宇宙(zhòu)是(shì)“人为制(zhì)造”的？为何会(huì)存在科学无法解释的“暗物质”？暗物(wù)质又究(jiū)竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存在的证据，科(kē)学家们在(zài)过(guò)去(qù)的(de)几十年当中进行了超过50次的长期(qī)实验(yàn)，但是却没(méi)有发现任何的有效证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年出(chū)版的自然哲学(xué)数(shù)学(xué)原理一书中，埃萨克牛顿(dùn)发表了(le)万有引力定律，它揭示了(le)宇(yǔ)宙(zhòu)中天(tiān)体运动的规律。往(wǎng)后的几百年来，当天文学家们发现某些天体(tǐ)运(yùn)行(xíng)轨道出现异常(cháng)，不符合万(wàn)有引力定律的时(shí)候，他们就会知道，周围一定有(yǒu)未(wèi)知的(de)天体通(tōng)过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥(ào)本勒维耶(yé)就通过天王星运行轨道的异常，推算并且发现了海王星的(de)存在。另外，哈(hā)雷彗(huì)星(xīng)、冥(míng)王星(xīng)的发现(xiàn)都是应用(yòng)万有引力(lì)定(dìng)律所取得(dé)重大天文成就(jiù)的例(lì)子(zi)。但是(shì)这(zhè)些发现都是在(zài)恒星(xīng)系统的尺度当中，可当我们上升到星系(xì)或者是星团的(de)尺度，事情(qíng)就(jiù)开始变(biàn)得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的(de)物理学家弗里茨兹威基正在研究(jiū)和测量后发星系团的质量。这是一个由数千(qiān)个(gè)星系所组成(chéng)的巨大星系团，这些星(xīng)系被引力束缚(fù)在一起(qǐ)。测量星系(xì)团的质量一(yī)般会使用到两种(zhǒng)方法，当两种(zhǒng)方法结(jié)果一致(zhì)，就可以确定其质(zhì)量的(de)范围。

第一种是获(huò)得其"光度学的质量"，需要的数据是测(cè)量(liàng)各个星系的光度。

第二种是动力学质量的计算，是利用光谱(pǔ)红移测量星系团(tuán)中的(de)各个(gè)星系相对于(yú)星系团的运动速度。当测量结(jié)果出来之后，兹(zī)威(wēi)基(jī)彻底懵了，“动力学质量”竟(jìng)然是(shì)“光度学质量”的400倍。这意味(wèi)着，后(hòu)发座星系团(tuán)有99%的质量(liàng)消失了，或者说这(zhè)99%的质(zhì)量(liàng)并(bìng)不以(yǐ)可见光的形(xíng)式所(suǒ)存(cún)在(zài)，我们(men)无法看到。最诡(guǐ)异的是，在测量速度的(de)过(guò)程(chéng)中，兹威基发现星系团中很多星(xīng)系的速度比理论(lùn)上(shàng)要(yào)快得多，按照牛顿的(de)运动学定律(lǜ)，仅靠这些可(kě)见星系的质量所产生的引力是无法将它们束缚(fù)在星(xīng)系团(tuán)内的，它们早(zǎo)就应该被抛出星系团之外(wài)了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种(zhǒng)力量(liàng)来源(yuán)于(yú)某种隐形的物质。

据此，兹(zī)维(wéi)基提出了(le)这样(yàng)部分不可见的暗质(zhì)，它不(bù)发(fā)散光、吸(xī)光、反射光(guāng)，但(dàn)是它(tā)们却占(zhàn)据(jù)着宇宙中(zhōng)绝大(dà)部分的质量。只是(shì)当(dāng)时的人们对这样的一种说(shuō)法不屑一顾。

直到(dào)40年之后，“暗物质”这个(gè)词(cí)才再一(yī)次出现。天文学家维(wéi)拉鲁宾和肯特(tè)福特在观测仙(xiān)女座星系中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距离中心越远(yuǎn)的恒(héng)星在(zài)其轨道上的(de)运行速度就会越慢。但是(shì)他们观测的结(jié)果(guǒ)却让人感到不可思议。

随(suí)着(zhe)与中心(xīn)距离的增(zēng)加，恒星(xīng)的旋转速(sù)度几乎(hū)保持不变。可是根(gēn)据牛顿(dùn)的万有引力定律，在星(xīng)系(xì)当中如(rú)果没有足够大的质量(liàng)来吸引它(tā)们，这些外围的(de)恒星早就被甩到宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基于这种现象，科学家们会使用一种相对标准(zhǔn)的(de)方法来解释暗(àn)物质的存(cún)在，这种方法就(jiù)是测量星系当(dāng)中气体在X轴上距离星(xīng)系中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上气体的(de)旋转(zhuǎn)速度。如果出现(xiàn)异(yì)常的结果，就认(rèn)为是由暗物质的力量进(jìn)入其中。

