宇(yǔ)宙(zhòu)是“人(rén)为制造”的(de)？为(wèi)何会(huì)存在科学无法解释(shì)的“暗(àn)物质(zhì)”？暗物质又(yòu)究竟是什么？人类为了(le)寻(xún)找暗物(wù)质存在的证据，科学家们在过(guò)去的几十(shí)年当中进行了超过50次的长期(qī)实(shí)验，但是却没有发现任何的有效证(zhèng)据。除了一个(gè)地(dì)方，在1687年出(chū)版的自然哲学数学(xué)原理(lǐ)一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万有引力定律(lǜ)，它揭示了宇宙中天(tiān)体(tǐ)运(yùn)动的规律。往后的几百年(nián)来，当天文学家们发现某些天体运行轨道出现异(yì)常，不(bù)符合万有引力定(dìng)律的时(shí)候，他们就(jiù)会知道，周围(wéi)一定有未知的天体通过(guò)引力在摄动它(tā)的轨道。比如在1846年(nián)，奥本勒维耶就通过天王星(xīng)运(yùn)行轨道的异(yì)常，推(tuī)算并且发现了海王星的(de)存在。另(lìng)外，哈雷彗星(xīng)、冥(míng)王星(xīng)的发现都是(shì)应用万有(yǒu)引力定(dìng)律(lǜ)所取得重大天文成就的例子。但(dàn)是这些发现都是在恒(héng)星系统的(de)尺度当中，可当我(wǒ)们上升到星系或者(zhě)是星团的尺度(dù)，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学(xué)家弗里茨兹威基正在研究和测量后发星系团的质量(liàng)。这是一个由数千(qiān)个(gè)星系(xì)所组成的巨大星(xīng)系团，这些星系被(bèi)引力(lì)束缚在一(yī)起。测(cè)量星系团的质量一般会使(shǐ)用到两种方法，当两(liǎng)种方法结果一(yī)致，就可以(yǐ)确定(dìng)其质量的范围。

第一(yī)种是获得其(qí)"光(guāng)度学的质量"，需要的数据是(shì)测量各个星(xīng)系的光度。

第二种(zhǒng)是(shì)动力学(xué)质量的计算，是(shì)利用光谱红移测量星系团中的各(gè)个星(xīng)系相对于(yú)星系(xì)团的运动速度(dù)。当测量结果(guǒ)出(chū)来(lái)之后，兹威基彻底懵了，“动力学(xué)质量”竟然是(shì)“光度学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团有99%的质量消失(shī)了，或者(zhě)说(shuō)这99%的质量并不以可见光的形式(shì)所存在，我(wǒ)们无法(fǎ)看(kàn)到。最诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现星系团(tuán)中很多星系的速度比(bǐ)理论(lùn)上要快(kuài)得(dé)多，按照牛(niú)顿的运动(dòng)学定律，仅靠这些可(kě)见星系的质量(liàng)所产生的引力是无法将它(tā)们束缚在星(xīng)系(xì)团内的，它们(men)早就应该被抛出星(xīng)系(xì)团之外了(le)，除非有一种(zhǒng)神秘的(de)力量在起(qǐ)作用(yòng)，这种(zhǒng)力量(liàng)来源于中国允许士兵投降吗 如果打仗了警察用上吗某种隐形的物质(zhì)。

据(jù)此，兹维基提出(chū)了这样(yàng)部分不可(kě)见的(de)暗质，它不(bù)发散光(guāng)、吸光、反射光，但是它们却占据(jù)着(zhe)宇宙中绝大部(bù)分的质(zhì)量。只(zhǐ)是当(dāng)时(shí)的人们对这样的一种(zhǒng)说法不(bù)屑一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗(àn)物(wù)质”这个(gè)词才再(zài)一次出现。天文学家维(wéi)拉(lā)鲁宾和肯特(tè)福特在(zài)观测仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理论上来说，距离中心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上(shàng)的运行速度就会越慢。但是他们观测的结果却让人感到不可思议。

随着与中心距(jù)离(lí)的增(zēng)加，恒星的旋转速度几乎保持(chí)不变。可是根据牛(niú)顿的万(wàn)有引(yǐn)力定律，在星系当中如果没有足够大的质(zhì)量(liàng)来吸(xī)引它们，这些外围的恒星早就被甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这(zhè)种(zhǒng)现(xiàn)象，科学(xué)家们会使用一种相对标准的方法(fǎ)来解(jiě)释(shì)暗物质的存(cún)在，这种方法就是测量星(xīng)系当中气体在X轴上(shàng)距离星系(xì)中心的(de)距离，以及在Y轴上气体的(de)旋转速度。如果出(chū)现异常的结果(guǒ)，就认为是由暗物质(zhì)的力量进入(rù)其中。

