宇宙是(shì)“人为制造(zào)”的？为(wèi)何会存在科学无法解释(shì)的“暗物质(zhì)”？暗(à勾8是什么意思网络用语，勾8是什么意思？n)物质又(yòu)究竟是什(shén)么？人类为(wèi)了寻找暗物质存在的证据，科学家(jiā)们在(zài)过去(qù)的几十(shí)年当中(zhōng)进行了超过50次的长(zhǎng)期实验，但是(shì)却(què)没有发现任何(hé)的(de)有效证(zhèng)据。除(chú)了一个(gè)地方，在1687年出版的(de)自然哲学数(shù)学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定(dìng)律，它揭示了宇(yǔ)宙中(zhōng)天体运动的规律。往后的几百年来，当天文(wén)学家们发现某些天(tiān)体运行轨道出现异常，不(bù)符合万(wàn)有引力定律的时候，他(tā)们(men)就(jiù)会知道，周围一定有未(wèi)知(zhī)的天体(tǐ)通过引(yǐn)力(lì)在摄动它的(de)轨(guǐ)道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维耶就通过(guò)天王星(xīng)运行轨(guǐ)道(dào)的异常(cháng)，推算并且发(fā)现了海(hǎi)王星的存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都(dōu)是应用(yòng)万有引力定律所取得(dé)重大天文成就的例(lì)子。但是这些发现都是在恒星系统(tǒng)的(de)尺度当中，可当(dāng)我(wǒ)们上升到星(xīng)系或者(zhě)是星(xīng)团的尺度，事情就(jiù)开始变得诡异了(le)。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里茨兹威基正在研究(jiū)和测(cè)量后发星系团的质(zhì)量(liàng)。这是一(yī)个由(yóu)数千个星系所组成(chéng)的巨大星系(xì)团，这些星系被引(yǐn)力束缚在一(yī)起。测(cè)量星系(xì)团的质量一(yī)般会(huì)使用到两种方法，当(dāng)两种方法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第(dì)一种(zhǒng)是获得其"光(guāng)度学的质量"，需(xū)要的数(shù)据是测量各(gè)个星(xīng)系的光度。

第二种是动力学质量的计算，是利用光谱红移测量(liàng)星系团中(zhōng)的各个星系相对于星系团的运动速(sù)度。当测量结果出来(lái)之(zhī)后，兹威(wēi)基(jī)彻底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度学质量(liàng)”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系(xì)团(tuán)有99%的质量消失(shī)了，或者说这99%的质量并不以(yǐ)可(kě)见光的形式所存在，我(wǒ)们(men)无法看到。最诡异的是，在(zài)测量速度的(de)过程中，兹威(wēi)基(jī)发现星系团中很(hěn)多(duō)星(xīng)系的速度比理论(lùn)上要快得多，按照(zhào)牛顿(dùn)的运(yùn)动学定律，仅靠这(zhè)些可见星系(xì)的质量所(suǒ)产生的引力是无法(fǎ)将它们束缚(fù)在(zài)星系团内的，它们早就应该被抛出星系团(tuán)之外(wài)了，除非有(yǒu)一种神秘的力量在起(qǐ)作用，这种力量来源于某种(zhǒng)隐形(xíng)的物质(zhì)。

据此，兹维基(jī)提(tí)出了这样部分不可(kě)见的暗质，它不发散光(guāng)、吸光、反(fǎn)射光，但是它们却占(zhàn)据着(zhe)宇宙中绝大(dà)部分(fēn)的(de)质量。只(zhǐ)是当时的人(rén)们对这样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词(cí)才再(zài)一次出现。天文学(xué)家维(wéi)拉鲁宾和肯(kěn)特(tè)福(fú)特在(zài)观(guān)测(cè)仙女座星系中的恒星(xīng)运动。理论上来说(shuō)，距离中心越远的恒星在其(qí)轨道(dào)上的(de)运行速度就会越慢。但是他们观测的(de)结果(guǒ)却让人(rén)感到(dào)不(bù)可思议。

随着与(yǔ)中(zhōng)心距离的增(zēng)加，恒星的旋(xuán)转速(sù)度几乎保持不变(biàn)。可是根(gēn)据牛顿的万有引力(lì)定律，在星系当(dāng)中如(rú)果没有(yǒu)足够大的质量来吸引(yǐn)它们，这些外围的(de)恒(héng)星早就被甩到(dào)宇宙(zhòu)当中了。基于这(zhè)种现象，科学家们(men)会使(shǐ)用一种相对标(biāo)准的方法来解释暗(àn)物质的存在，这种方法就(jiù)是测量星系当中(zhōng)气(qì)体在X轴上(shàng)距离星系中心的距(jù)离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如果(guǒ)出现异常的结果，就认为(wèi)是由暗物(wù)质的力量进入其中。

