰(pèng)撞之(zhī)后，子弹星系团大部(bù)分的质量(liàng)将位于所(suǒ)有这(zhè)些气体所在的中间区域。那么(me)我(wǒ)们通过什么来验证它的质(zhì)量区域(yù)到底是不(bù)是集中在中(zhōng)间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第一(yī)张全(quán)彩的高(gāo)清(qīng)照(zhào)片，在照片中我们(men)可以明显地看到很多(duō)星(xīng)系似乎被(bèi)拉伸(shēn)产生了巨大的形(xíng)变(biàn)。其实这(zhè)些星系本身并不(bù)是真的(de)被扭曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是这样极遥远的天体和我们地球上的观测者之间。被一个质量超级巨大的天(tiān)体遮(zhē)挡，这个超大质量的东(dōng)西的引力，会(huì)使(shǐ)身后(hòu)更(gèng)遥远星(xīng)系的光都发(fā)生了扭曲(qū)。这(zhè)个(gè)现象(xiàng)就是引力透镜效应(yīng)。这个巨大的天(tiān)体可能是超大质量(liàng)的黑洞或者是(shì)暗物质。

所(suǒ)以当人们对子弹星系(xì)团观测的时候，发(fā)现它的大质(zhì)量区域(yù)并不是在中间，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最好的解释方法就是当(dāng)星团发生全部的(de)碰撞时，可被(bèi)观测到的质量气(qì)体(tǐ)被卡在了中间(jiān)，暗(àn)物质则直(zhí)接通过了这个(gè)区域，并在两边(biān)形成了引力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也(yě)被认为是暗物质存在的(de)迄今为止最好的(de)理(lǐ)论证据(jù)。

除此之外(wài)，还有(yǒu)来自宇(yǔ)宙当中最古老(lǎo)的光。从(cóng)宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年(nián)之后，可(kě)见光终于可以畅(chàng)通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之(zhī)后，这些(xiē)光在宇宙(zhòu)空间背景上留下了各相同性的微(wēi)波(bō)辐(fú)射。其(qí)中红色(sè)的(de)部分表(biǎo)示温度较高的区域，蓝(lán)色则表示相对(duì)较冷的(de)区域(yù)，但实际上它们之间的温差只(zhǐ)有万分之一。

科(kē)学(xué)家们(men)通过对(duì)前(qián)景背(bèi)景(jǐng)分离后的二值图像进(jìn)行(xíng)连通域(yù)提取和(hé)标记之后(hòu)发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗物质，图形看起来不(bù)应(yīng)该是这样的，而随着暗物质的(de)增加(jiā)，一些(xiē)峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹配宇(yǔ)宙微波背(bèi)景辐射(shè)的测量值，我们需要(yào)的暗物质大约是普(pǔ)通物质的(de)5倍。这(zhè)个数字(zì)与解(jiě)释星系当(dāng)中恒(héng)星运动(dòng)所需要的暗物质比例是一致的(de)。这(zhè)就意(yì)味着。

用(yòng)了一个简单(dān)的(de)理论框(kuāng)架(jià)，就(jiù)很好地解(jiě)释了很多(duō)不同(tóng)的观(guān)测结果(guǒ)。而(ér)暗(àn)物质的本(běn)质就(jiù)是宇宙当中存在着某种类型的粒(lì)子，它(tā)们不参与任(rèn)何(hé)其他的(de)电磁作用，只通过引力来相(xiāng)互(hù)作用(yòng)。所(suǒ)以(yǐ)如果能够找到这种粒子的存在，就相当于找到了暗(àn)物质存在(zài)的(de)实际证(zhèng)据(jù)。这种粒子到底是什么？科学家们已经提(tí)出了数十种的(de)假(jiǎ)想目标(biāo)，而(ér)要(yào)寻找这些不同的目标(biāo)粒子所需要的实验(yàn)方式也不(bù)相同。在(zài)过去(qù)的几十年当中(zhōng)，人类(lèi)为了寻找这些看不见、摸不到，几乎(hū)不(bù)会与常规物质相互作用的“暗(àn)物(wù)质”，科学家们已经进行了超过50次的(de)实验，却(què)没有(yǒu)任何实质性的发现(xiàn)，除了一个地方，意(yì)大(dà)利的格兰萨(sà)索山，隶(lì)属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山下1400米处的(de)地下矿井当中，藏着地球上最大(dà)的地学(xué)实(shí)验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼高的(de)探测器，一(yī)直致力于寻找暗(àn)物质粒子(zi)的(de)周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这(zhè)里(lǐ)的科学家声称观(guān)测到了(le)某种(zhǒng)信号。经过(guò)了20多(duō)年(nián)的数(shù)据收(shōu)集，人(rén)们发现了(le)一个有趣的事情。探测(cè)率会在每年的6月(yuè)份(fèn)达到峰值，然后在11月降(jiàng)到(dào)最低，而(ér)且在20年(nián)当(dāng)中每年都是一(yī)样。一些科学家(jiā)认为这可能(néng)是(shì)人(rén)类(lèi)发现暗物质的(de)第一个直接证据。