于是科学家们通(tōng)过射电望远镜测量了距离星系中心更远(yuǎn)距离的氢元素，发现它们(men)的旋转速度(dù)并不(bù)符合牛顿的(de)力学定律。我(wǒ)们的(de)太阳系也(yě)不例(lì)外(wài)，太阳系(xì)位于银河系(xì)的第三悬(xuán)臂之(zhī)上，距离银河系(xì)中(zhōng)心2.6万光年，根据(jù)万有引力定律进行计算，太阳(yáng)系的运行(xíng)速(sù)度应该是160千米/秒，但实(shí)际上，太(tài)阳系正在以220千米(mǐ)/秒的(de)速度围绕银河系旋转，这个实际速度(dù)远(yuǎn)远大于理论(lùn)速(sù)度，那么产生(shēng)以上这种(zhǒng)向(xiàng)心加(jiā)速度(dù)的原因很可(kě)能就是存在着一(yī)种我们看不到(dào)的(de)物质，是(shì)这些暗物质(zhì)的引(yǐn)力(lì)效应将(jiāng)星系聚集在(zài)了(le)一起(qǐ)。

也是(shì)从这时(shí)开始，越来(lái)越多的研究人员开(kāi)始相(xiāng)信暗物质的存在。科学家(jiā)根据(jù)星系外恒星轨道的(de)速度，估算在星系当中(zhōng)暗物质的(de)质量占(zhàn)整个星系质量的85%。但是，暗物质(zhì)并不是唯一可以解释这个现象的原(yuán)因。在(zài)一项新的(de)研究当(dāng)中，科(kē)学家们发现，几乎没有(yǒu)引(yǐn)力(lì)效应的(de)遥远恒星(xīng)之间，也会出现速度上的(de)微小差异。另外，天文学家还发现了(le)一个反常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星系距离(lí)地球大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不(bù)多，但是星系当中存在的恒星数(shù)量(liàng)却只有银河系(xì)的千分之一。

所(suǒ)以在(zài)理(lǐ)论上，该星系必须(xū)存在暗物质，否(fǒu)则就会分崩(bēng)离(lí)析。但是科(kē)学家们(men)使用最(zuì)先进的(de)望(wàng)远镜对其(qí)进行了40个(gè)小时的详细测量之后(hòu)，发现(xiàn)星(xīng)系(xì)中的恒星(xīng)运(yùn)动是(shì)可以用(yòng)正常的(de)物质和力学定律来(lái)解(jiě)释的。那么又(yòu)有人提出，也许(xǔ)该星(xīng)系的暗物质，已经被附近的另一个大星系剥离了。奇怪的是，它的附(fù)近没有任何星系存在。造成这些现象的(de)除了暗物质的假(jiǎ)说之外，另一种(zhǒng)可能就是(shì)人类对引力的理(lǐ)解还不够(gòu)全面，引力很可(kě)能在(zài)不(bù)同尺度空间中的工(gōng)作(zuò)方式是不同的，这意味着在行(xíng)星系尺度中的(de)天体会沿着(zhe)它们(men)的轨道，按照我们(men)所理解的方(fāng)式(shì)运动。但是上升到(dào)星系和星团的(de)尺度(dù)，引力(lì)之间的相(xiāng)互作用则是不同的方式。对于在星系团之间(jiān)的相(xiāng)互作用，科学家还(hái)引入了外部场效应(yīng)的(de)概念(niàn)，指的是在数百万光年的(de)规模(mó)上，巨大的(de)质量之间会产生对彼此特殊(shū)的(de)效果，这个理论叫(jiào)做(zuò)MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这(zhè)意味着我们需要对现在(zài)的物理定律进行修正，这些发现也让(ràng)很(hěn)多人认为暗(àn)物质假说理论就此终(zhōng)结(jié)。但是在宇(yǔ)宙当中还有关于暗物质存在的其他的理(lǐ)论证据(jù)，这些理论(lùn)证据是(shì)蒙德理论所没法解释(shì)的“引(yǐn)力透镜”。