于是科学家(jiā)们(men)通过射电望远镜测量了(le)距离星系中心更远距离(lí)的氢元素，发现它(tā)们的旋转(zhuǎn)速度并(bìng)不符合(hé)牛顿(dùn)的(de)力学定律。我(wǒ)们的太阳系也不例外，太阳系(xì)位于银河系的第三悬臂之上(shàng)，距离银河系(xì)中心2.6万(wàn)光年，根据(jù)万有(yǒu)引力定(dìng)律进行计算，太(tài)阳(yáng)系的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳系正在以220千米(mǐ)/秒的速度(dù)围(wéi)绕银(yín)河系旋转，这个实际速度远远大(dà)于理论速度，那么产生(shēng)以上这种向(xiàng)心加(jiā)速(sù)度的原因很可能就是存在着一(yī)种我们看不到的物质，是这(zhè)些暗(àn)物质(zhì)的引力效应将星(xīng)系(xì)聚集在(zài)了一(yī)起。

也是从这时开始，越(yuè)来越多的研究人员开始相(xiāng)信暗(àn)物质的存在。科学家根据星系(xì)外(wài)恒(héng)星轨道的速度，估算在星系当中暗物质的质量占整个星系质量(liàng)的85%。但是，暗物质并不是唯一(yī)可(kě)以(yǐ)解释这个(gè)现(xiàn)象的原因。在一项新的研究当中，科(kē)学家(jiā)们(men)发现(xiàn)，几乎没(méi)有引力效应(yīng)的遥远恒星之间，也会出现速度(dù)上的微小差(chà)异(yì)。另外，天文(wén)学家还发现了一个反(fǎn)常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这(zhè)个星系(xì)距离地球大约2.5亿光年，大小(xiǎo)和(hé)银河(hé)系不多，但是星系当中存在的恒(héng)星数量却(què)只有银河系的千分(fēn)之(zhī)一。

所以在理论上，该(gāi)星系必须存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析。但(dàn)是科学(xué)家们使用最(zuì)先进的望远镜(jìng)对其(qí)进行了40个(gè)小时的详细测量(liàng)之后(hòu)，发现星系中的恒星(xīng)运动是可以用正常的物(wù)质和力学定律来解释的。那么又有(yǒu)人(rén)提出，也许该(gāi)星系的暗物质，已经(jīng)被附(fù)近(jìn)的另一(yī)个大星系剥离了。奇怪(guài)的是，它(tā)的(de)附(fù)近没(méi)有任何星系存(cún)在。造成这些现象的除了暗物(wù)质的(de)假说之外，另一种可(kě)能就是人类(lèi)对引力的(de)理解还不(bù)够全面，引力很可能在不(bù)同尺度空(kōng)间中的工(gōng)作方式是不同的，这意(yì)味着在(zài)行(xíng)星系尺度中的天体会(huì)沿着它们的轨道(dào)，按(àn)照我们所理解的方(fāng)式运动。但是上升(shēng)到星系和星(xīng)团的尺度，引力之间的相互作用则是不同的方式。对于在(zài)星系团之间的相互作用(yòng)，科学(xué)家还引入了外部场效(xiào)应(yīng)的(de)概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质量之间会产生(shēng)对彼(bǐ)此特殊的效果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理(lǐ)论成立，这意味(wèi)着我们需要对(duì)现在的物理定律进(jìn)行修(xiū)正，这些发现也让很多人认为暗物质假说(shuō)理论就(jiù)此终结。但(dàn)是在宇宙(zhòu)当中还(hái)有关于暗(àn)物质(zhì)存在(zài)的其他的理论证据(jù)，这些(xiē)理论证据(jù)是(shì)蒙(méng)德理论(lùn)所(suǒ)没(méi)法解释的“引力透(tòu)镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年的子弹星系团(tuán)，由(yóu)两个碰撞的星系(xì)团所组成，类似这(zhè)样的星团，它们(men)大部分(fēn)的普(pǔ)通质量(liàng)都在星(xīng)系的(de)气体当中。当星团以1000万公(gōng)里/小时发生碰撞的时(shí)候，星际气体的相(xiāng)互(hù)作用就会导致温度的急(jí)剧升高，速度大幅降低。所以在(zài)理论(lùn)上(shàng)，在碰撞之后，子(zi)弹星系团大部(bù)分(fēn)的质量将位(wèi)于所有这些气体所在的中间(jiān)区(qū)域。那么我们通过什么来验证(zhèng)它的质量区域到底是不(bù)是集中(zhōng)在中间呢？前(qián)不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯(bó)太空望远镜传回了宇宙当(dāng)中第(dì)一张全彩的高清照片(piàn)，在照片(piàn)中我们可以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的(de)形变。其(qí)实这(zhè)些星系本身(shēn)并不(bù)是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了(le)什(shén)么问题，而是这样(yàng)极遥远的天体(tǐ)和我们地球上(shàng)的观测者(zhě)之间。被一(yī)个质量(liàng)超级巨大(dà)的天(tiān)体遮挡，这(zhè)个超大质量的东西的引力，会使(shǐ)身后更(gèng)遥远星系的光都发生(shēng)了扭曲。这个现象就(jiù)是引力透镜效应(yīng)。这个巨大的天体可(kě)能(néng)是超大质量的(de)黑洞或者是暗物质。