但是(shì)为什么(me)暗物质会产生(shēng)周期(qī)性的年(nián)度信号呢？刚才我们讲了太阳(yáng)系(xì)正在以220公里/秒的速度围绕着银河系(xì)进行移动，那么如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中(zhōng)，这意(yì)味着(zhe)我们也在以(yǐ)这样(yàng)的速度在(zài)穿越着暗物质流，这个过程中会产生相应的(de)振荡，同时地(dì)球(qiú)又(yòu)以30公里/秒的速(sù)度围绕(rào)太阳进行(xíng)旋转。所以有半年的(de)时间，地球围绕太阳的方向与太(tài)阳(yáng)环(huán)绕银河系的方向是一致的，而(ér)另外半年则与之相反。

而在6月份的时候，地球(qiú)与(yǔ)太(tài)阳的方向正(zhèng)好达到(dào)完全一致，这(zhè)是理(lǐ)论(lùn)上(shàng)地(dì)球穿越暗物质流最快(kuài)的时(shí)段(duàn)。而在11月(yuè)份，又恰好达到(dào)了最(zuì)慢值。尽管说一个人不上道是什么意思，不上道是什么意思？在实际(jì)的情况中，太阳系(xì)相对银(yín)河系的平面呈现(xiàn)了60度的(de)倾斜，但是(shì)这并(bìng)不(bù)影响这(zhè)个理(lǐ)论的有效(xiào)性(xìng)。

因此(cǐ)科学家(jiā)认为这(zhè)可以用(yòng)来解释(shì)，研究(jiū)人员们所观测到的周期性(xìng)信号。当然也可能有其他的情况(kuàng)，造成(chéng)这种年度周期信号(hào)的(de)差(chà)异(yì)也可能(néng)是(shì)温度、湿(shī)度、土壤中的(de)水分、高(gāo)山上的积(jī)雪，甚至连意(yì)大利游客的数量(liàng)也符合这(zhè)个周期的规律。

所(suǒ)以(yǐ)，科学(xué)家们又在南半球建立了一个几乎相同的实验室(shì)，这里的季节与之(zhī)前的实验室正好相反，而在(zài)这里(lǐ)，地球穿过暗物质流(liú)的运动特征和第一个实验(yàn)室是一样的。

因此，如果(guǒ)在这里可以得到相同的信号，就(jiù)可以成(chéng)为(wèi)暗物质(zhì)所存(cún)在(zài)的非常有力的(de)证据了。但是由于这个实验(yàn)室(shì)刚刚建(jiàn)成(chéng)不久，所以截至(zhì)目(mù)前(qián)还无法提供(gōng)相应的(de)数据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会(huì)发射一台(tái)新的望远镜(jìng)，这(zhè)台太空望远镜(jìng)叫(jiào)做“南希(xī)格(gé)雷斯罗曼(màn)”，它的主镜大小(xiǎo)跟哈勃望(wàng)远镜相同，但它的(de)宽视场仪器提(tí)供的(de)视(shì)野(yě)是哈勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜(jìng)其中(zhōng)一(yī)个关键的用(yòng)途就(jiù)是探索暗物(wù)质背(bèi)后的奥(ào)秘，对于(yú)探测的(de)结果，我们只能拭目以待了(le)。费米实验室粒子天体(tǐ)物(wù)理(lǐ)中心的科学家丹(dān)琥珀和(hé)贾森(sēn)斯(sī)特芬研(yán)究发现，如果暗物质存在，它们极(jí)有可能拥(yōng)有另一种神秘的效(xiào)应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中生(shēng)命的诞生，或者说是生命进(jìn)化的一(yī)个重要因(yīn)素。

如(rú)果这一理论得(dé)到(dào)进一步(bù)的证实(shí)，那么遍布(bù)宇宙当中的暗物质会(huì)不(bù)会(huì)意味(wèi)着人类并(bìng)不孤(gū)单呢？或许在宇宙当中某(mǒu)个角落的行星上，暗物质正在(zài)通过这样的效(xiào)应(yīng)创造生(shēng)命。当然，这些推论的大前(qián)提是要先找(zhǎo)到暗物质(zhì)存(cún)在(zài)的(de)实际证据。那么小伙伴们，你们觉得暗物质到底(dǐ)存不存在呢？喜欢(huān)请点(diǎn)赞，你的支持是(shì)我更新的动力！

未经允许不得转载：绿茶通用站群 说一个人不上道是什么意思，不上道是什么意思？