宇(yǔ)宙是(shì)“人(rén)为(wèi)制造”的？为(wèi)何会存在科学无法解释(shì)的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人类为了寻找暗物质存在的证据，科学家们在过去的几十年当中进行了超过(guò)50次(cì)的(de)长期实(shí)验(yàn)，但是却没有(yǒu)发现任何的有效(xiào)证据。除了(le)一个地方，在1687年出(chū)版的自然(rán)哲学数学(xué)原(yuán)理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了(le)万有引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的规律。往后的几百(bǎi)年来，当天文学家们发现(xiàn)某些天体运行轨道出现异常(cháng)，不符合万有引(yǐn)力定(dìng)律的时候，他们就会知(zhī)道，周围一定有(yǒu)未知(zhī)的天体(tǐ)通过引力在(zài)摄动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星(xīng)运行轨道的异(yì)常，推算并且发现了海(hǎi)王星的存在。另(lìng)外，哈(hā)雷彗星、冥(míng)王星的(de)发(fā)现都是应(yīng)用万有引力定(dìng)律所取得(dé)重大天文成就的(de)例子(zi)。但是这些发现都是在恒星系统(tǒng)的尺度当中，可当我们上升到星系或者是星团的尺度(dù)，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的(de)物理学家弗里茨(cí)兹威基正在研究和测量后(hòu)发(fā)星系团的(de)质量。这是一个由(yóu)数千个星系所组成的巨大星系团，这些星系(xì)被(bèi)引力束缚(fù)在一起。测(cè)量星系(xì)团的质(zhì)量一般(bān)会使用到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确定(dìng)其质量(liàng)的(de)范(fàn)围。

第(dì)一种是获(huò)得其"光度(dù)学的质量(liàng)"，需(xū)要的数据是测量各个星系的光度。

第二种是(shì)动力学质量的计算(suàn)，是(shì)利用光谱红移测量星(xīng)系团中的各(gè)个(gè)星(xīng)系相对于星系团的(de)运动(dòng)速度(dù)。当测量结果出来之后，兹威基(jī)彻底懵(měng)了，“动力学质量”竟然是“光(guāng)度学质(zhì)量”的400倍(bèi)。这意味着，后发座(zuò)星系团有99%的质量消失了，或者(zhě)说(shuō)这99%的质(zhì)量并不以可(kě)见(jiàn)光的形式(shì)所存在，我们无法看(kàn)到。最诡异的(de)是，在测(cè)量速度的过程中，兹威基随性是什么意思，女人随性是什么意思发现(xiàn)星(xīng)系团中很多星系的速度比理论(lùn)上要快(kuài)得(dé)多，按照牛(niú)顿的运动学定律(lǜ)，仅靠这些可(kě)见星系的质量所产生的(de)引(yǐn)力是无(wú)法将它们束缚在(zài)星系团内的，它们早(zǎo)就(jiù)应(yīng)该被(bèi)抛出星系团之外了，除非有一种(zhǒng)神秘的力(lì)量在(zài)起作(zuò)用(yòng)，这种力量来源于某(mǒu)种隐形的物质。

据此，兹(zī)维(wéi)基提(tí)出了这样部分不可见的暗质，它不发散光、吸光(guāng)、反(fǎn)射光，但(dàn)是它(tā)们却占据(jù)着宇宙(zhòu)中绝(jué)大部分的质量。只是当时的(de)人们(men)对(duì)这样的(de)一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这个(gè)词才(cái)再(zài)一次(cì)出现。天文学家(jiā)维拉鲁宾(bīn)和肯(kěn)特福特在观测仙女座星系中的恒星(xīng)运动。理论上来说，距(jù)离中(zhōng)心越远(yuǎn)的恒(héng)星在其轨道(dào)上的运行速度就会越慢。但(dàn)是他们观测的结果却让人(rén)感到不可思议。

随着与中心距离(lí)的增加(jiā)，恒星的旋转速度几乎保(bǎo)持不变。可是根据牛顿的万有引力定律，在星系当中(zhōng)如果没有足够大(dà)的质量来吸引它们(men)，这些外(wài)围的恒星早就被甩到宇宙当中(zhōng)了。基于这(zhè)种现象，科学家们会使(shǐ)用(yòng)一种(zhǒng)相对标(biāo)准(zhǔn)的方法(fǎ)来解释暗物质的存(cún)在(zài)，这(zhè)种方法(fǎ)就是测量星系(xì)当中气体(tǐ)在(zài)X轴(zhóu)上(shàng)距离星系中心(xīn)的距离，以(yǐ)及在Y轴上气(qì)体的(de)旋转速(sù)度(dù)。如果出现异常的结果(guǒ)，就认(rèn)为是由暗物质的力量进入其(qí)中。