所以当人(rén)们(men)对子弹星系团观测的时候(hòu)，发现它的大质量区域并(bìng)不是在中(zhōng)间，而是(shì)在两侧。所以最好的解(jiě)释方法就是当星(xīng)团发生全部的碰撞(zhuàng)时，可被(bèi)观测到的(de)质量气体(tǐ)被卡在了(le)中间，暗物质则(zé)直接(jiē)通过了这(zhè)个区(qū)域(yù)，并在两边形成了引力透(tòu)镜。对子弹(dàn)星系(xì)团的引力透(tòu)镜(jìng)研究也被认(rèn)为(wèi)是(shì)暗物(wù)质存在(zài)的迄今为(wèi)止最好的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙(zhòu)当中最(zuì)古老的光。从宇宙大(dà)爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻地(dì)穿越在宇宙当中了(le)。经过了130多亿年之后，这(zhè)些光在宇宙空(kōng)间背景(jǐng)上留下了各(gè)相同性的微(wēi)波(bō)辐射。其中红色的(de)部(bù)分表(biǎo)示温度较高的区(qū)域，蓝(lán)色则表示相对较冷的区域，但实际上它们(men)之间的温(wēn)差只(zhǐ)有万(wàn)分(fēn)之一。

科学家们通(tōng)过对前(qián)景背景分离(lí)后的(de)二(èr)值(zhí)图像进行连通域提取和标记之后发(fā)现，如(rú)果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看起来不应该是这样的，而随着(zhe)暗物质的增加，一些峰值的幅度会减(jiǎn)小(xiǎo)，才变得看起来“和谐”。为了(le)匹配宇宙微波背景辐射(shè)的测量值，我们需要的暗物质大(dà)约是普(pǔ)通物质的(de)5倍。这个数字与解释星系当(dāng)中恒星运动所(suǒ)需要的(de)暗(àn)物质(zhì)比(bǐ)例(lì)是一致的(de)。这就(jiù)意味着。

用了一(yī)个简单的理(lǐ)论框架，就很好地解释了(le)很多不同的(de)观测结(jié)果。而暗物质的本质就(jiù)是宇宙当(dāng)中存在着某种类型的粒子，它们不参与任(rèn)何其他的电磁作用，只通过引力来相(xiāng)互作用。所以如果(guǒ)能(néng)够找到这种粒子的存在，就相当于找到了暗物质存在(zài)的实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什么？科学家们已经提出了数十(shí)种的假(jiǎ)想目标，而要寻找这些不同的目标粒子所(suǒ)需要的实验方式也不相同。在过去的几十(shí)年当中，人类为(wèi)了(le)寻(xún)找(zhǎo)这些(xiē)看(kàn)不见、摸不到，几(jǐ)乎不会(huì)与(yǔ)常规(guī)物(wù)质相(xiāng)互作(zuò)用的“暗物质”，科学(xué)家们已经进(jìn)行(xíng)了超过50次的实验，却没有任何实质性(xìng)的发(fā)现，除(chú)了一个(gè)地方，意大利的格(gé)兰萨索山，隶属于(yú)阿尔卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的地下矿井当中(zhōng)，藏着地(dì)球(qiú)上最大的地(dì)学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三(sān)层楼高的探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物质粒(lì)子的周(zhōu)期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学家声称观测到了某种(zhǒng)信勾8是什么意思网络用语，勾8是什么意思？号(hào)。经过了20多年(nián)的(de)数据(jù)收集(jí)，人们发现了(le)一(yī)个有(yǒu)趣的(de)事情。探测率(lǜ)会在(zài)每年的6月份达(dá)到(dào)峰值，然后在11月降到最低，而(ér)且在(zài)20年当中每年都是一(yī)样。一些科学家认(rèn)为这可能是人类发现暗物质的第一个直接(jiē)证(zhèng)据。