径向距离为37亿光年的子弹星系(xì)团，由两个碰撞的星系(xì)团(tuán)所组(zǔ)成，类(lèi)似这样的(de)星(xīng)团，它们大部分(fēn)的普(pǔ)通质量都(dōu)在(zài)星系(xì)的气体(tǐ)当中。当星团以1000万公(gōng)里/小时(shí)发生碰(pèng)撞的时候，星际(jì)气体的相互(hù)作(zuò)用就会导致温(wēn)度(dù)的急剧升高，速度大幅降低。所以在理论(lùn)上，在(zài)碰撞之后，子弹星系(xì)团大部分的质量(liàng)将位于所有这些气体所(suǒ)在的中间区域。那么(me)我们通过什么来验证它(tā)的质量(liàng)区(qū)域(yù)到底是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙(zhòu)当中第一张全(quán)彩的高(gāo)清(qīng)照(zhào)片，在照片中我们可以明(míng)显地看(kàn)到很多星系似乎被拉伸产生了巨大(dà)的形(xíng)变。其实这些(xiē)星(xīng)系(xì)本身并不是(shì)真的被扭曲了(le)，也(yě)不(bù)是韦伯望远镜出了(le)什么问题，而是这样(yàng)极遥远的天体和(hé)我们(men)地球(qiú)上的观测者(zhě)之间。被一个(gè)质量超级(jí)巨大的天体遮(zhē)挡，这个(gè)超(chāo)大质量的东西的引力，会使(shǐ)身后更遥远星(xīng)系的光(guāng)都(dōu)发生了扭曲。这个现象就是引力(lì)透镜效(xiào)应。这个巨大的天(tiān)体可能(néng)是(shì)超大质量的黑(hēi)洞或(huò)者是暗(àn)物质。

所(suǒ)以当(dāng)人们(men)对子弹星系团(tuán)观测的(de)时候，发现它的大质量(liàng)区域并(bìng)不(bù)是在中间，而是(shì)在两侧。所以最(zuì)好的解释方法就是当星团发生全部的碰(pèng)撞(zhuàng)时(shí)，可被观测到的质量气体被卡在了中间，暗物质则直(zhí)接通过(guò)了这个区域，并在(zài)两边形(xíng)成了引力透镜。对子弹(dàn)星系团(tuán)的(de)引力透镜(jìng)研究也被(bèi)认为(wèi)是暗(àn)物质(zhì)存在的迄今为(wèi)止最(zuì)好的理论证据。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大(dà)爆(bào)炸(zhà)开始，38万年之后，可见(jiàn)光终(zhōng)于可以(yǐ)畅通无阻地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙(zhòu)空间(jiān)背景上留下了各(gè)相同性(xìng)的微波辐射。其中(zhōng)红色的部分表(biǎo)示(shì)温度较高的(de)区(qū)域，蓝色则表示相对较冷的区域(yù)，但(dàn)实际上它们之间(jiān)的温差只有(yǒu)万(wàn)分(fēn)之(zhī)一。

科学家(jiā)们通过对前景背景分离后的二值图像(xiàng)进(jìn)行连(lián)通(tōng)域(yù)提取和标(biāo)记之后发(fā)现，如果宇宙当中没有(yǒu)暗物质，图形看(kàn)起来(lái)不(bù)应该是这样的，而随着(zhe)暗(àn)物质(zhì)的增加，一(yī)些峰值的(de)幅度会减(jiǎn)小，才(cái)变得看(kàn)起(qǐ)来“和谐”。为(wèi)了匹(pǐ)配(pèi)宇宙(zhòu)微波背景辐(fú)射(shè)的测量值(zhí)，我(wǒ)们需要(yào)的暗物质(zhì)大约是(shì)普通物质(zhì)的5倍。这个数(shù)字与解释(shì)星系(xì)当中恒(héng)星运动所需要(yào)的暗(àn)物(wù)质(zhì)比例(lì)是一致(zhì)的。这就意味着。

用了一个简(jiǎn)单(dān)的(de)理论框架，就很好地解释(shì)了很多不同的观测结(jié)果。而暗物(wù)质(zhì)的本质就是宇宙当(dāng)中存在着某种类型的粒子，它们不(bù)参与任何其他的电磁作用，只通过引(yǐn)力来相互作(zuò)用(yòng)。所以如果能够找到这种粒子的(de)存(cún)在，就相当于(yú)找(zhǎo)到了暗物质存在的(de)实际证据。这种粒子(zi)到底是什么？科(kē)学家们已经提出了数十种(zhǒng)的假想目(mù)标，而要寻找(zhǎo)这(zhè)些不同的目标粒子所需要的实验方式也不相同(tóng)。在过去的几十年当中(zhōng)，人类为(wèi)了寻(xún)找这些看不见、摸(mō)不到，几乎不(bù)会与常规物质相(xiāng)互作用(yòng)的“暗物(wù)质”，科(kē)学(xué)家们已经进行了超过50次的实验，却没有任何实质性的发现，除了一(yī)个地(dì)方，意大利(lì)的格(gé)兰萨索山(shān)，隶属于阿(ā)尔卑斯山(shān)脉。

在山下1400米处的(de)地下矿井(jǐng)当中(zhōng)，藏着(zhe)地球(q中国允许士兵投降吗 如果打仗了警察用上吗iú)上最(zuì)大的(de)地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测(cè)器(qì)，一直(zhí)致力于寻找暗物质粒(lì)子的(de)周期性震(zhèn)荡。