于是科学家们通(tōng)过射电望远镜测(cè)量(liàng)了距(jù)离星系中(zhōng)心(xīn)更远距离的氢(qīng)元素，发现它(tā)们(men)的旋转速度并不符合牛顿(dùn)的力学定律。我们的(de)太(tài)阳(yáng)系也不例外(wài)，太阳系位于银河系的第三悬臂之(zhī)上，距离银河系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定律进行计(jì)算，太阳系的(de)运行速(sù)度应该是(shì)160千米(mǐ)/秒，但实际上(shàng)，太阳系(xì)正在(zài)以220千米(mǐ)/秒的速度围(wéi)绕银(yín)河系(xì)旋转(zhuǎn)，这(zhè)个实(shí)际(jì)速度远远大于理论速度，那(nà)么(me)产生以(yǐ)上(shàng)这种向(xiàng)心加(jiā)速度的原因很可能就是存在(zài)着(zhe)一种我们看不到的物质，是这些(xiē)暗物(wù)质的引(yǐn)力效应将星系(xì)聚集在(zài)了一起。

也是从这时开始，越来越(yuè)多的研究人员(yuán)开始相信(xìn)暗物质(zhì)的存在。科学家根据星(xīng)系外恒星轨道(dào)的(de)速(sù)度(dù)，估算(suàn)在(zài)星系(xì)当中暗物质(zhì)的质量占整个(gè)星系(xì)质(zhì)量(liàng)的85%。但是(shì)，暗(àn)物质并不是唯一(yī)可(kě)以解(jiě)释这个(gè)现象(xiàng)的(de)原因(yīn)。在一(yī)项(xiàng)新的研究当(dāng)中(zhōng)，科学家们发现(xiàn)，几乎没有引力效应的遥(yáo)远恒星(xīng)之间，也会(huì)出现速度(dù)上(shàng)的微(wēi)小(xiǎo)差(chà)异。另外，天文学(xué)家还发现了一个反常的(de)星系(xì)，叫(jiào随性是什么意思，女人随性是什么意思)做Agc114905。这个星系距(jù)离地(dì)球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是星系(xì)当中存(cún)在的恒星数量(liàng)却只有银河系的千分之一。

所以在理(lǐ)论上，该星(xīng)系必须存在暗物质(zhì)，否则(zé)就会分崩离析。但是(shì)科学家们使用最(zuì)先进的望远镜(jìng)对(duì)其进行(xíng)了40个小时的详(xiáng)细测(cè)量之后，发现星系中(zhōng)的恒星(xīng)运动是可以用正(zhèng)常的物质和力学定律来解释的。那么(me)又有人提出(chū)，也许该星系(xì)的暗物质，已经(jīng)被附(fù)近的另(lìng)一个(gè)大星系剥离了。奇(qí)怪的是(shì)，它的附(fù)近没(méi)有任何星(xīng)系存在。造成这(zhè)些现(xiàn)象的(de)除(chú)了暗物质的假(jiǎ)说之(zhī)外，另(lìng)一种可(kě)能(néng)就是人(rén)类对引力的理解还不够全面，引力(lì)很可能在(zài)不同尺度空间中的(de)工作方式是不(bù)同的(de)，这意味着在行星系尺(chǐ)度中的天体会沿(yán)着它们的轨道(dào)，按照我们所理解的方式运动。但(dàn)是(shì)上(shàng)升到星系和星团的尺度，引力之间的相互作用则是不同的方(fāng)式(shì)。对于在(zài)星(xīng)系团(tuán)之间的(de)相(xiāng)互(hù)作用，科学家还引(yǐn)入了(le)外部场效应的概念，指的是在数百(bǎi)万光年的(de)规模上(shàng)，巨大的质量(liàng)之(zhī)间会(huì)产(chǎn)生(shēng)对(duì)彼此特殊的效(xiào)果(guǒ)，这个(gè)理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着(zhe)我们需要对现在的物理定(dìng)律(lǜ)进行修正，这些发现(xiàn)也让很多人认为暗物质假说理(lǐ)论就此终结。但是在宇宙当中还有关于(yú)暗物质存在(zài)的其(qí)他的理论(lùn)证据，这些理论(lùn)证据是(shì)蒙德理论(lùn)所没法解释的(de)“引力透镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年的(de)子弹星系团，由两(liǎng)个碰撞(zhuàng)的(de)星系(xì)团所组成，类(lèi)似这样的星团，它们(men)大部分的普通质(zhì)量都在星系的气体当(dāng)中。当星(xīng)团以1000万(wàn)公里(lǐ)/小(xiǎo)时发生碰撞的(de)时候，星(xīng)际(jì)气体(tǐ)的相互作(zuò)用就会导致温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低(dī)。所以在理论(lùn)上，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团大部分的质(zhì)量将(jiāng)位于所有这(zhè)些气(qì)体所在的中间区域。那么我们通过什(shén)么来验证它的(de)质量区域到底(dǐ)是不(bù)是集(jí)中在中间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望远镜传回了宇宙当中第一张全(quán)彩的高清照片(piàn)，在照片中(zhōng)我(wǒ)们可以(yǐ)明显(xiǎn)地看到很多星系似乎被拉(lā)伸(shēn)产(chǎn)生了巨大(dà)的形变。其(qí)实这些星系本身并不是真的被扭曲了，也(yě)不是韦伯望远(yuǎn)镜出了什么问(wèn)题(tí)，而是(shì)这(zhè)样极(jí)遥远的(de)天体和我们(men)地球上的观测者(zhě)之间。被一个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质量的(de)东(dōng)西的引力，会(huì)使身后更(gèng)遥远星系的光都发(fā)生了扭曲。这个现象就是引(yǐn)力(lì)透镜效应。这个巨大(dà)的天体可能是超(chāo)大质(zhì)量(liàng)的黑洞或(huò)者是(shì)暗物(wù)质。