但是为什么(me)暗物质会产生周期性的年度(dù)信(xìn)号呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳系正在(zài)以220公里(lǐ)/秒的速度(dù)围绕着银河系进行移动，那么如果暗物质(zhì)存在宇宙(zhòu)当中，这意味(wèi)着我们(men)也在以这样的速度在穿(chuān)越着(zhe)暗(àn)物质流，这个过程中会产生(shēng)相应的振荡(dàng)，同时地球又以(yǐ)30公(gōng)里/秒的(de)速(sù)度围绕太阳进(jìn)行旋转。所以有半(bàn)年的时间(jiān)，地球围绕太阳的方向与太(tài)阳环绕(rào)银河系(xì)的方向是一致的，而另(lìng)外半年(nián)则与之相反。

而在(zài)6月份的时候，地球(qiú)与太阳的方向正(zhèng)好达到完全一致，这是理论上地球穿越暗(àn)物质流最快的时段。而在11月(yuè)份，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽管在实际的(de)情况中(zhōng)，太阳(yáng)系相对银河系(xì)的(de)平面呈现了60度的倾斜(xié)，但是这并(bìng)不影响这(zhè)个理论(lùn)的有效性。

因此科学(xué)家认为这可(kě)以用(yòng)来解释(shì)，研究人(rén)员们(men)所观测(cè)到的(de)周期性(xìng)信号(hào)。当然也可能有其他的情况，造(zào)成这种年度周(zhōu)期信号(hào)的差(chà)异也(yě)可能是温度、湿(shī)度、土(tǔ)壤(rǎng)中的水分、高(gāo)山(shān)上的积(jī)雪(xuě)，甚(shèn)至连意大利游客的数量也符合这个周期(qī)的(de)规(guī)律(lǜ)。

所以，科学(xué)家(jiā)们又在南半球建立了一个(gè)几乎相同的实验室，这里(lǐ)的季节与之前(qián)的实验室正好(hǎo)相(xiāng)反，而在(zài)这(zhè)里，地球穿过暗物质流的运动特征和第一个实(shí)验室是一样的(de)。

因(yīn)此，如果在这里可以得到相同的信(xìn)号，就(jiù)可以成为暗物质所存(cún)在的非常有(yǒu)力的证据了。但是(shì)由(yóu)于这个实验室刚刚建(jiàn)成(chéng)不久，所以(yǐ)截至目前(qián)还无法(fǎ)提供相(xiāng)应的数(shù)据支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射(shè)一(yī)台新(xīn)的望远镜，这台太空望(wàng)远镜叫做“南希格雷斯(sī)罗(luó)曼(màn)”，它(tā)的主镜大小跟哈勃望远(yuǎn)镜(jìng)相同，但它的宽视场仪器提(tí)供的(de)视野(yě)是哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南希格雷(léi)斯罗(luó)曼太空望远(yuǎn)镜其中一个关(guān)键(jiàn)的用途(tú)就是探索暗物质(zhì)背后(hòu)的(de)奥秘，对(duì)于探测的结果，我们只能拭目以待了。费米实(shí)验室粒子天(tiān)体物理中心的(de)科(kē)学(xué)家丹(dān)琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬(fēn)研究(jiū)发现，如果暗物质(zhì)存在，它(tā)们极(jí)有可能拥有(yǒu)另一种神秘(mì)的效应，这种暗物质(zhì)效应(yīng)，会支持宇宙当中生命的诞(dàn)生，或者说是生命进化的一个(gè)重要因素。

如果这一理论得到(dào)进一步的(de)证实，那么遍布(bù)宇(yǔ)宙(zhòu)当中的(de)暗物质会不会(huì)意味着人类并(bìng)不(bù)孤单呢(ne)？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通过这样的效(xiào)应创造(zào)生命。当然(rán)，这些(xiē)推论(lùn)的大前提是(shì)要先找到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗(àn)物质(zhì)到底存(cún)不(bù)存在呢？喜(xǐ)欢请点(diǎn)赞，你的支持是(shì)我(wǒ)更新(xīn)的动力(lì)！

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