自(zì)1997年以来，这里的科学家(jiā)声称观测(cè)到了某种(zhǒng)信号。经过(guò)了(le)20多年(nián)的数据(jù)收集，人们发(fā)现(xiàn)了一个(gè)有趣(qù)的(de)事情。探(tàn)测率会在每(měi)年的(de)6月份达到峰值，然(rán)后在11月降到最(zuì)低，而且在20年当中(zhōng)每年都是(shì)一(yī)样。一(yī)些科学家(jiā)认为这(zhè)可能是(shì)人类发(fā)现暗物质的第一个直接(jiē)证据。

但是为什么(me)暗(àn)物质会产(chǎn)生周(zhōu)期性的年度信(xìn)号(hào)呢？刚才我们讲(jiǎng)了太阳(yáng)系正在以220公里/秒(miǎo)的速度围绕着银(yín)河系进行移动，那(nà)么(me)如果(guǒ)暗物(wù)质存在宇宙(zhòu)当中，这意味着我们也在以这(zhè)样(yàng)的速度在穿越着暗物质流，这个(gè)过程中会产(chǎn)生相应的振(zhèn)荡，同时地(dì)球又以(yǐ)30公(gōng)里/秒的速度围绕太(tài)阳进行(xíng)旋转(zhuǎn)。所以有半(bàn)年的时间，地(dì)球围绕太(tài)阳(yáng)的(de)方向与太阳环绕银(yín)河系(xì)的方向是一致(zhì)的，而另外(wài)半年则(zé)与(yǔ)之(zhī)相反。

而在6月份的时候，地球与太(tài)阳的方(fāng)向(xiàng)正好达到完全一致，这是理论上地球穿越暗(àn)物(wù)质流(liú)最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实(shí)际的(de)情况中，太阳系相对银河系的平面呈现(xiàn)了60度的倾斜(xié)，但是这并(bìng)不影响这个理论的有效性。

因此科学家认为这可以用来解释，研究人员(yuán)们所观测到的周期性(xìng)信号(hào)。当(dāng)然也(yě)可(kě)能有(yǒu)其他的(de)情(qíng)况，造成(chéng)这种年度周期信号的差(chà)异(yì)也(yě)可能是温度、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连(lián)意大利游(yóu)客的数量也符合这个周期的规律。

所以，科学家们(men)又在南半球建立(lì)了一个几乎相同(tóng)的实验室(shì)，这里的季节与之前的(de)实验室正好相反，而在这(zhè)里(lǐ)，地球穿过(guò)暗物质(zhì)流的运动特(tè)征和第一个(gè)实验(yàn)室(shì)是一样的。

因(yīn)此，如(rú)果(guǒ)在这(zhè)里可以得到相同的(de)信号，就可以成为(wèi)暗物质所存在的非常有力的(de)证(zhèng)据了。但是由于这个实验(yàn)室刚刚建成不(bù)久，所以截至目(mù)前还(hái)无法提供相(xiāng)应的数据支持。另外(wài)，在(zài)2025年，NASA将会(huì)发射一台新的望远镜，这台太空望远镜叫(jiào)做“南希(xī)格(gé)雷斯罗曼”，它的(de)主(zhǔ)镜大小(xiǎo)跟哈勃(bó)望远镜相同，但它(tā)的宽(kuān)视场仪器提(tí)供(gōng)的视野是(shì)哈勃红外仪器的(de)100倍。南希(xī)格雷斯罗曼(màn)太空望远镜其中一个关键的用途就是(shì)探索暗物质背后的奥秘(mì)，对(duì)于探(tàn)测的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天体物理中心的(de)科学家(jiā)丹(dān)琥珀和(hé)贾森斯(sī)特(tè)芬研究发现(xiàn)，如果(guǒ)暗物质存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一种神秘(mì)的效(xiào)应，这种(zhǒng)暗(àn)物质(zhì)效(xiào)应(yīng)，会支持宇宙当(dāng)中生命的诞生，或者说是生命进化的一个重要因素。

如果这一(yī)理论得到进(jìn)一(yī)步的(de)证实(shí)，那么遍布宇宙当中的暗物质会不(bù)会意味着人类并不(bù)孤单呢？或许在宇宙当中某个角(jiǎo)落的(de)行星上(shàng)，暗物质(zhì)正在通过这(zhè)样(yàng)的效应创造生命。当然，这些推论(lùn)的(de)大(dà)前(qián)提是要先找到(dào)暗物质(zhì)存在的实际证(zhèng)据。那么(me)小伙伴们，你们觉得(dé)暗物(wù)质(zhì)到(dào)底(dǐ)存不存(cún)在(zài)呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支(zhī)持(chí)是我更新的动力！

未经允许不得转载：太仓网站建设,太仓网络公司,太仓网站制作,太仓网页设计,网站推广-昆山云度信息科技有限公司 中国允许士兵投降吗 如果打仗了警察用上吗