略备薄酒的意思下一句，略备薄酒的读音 alt="宇(yǔ)宙是(shì)“人为(wèi)创造”的证据？颠覆科学(xué)认知的(de)暗物质(zhì)！竟是(shì)生(shēng)命诞生的基础？_黑料正能量" decoding="async" data-ratio="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(yú)是科学家们通过射电望远镜测量了距离星(xīng)系中心更远距离的氢元素(sù)，发(fā)现它们(men)的旋(xuán)转速度并不符合牛顿的力学定律(lǜ)。我们(men)的太(tài)阳(yáng)系也不例外，太阳系位于(yú)银(yín)河系的第三悬臂之上，距(jù)离银河系(xì)中心2.6万光年，根据万有引(yǐn)力定(dìng)律进(jìn)行计算，太阳系的(de)运行速度(dù)应该是160千米/秒，但(dàn)实际上，太(tài)阳系正在以220千米/秒的(de)速度围绕银(yín)河系旋转，这(zhè)个实际(jì)速度远远大于理论速度，那么产生以上这(zhè)种(zhǒng)向心加速度(dù)的原因很可能就(jiù)是存在着(zhe)一种我们看不到的(de)物(wù)质，是这(zhè)些暗物质的(de)引力效应将(jiāng)星系聚集在了一起。

也是从这(zhè)时开(kāi)始，越来越多的研(yán)究人(rén)员开(kāi)始相信(xìn)暗物质(zhì)的(de)存在。科学家根据星系外恒(héng)星轨道的速度，估算在(zài)星系当中暗物质的质量占整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可以解释这个(gè)现象的原因。在一(yī)项新(xīn)的(de)研究当中(zhōng)，科学家们发现，几乎没(méi)有引力效应(yīng)的(de)遥远恒星之间，也会出现速(sù)度上的(de)微小差异。另外(wài)，天文学家(jiā)还发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离地球大约2.5亿光年(nián)，大小和银河系(xì)不多，但(dàn)是星(xīng)系当中存在(zài)的恒星数量却只有银河系的千分之一(yī)。

所以在(zài)理论上，该星系(xì)必(bì)须存在暗物质，否则就(jiù)会(huì)分崩离(lí)析。但是科学家们使用(yòng)最先(xiān)进的望远镜对其进行了40个小时(shí)的详细(xì)测量之后，发现星系中(zhōng)的恒星(xīng)运动(dòng)是可以(yǐ)用正常(cháng)的物质和力(lì)学(xué)定律来解释(shì)的。那么(me)又有人(rén)提出(chū)，也许该星系的暗(àn)物(wù)质(zhì)，已经(jīng)被附近(jìn)的另一个大星(xīng)系剥离(lí)了。奇(qí)怪的是，它的(de)附(fù)近没有任何星系存(cún)在。造成这些现象的除(chú)了暗物质的假(jiǎ)说之外，另一种可(kě)能就是(shì)人类对引力的理(lǐ)解还不够全面，引(yǐn)力很可能在不同尺度空间中(zhōng)的(de)工作方(fāng)式(shì)是不同的，这意味(wèi)着在行星系(xì)尺(chǐ)度中的天体会沿着它(tā)们的轨道，按(àn)照我们所理解(jiě)的方(fāng)式运动。但是上升(shēng)到星系和星(xīng)团的尺度，引力之(zhī)间的相(xiāng)互作用则是不(bù)同的方式。对(duì)于(yú)在星(xīng)系团之间的相互(hù)作(zuò)用，科(kē)学(xué)家还(hái)引入(rù)了外(wài)部场(chǎng)效应(yīng)的概念，指的是在数百万(wàn)光(guāng)年的规(guī)模(mó)上，巨大(dà)的(de)质量之间会产生(shēng)对(duì)彼此(cǐ)特殊的效果(guǒ)，这(zhè)个理(lǐ)论叫做MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)。如(rú)果MOND蒙德(dé)理(lǐ)论成立，这意味着(zhe)我们需要对现在的物理定律进行修正，这(zhè)些发现也让(ràng)很多人认为暗(àn)物质(zhì)假说理论(lùn)就(jiù)此终(zhōng)结。但是(shì)在(zài)宇宙当中还有关于暗(àn)物质存在的其(qí)他的理论证据，这些理论证(zhèng)据(jù)是蒙(méng)德(dé)理论所没法解(jiě)释的“引力透镜”。