所以当人们对子弹星系团观(guān)测的时候(hòu)，发现它(tā)的大质(zhì)量区域(yù)并不是(shì)在(zài)中间，而(ér)是在两侧。所以最(zuì)好的解释方法就是当星(xīng)团发生全部的碰(pèng)撞(zhuàng)时，可被(bèi)观测到的质量气体被卡(kǎ)在了中间，暗物(wù)质则(zé)直接(jiē)通(tōng)过了这(zhè)个区(qū)域，并在两边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团的引力透镜研(yán)究也(yě)被认为(wèi)是暗物质存在的(de)迄今为止(zhǐ)最(zuì)好的(de)理论(lùn)证据。

除此之外，还有(yǒu)来自宇宙当中最古老的光。从宇宙(zhòu)大爆(bào)炸(zhà)开(kāi)始，38万年之(zhī)后，可(kě)见光终于可以畅通(tōng)无阻地穿(chuān)越在(zài)宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之后，这些(xiē)光(guāng)在宇(yǔ)宙空间背景上(shàng)留下了各(gè)相同性的微波辐射。其(qí)中红色的部分表示温(wēn)度较高(gāo)的区(qū)域，蓝色则表示(shì)相对(duì)较冷的区(qū)域，但实际上它们之间的温差只有万(wàn)分(fēn)之一(yī)。

科学家们(men)通(tōng)过对(duì)前景背景分离(lí)后的二(èr)值(zhí)图(tú)像进(jìn)行连通域(yù)提取和(hé)标记之后发现(xiàn)，如果(guǒ)宇宙(zhòu)当中(zhōng)没有暗物质，图形看起(qǐ)来不应该是这样(yàng)的，而随着暗物质的(de)增加，一些峰(fēng)值的幅(fú)度会减小，才变(biàn)得(dé)看(kàn)起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值，我们(men)需要的暗物质大(dà)约是普通物质的5倍(bèi)。这个数字与解释(shì)星系当中恒星运(yùn)动(dòng)所需(xū)要(yào)的(de)暗物质比例是一致的。这就意味着。

用了一个(gè)简单的理论框架，就很好地解释了很多不(bù)同的观测结果。而暗物(wù)质的本质就是宇宙当中存在着(zhe)某种类型的(de)粒子，它们不参(cān)与任(rèn)何(hé)其他的(de)电磁作用，只通过引力来相互(hù)作用。所以如果能够找到这种粒子的存在(zài)，就相当(dāng)于找到了(le)暗(àn)物质(zhì)存在(zài)的实际(jì)证据。这种粒子(zi)到底(dǐ)是什(shén)么？科学家们已经提出了(le)数十种的假想目(mù)标，而(ér)要寻找(zhǎo)这些不同(tóng)的目标(biāo)粒子(zi)所需要的实验(yàn)方式也不相(xiāng)同。在过去的几十(shí)年当(dāng)中，人类(lèi)为(wèi)了寻找这些看不见、摸不到，几乎不会与(yǔ)常规物质(zhì)相互作(zuò)用的“暗(àn)物质”，科学家们已经进行(xíng)了超过50次的实验，却没(méi)有任(rèn)何实质性(xìng)的(de)发现，除了(le)一个地方(fāng)，意大利的格兰(lán)萨索山，隶属于阿(ā)尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米(mǐ)处的地下矿井当中(zhōng)，藏着地(dì)球上最大的(de)地学(xué)实验(yàn)室，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层(céng)楼高的探测器，一(yī)直致力于寻找(zhǎo)暗物质粒子(zi)的(de)周期性震荡。

