宇(yǔ)宙(zhòu)是(shì)“人(rén)为制(zhì)造”的？为(wèi)何会存在(zài)科学(xué)无法解释的“暗物质”？暗(àn)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(qù)的几(jǐ)十年当中(zhōng)进行了超(chāo)过(guò)50次的长期实验，但是却(què)没(méi)有发现任(rèn)何(hé)的(de)有效证据。除了一个地方，在1687年出(chū)版的自然哲学数学原(yuán)理一书中，埃萨克牛顿发(fā)表了万有(yǒu)引(yǐn)力定律，它(tā)揭(jiē)示了(le)宇宙中天体运动的规律。往后的几百年来(lái)，当天(tiān)文学家们发现某些天体运行(xíng)轨(guǐ)道出现(xiàn)异常，不符合万有引力定律(lǜ)的时候，他们就会知道，周围一定(dìng)有(yǒu)未知的天体通(tōng)过(guò)引力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天王(wáng)星运(yùn)行轨道的异常，推算并且发现了海王(wáng)星的存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都是应(yīng)用万(wàn)有引(yǐn)力定律所取得重(zhòng)大天文成就的例子(zi)。但是这些发(fā)现都是(shì)在恒星系统的尺度当(dāng)中，可(kě)当我们(men)上升(shēng)到(dào)星系或者是星团的尺度，事情(qíng)就开始(shǐ)变得(dé)诡异了(le)。

1933年，瑞(ruì)士的物理学(xué)家弗(fú)里茨(cí)兹威基正在研究和测量后发星系团的(de)质量。这是一个由(yóu)数千个星系所组成(chéng)的巨(jù)大星系团，这些星系被引力束缚在一起。测量星系团的质量一般会使用到两种(zhǒng)方法，当(dāng)两种方法结果一致，就可以确定(dìng)其质量的范围。

第一种是获得其"光(guāng)度学的(de)质量(liàng)"，需(xū)要的数(shù)据是测量各个星(xīng)系的光度。

第二种是动(dòng)力学(xué)质量(liàng)的计算(suàn)，是利用(yòng)光(guāng)谱红移测量(liàng)星系团中的各个星系相对于星系(xì)团的运动速度。当测量结果出来之(zhī)后，兹威(wēi)基彻底懵了，“动(dòng)力学(xué)质量”竟然(rán)是“光度学质量”的400倍。这意味着，后(hòu)发座(zuò)星(xīng)系团有99%的质(zhì)量消失(shī)了，或者说(shuō)这99%的(de)质量并(bìng)不以(yǐ)可见(jiàn)光的(de)形式(shì)所(suǒ)存在，我们(men)无(wú)法看到。最诡(guǐ)异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现星系团中很多星系的速度比理论上(shàng)要(yào)快得多，按照牛顿的运动学(xué)定律(lǜ)，仅靠这些(xiē)可(kě)见星系(xì)的质量所产生(shēng)的(de)引力是无法将它(tā)们束缚在星系(xì)团内的，它们早就应该被(bèi)抛出星系团(tuán)之外(wài)了，除(chú)非有一种(zhǒng)神(shén)秘的力量在起作用，这种力量来(lái)源(yuán)于某种(zhǒng)隐形的(de)物质。

据此，兹维基(jī)提出了这(zhè)样部分不可(kě)见的(de)暗质，它不发(fā)散(sàn)光、吸光、反射光，但是它们却占据着宇(yǔ)宙(zhòu)中绝(jué)大部(bù)分的(de)质量。只是(shì)当时的(de)人们(men)对这样的一种说法(fǎ)不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出现。天文学家维(wéi)拉鲁宾和肯特福特在观测仙女座(zuò)星(xīng)系中的恒(héng)星运动。理论上来说，距(jù)离(lí)中心越远(yuǎn)的恒星在(zài)其(qí)轨道(dào)上的运行(xíng)速度就会越慢。但(dàn)是他(tā)们观测的结果却让人感(gǎn)到不(bù)可思议。