径向距离(lí)为(wèi)37亿光年的子弹星系(xì)团，由两个碰撞的(de)星系团(tuán)所(suǒ)组成，类(lèi)似这样的星团，它们大部分(fēn)的普(pǔ)通(tōng)质量(liàng)都在(zài)星系的气体当(dāng)中(zhōng)。当星团以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞(zhuàng)的时候，星际气体的相互作用就会导致(zhì)温度的急剧升高，速度大幅降低。所以(yǐ)在理论(lùn)上，在碰(pèng)撞之(zhī)后(hòu)，子弹星系团大(dà)部分的(de)质量将(jiāng)位于所有这些(xiē)气(qì)体所在的中间区域。那么我(wǒ)们通过什么来验证它的质量(liàng)区(qū)域(yù)到底是不是集中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯(sī)韦伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙当中(zhōng)第一张(zhāng)全彩的高(gāo)清照片，在照片中我们可以明显地看到(dào)很多(duō)星(xīng)系似(shì)乎(hū)被拉伸产生(shēng)了巨大的形变。其实这(zhè)些(xiē)星(xīng)系本身并(bìng)不是真的(de)被扭曲了，也不是韦伯望(wàng)远镜(jìng)出了什(shén)么问题(tí)，而(ér)是这样极遥远的天体和我们地球上的观测者(zhě)之间。被一(yī)个(gè)质量超(chāo)级巨大的天体遮挡(dǎng)，这个超大质量的东西的引(yǐn)力，会使身后更遥远星系的(de)光都发(fā)生了扭曲。这个现(xiàn)象(xiàng)就(jiù)是引力透镜(jìng)效应。这个巨大的天体(tǐ)可能是超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质。

所以当人们(men)对子弹星系团观测的时(shí)候，发现它的大质量(liàng)区域并不是在中间，而是在两侧。所以(yǐ)最好的解(jiě)释方法就(jiù)是当(dāng)星团发生(shēng)全部的(de)碰撞时，可(kě)被观(guān)测到的(de)质量(liàng)气体被卡在了中间，暗物质则直接通过了这(zhè)个(gè)区域，并在两边形(xíng)成了(le)引力透镜。对子弹(dàn)星系团的引力(lì)透镜研究也被认(rèn)为是(shì)暗物质(zhì)存在的(de)迄今为止最好的理论证据。

除此之(zhī)外，还有(yǒu)来自宇宙(zhòu)当中最古老的(de)光。从宇(yǔ)宙大爆炸开(kāi)始，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻(zǔ)地(dì)穿(chuān)越在宇宙(zhòu)当(dāng)中了。经过(guò)了130多亿年之后(hòu)，这些(xiē)光在宇宙(zhòu)空间(jiān)背景上留下了各相同性的(de)微波辐射。其(qí)中红色的部分表示温度较高(gāo)的区域，蓝色则(zé)表示相(xiāng)对较冷的(de)区域，但实际上(shàng)它们之(zhī)间的温差只(zhǐ)有万分之一。

科学家们通过对前景(jǐng)背景分离后的二(èr)值图像进(jìn)行连(lián)通域提取和标记之后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗物(wù)质，图形看起来不应(yīng)该是这样的，而随着(zhe)暗(àn)物质的(de)增(zēng)加，一(yī)些(xiē)峰值的幅度(dù)会减小(xiǎo)，才(cái)变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波(bō)背景辐(fú)射的(de)测量(liàng)值，我们需(xū)要的暗物质(zhì)大(dà)约是普(pǔ)通(tōng)物质的5倍。这个数字(zì)与解(jiě)释星系(xì)当中恒星运动所需要的暗物质比例(lì)是(shì)一致的。这就(jiù)意味(wèi)着。

用了(le)一个简单的理论(lùn)框架(jià)，就很好地解释了(le)很多不(bù)同的(de)观测(cè)结(jié)果。而暗物质的(de)本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒子，它们不(bù)参与任何其(qí)他(tā)的电(diàn)磁(cí)作用，只(zhǐ)通过引力来(lái)相(xiāng)互(hù)作(zuò)用(yòng)。所以如果能够(gòu)找(zhǎo)到这(zhè)种粒子(zi)的存在(zài)，就相(xiāng)当于找(zhǎo)到了暗物(wù)质存在的(de)实际证据。这(zhè)种(zhǒng)粒子到底(dǐ)是什么(me)？科学(xué)家们(men)已经(jīng)提(tí)出了数十种的假想目标，而要(yào)寻找这(zhè)些(xiē)不同的(de)目(mù)标粒子所(suǒ)需要的(de)实验方式(shì)也不相同。在过去的几十年当中，人(rén)类(lèi)为了寻找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常规物(wù)质相(xiāng)互作用的“暗物质”，科学家(jiā)们已经进行了(le)超(chāo)过50次的实验，却没有任何实(shí)质性的发(fā)现，除了一个地方，意大利的格(gé)兰萨索山(shān)，隶(lì)属(shǔ)于阿尔卑斯山脉(mài)。