自(zì)1997年以来，这里(lǐ)的科学家声(shēng)称(chēng)观测(cè)到了某种信号。经过了20多年的数据收(shōu)集(jí)，人们发现了一(yī)个有趣的事情。探测(cè)率会在每年(nián)的6月份(fèn)达到(dào)峰值，然(rán)后在11月降到最低，而且在20年当中每(měi)年都(dōu)是一样。一些科学(xué)家认为这可能是人(rén)类发(fā)现暗物质(zhì)的第一(yī)个(gè)直接证据。

但是为什么暗物质会产生周期性的年度信(xìn)号(hào)呢？刚才(cái)我(wǒ)们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕(rào)着银河系进行(xíng)移动，那么如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中，这(zhè)意味着我(wǒ)们也在以这样的速度在穿越(yuè)着(zhe)暗物质流，这个过程中会产生(shēng)相应(yīng)的(de)振荡，同时(shí)地(dì)球又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太(tài)阳(yáng)进(jìn)行旋转。所以有半(bàn)年的时间(jiān)，地球围绕(rào)太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一致(zhì)的，而另外半年则与(yǔ)之相反。

而在(zài)6月份(fèn)的时候，地球与(yǔ)太阳(yáng)的方向正好达到完全一致，这是理论上地球穿越暗物质流最快的时段(duàn)。而在11月(yuè)份，又恰好(hǎo)达(dá)到了最慢值。尽(jǐn)管在实际的情况中(zhōng)，太阳系(xì)相(xiāng)对银河系的平(píng)面呈现了60度的倾斜，但是这并不(bù)影响(xiǎng)这(zhè)个理论的(de)有效性(xìng)。

因此科学家认为这(zhè)可(kě)以用来解释，研(yán)究人员们所观测到的周期性信号。当然也可(kě)能(néng)有其他的情况(kuàng)，造成这种(zhǒng)年度周(zhōu)期信(xìn)号的(de)差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高(gāo)山(shān)上的(de)积(jī)雪，甚(shèn)至(zhì)连(lián)意大利游(yóu)客的数量(liàng)也(yě)符合这(zhè)个周(zhōu)期(qī)的规律(lǜ)。

所(suǒ)以，科学家们又在南半球建立了一个几(jǐ)乎(hū)相同的实验室，这里的(de)季节与之前的实验室正好(hǎo)相反，而在(zài)这里，地球穿过暗物质流的运(yùn)动特征和第(dì)一个实(shí)验室是一样(yàng)的。

因此，如果(guǒ)在这(zhè)里(lǐ)可以得到相同的信(xìn)号，就可以成为(wèi)暗物质所存在的非常(cháng)有力的证据了。但是由于这个(gè)实验室刚刚(gāng)建成不(bù)久，所(suǒ)以(yǐ)截至目前还无法提供相应(yīng)的数(shù)据支持。另(lìng)外，在2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射(shè)一台新的(de)望远镜，这台太空望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)叫做“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的(de)主(zhǔ)镜(jìng)大小跟(gēn)哈(hā)勃望远(yuǎn)镜相同，但它(tā)的宽视(shì)场仪(yí)器提供的(de)视野是哈勃红外仪器的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太空望远镜其中(zhōng)一个关键(jiàn)的用途(tú)就是探索暗物质(zhì)背后的奥(ào)秘，对于探(tàn)测(cè)的结果，我们只能拭(shì)目以待(dài)了。费(fèi)米(mǐ)实验室(shì)粒子(zi)天体物理中(zhōng)心(xīn)的科学家丹琥(hǔ)珀和(hé)贾森(sēn)斯特芬研究发(fā)现，如果暗物质存(cún)在(zài)，它们极(jí)有可能(néng)拥(yōng)有(yǒu)另一种神秘的效应，这(zhè)种(zhǒng)暗物质效应，会(huì)支(zhī)持宇宙(zhòu)当中(zhōng)生(shēng)命的(de)诞生，或者说是生命进(jìn)化的一个重要因素。

如果这一(yī)理(lǐ)论得(dé)到进(jìn)一步(bù)的证实，那么(me)遍布宇宙当中的暗物质会不会意味(wèi)着人类并不孤单(dān)呢？或许在宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)某个(gè)角落的(de)行星上，暗物质正在通(tōng)过这样(yàng)的效应(yīng)创(chuàng)造生命。当然，这些推论的大前(qián)提是要(yào)先找到暗(àn)物质存在的实际证据(jù)。那么(me)小伙(huǒ)伴们，你们觉得暗物质到底存(cún)不存在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支持是(shì)我(wǒ)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 随性是什么意思，女人随性是什么意思