在山下1400米处的地(dì)下矿井当中，藏着地球(qiú)上最大的(de)地学实验室，这(zhè)个实(shí)验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼高的探测器，一直致力(lì)于寻找(zhǎo)暗(àn)物质(zhì)粒(lì)子的周期性震荡(dàng)。

自1997年(nián)以来，这里的科(kē)学家声称观测到了某种信号。经过了20多年的数(shù)据收(shōu)集，人(rén)们发(fā)现了一个有趣的事情(qíng)。探(tàn)测率(lǜ)会在(zài)每(měi)年(nián)的6月份达到峰值，然后在11月降到最低，而且在20年当中每年都是(shì)一样(yàng)。一些科学家认(rèn)为这可能是人类发现暗(àn)物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物质会产(chǎn)生(shēng)周期(qī)性的年度信号呢？刚才我们讲了(le)太(tài)阳系正在以220公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕着银(yín)河系进行(xíng)移动，那(nà)么如果暗物(wù)质存(cún)在宇(yǔ)宙当中(zhōng)，这意味(wèi)着我们(men)也在以(yǐ)这样(yàng)的速度在穿(chuān)越着暗物质流，这个过程中会产生(shēng)相应(yīng)的振荡，同时地球(qiú)又(yòu)以30公里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕太(tài)阳的(de)方向与(yǔ)太阳(yáng)环绕银(yín)河系的(de)方向是一(yī)致的，而另外半年则(zé)与之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球与太阳(yáng)的方向正好(hǎo)达到完全一致(zhì)，这(zhè)是理论上(shàng)地(dì)球穿越(yuè)暗物质流最快(kuài)的(de)时段。而(ér)在11月份，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实际的情况中，太阳系相(xiāng)对银河(hé)系的平(píng)面呈现了60度的(de)倾斜，但是这并不(bù)影响这个理论的(de)有效(xiào)性。

因此科(kē)学(xué)家认(rèn)为这可以用来解(jiě)释，研究(jiū)人员们所观测到(dào)的周期性信号。当然也可(kě)能有其他的情况，造成这(zhè)种年(nián)度周(zhōu)期(qī)信号的差(chà)异也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水分(fēn)、高山上的积(jī)雪，甚(shèn)至(zhì)连意大利游客的数量也符合这个(gè)周(zhōu)期的规律。

所以，科学家(jiā)们又在(zài)南(nán)半球建立了一个几(jǐ)乎相(xiāng)同的(de)实验室，这里(lǐ)的(de)季节与之(zhī)前的实验(yàn)室正好(hǎo)相反，而在这(zhè)里，地球穿过暗物质(zhì)流的(de)运动特(tè)征(zhēng)和第(dì)一个(gè)实(shí)验室是一样的。

因此，如果在这里可以得到(dào)相同(tóng)的信号，就可以成为暗物质(zhì)所存在的非常有力(lì)的证据了。但是由于(yú)这(zhè)个实验室刚刚建成不久，所以(yǐ)截至目前还(hái)无(wú)法提供(gōng)相应(yīng)的数(shù)据支持(chí)。另外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会发(fā)射一(yī)台新的望远(yuǎn)镜(jìng)，这台(tái)太(tài)空望远镜(jìng)叫做(zuò)“南希格雷(léi)斯罗曼”，它(tā)的主镜(jìng)大小跟哈勃望(wàng)远镜相同，但它的宽视场仪器提供(gōng)的(de)视野是哈勃红外(wài)仪器的100倍。南希格雷斯(sī)罗(luó)曼太空(kōng)望远(yuǎn)镜其中一个关键的(de)用途就是探(tàn)索暗物质背(bèi)后的奥秘(mì)，对于探测的结果，我们只(zhǐ)能拭目以待了。费米实验室(shì)粒子天体(tǐ)物理中心的科学家(jiā)丹琥珀和贾森斯特芬(fēn)研究发现，如果(guǒ)暗物质存(cún)在，它们极(jí)有(yǒu)可能拥(yōng)有另一(yī)种神秘(mì)的效(xiào)应，这种暗物质效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞(dàn)生，或者说是生命进化的一个重要因素(sù)。

如果这一理(lǐ)论得(dé)到进一步的证实，那么遍布(bù)宇(yǔ)宙当(dāng)中的(de)暗物(wù)质会不(bù)会(huì)意(yì)味着(zhe)人(rén)类并(bìng)不(bù)孤单呢？或(huò)许在宇宙当中某(mǒu)个角落(luò)的行星上，暗物质正(zhèng)在通过这样的效应创造(zào)生(shēng)命。当然，这些推论的大前提是要先(xiān)找(zhǎo)到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你们(men)觉得暗物质到底(dǐ)存(cún)不存在(zài)呢(ne)？喜欢请点赞，你(nǐ)的支持是我更(gèng)新的动力！

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