随着与(yǔ)中(zhōng)心距离的增(zēng)加，恒星的旋转(zhuǎn)速度几乎保持不变。可(kě)是(shì)根据(jù)牛顿的万有引力定律，在星(xīng)系当中如果没有足够大的(de)质量来(lái)吸引它(tā)们，这(zhè)些外围的恒星早(zǎo)就被甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这种现(xiàn)象，科学家们会使用一种(zhǒng)相(xiāng)对标准(zhǔn)的方法来解释暗物质(zhì)的存(cún)在，这种方法就是测(cè)量星系(xì)当(dāng)中气体在X轴上(shàng)距离星系中心(xīn)的距(jù)离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为是由(yóu)暗物质的力量进入(rù)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(gèng)远(yuǎn)距离的氢元素，发(fā)现它(tā)们的旋转(zhuǎn)速度并不符合(hé)牛(niú)顿的力(lì)学定律。我们的太阳(yáng)系也不例(lì)外，太阳系(xì)位于银河系(xì)的第三悬臂之(zhī)上(shàng)，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年，根据(jù)万有引力(lì)定(dìng)律进行计算，太阳(yáng)系的运(yùn)行速度应该是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳(yáng)系正在以(yǐ)220千米/秒的(de)速度围绕银河(hé)系旋转，这(zhè)个实际速(sù)度远远大(dà)于理论速度，那么产生以上这种向心加速度的(de)原(yuán)因很可(kě)能就是存在着一种(zhǒng)我们看不到的(de)物质(zhì)，是这些暗物(wù)质的引力(lì)效应将星(xīng)系(xì)聚集在了一起。

也(yě)是从这(zhè)时开(kāi)始，越(yuè)来越多的研究人员开始相信暗(àn)物质的存在。科(kē)学家根据(jù)星(xīng)系外恒星轨道的速(sù)度(dù)，估算在(zài)星系当(dāng)中暗物质的质量占整个星系质量的85%。但是，暗物质(zhì)并不是唯一可以解释(shì)这个现象的原因。在一项新的研究当中，科学家们发现(xiàn)，几(jǐ)乎没有(yǒu)引(yǐn)力效应(yīng)的遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上(shàng)的(de)微小差异。另外(wài)，天文学家还发现了一个反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这(zhè)个星系距(jù)离地球大(dà)约2.5亿光年，大小和银河系不多(duō)，但是星系当中存在(zài)的恒星数量却只有银河(hé)系(xì)的千分之一。

所以在理(lǐ)论上，该星系必须存(cún)在暗物质，否则就会分(fēn)崩离析。但是(shì)科学家们使用(yòng)最(zuì)先(xiān)进的望(wàng)远镜对其进行(xíng)了40个(gè)小时(shí)的详细(xì)测量之后(hòu)，发现星系(xì)中(zhōng)的恒星(xīng)运动是可以用正常的物质和力(lì)学定(dìng)律来解释的(de)。那么又有人提出(chū)，也许该星系(xì)的(de)暗物质，已经(jīng)被附近(jìn)的另一个(gè)大星(xīng)系(xì)剥离了。奇(qí)怪(guài)的(de)是，它(tā)的(de)附近没有(yǒu)任何(hé)星系存在。造成(chéng)这些(xiē)现象的除了(le)暗物(wù)质的假(jiǎ)说之外，另一(yī)种可能就是人类对引(yǐn)力的理解还不够全面(miàn)，引力(lì)很可能在不同尺度空(kōng)间中的工作方(fāng)式是不同的，这意味着在行过河的卒子歇后语是什么意思，过河卒子歇后语下一句星(xīng)系尺度中的天体会(huì)沿着它们的(de)轨道，按照(zhào)我(wǒ)们所理(lǐ)解的方(fāng)式(shì)运(yùn)动。但是(shì)上升到星系(xì)和星团的(de)尺度，引力之(zhī)间的(de)相(xiāng)互作(zuò)用则是不同的方式(shì)。对于在星系团之间的相互(hù)作用，科学家(jiā)还引入了(le)外(wài)部场效(xiào)应的概念，指的是在(zài)数百(bǎi)万(wàn)光年(nián)的规(guī)模上，巨大的质量(liàng)之间会(huì)产生(shēng)对彼此特殊(shū)的效(xiào)果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙(méng)德(dé)理论成立，这意(yì)味(wèi)着我(wǒ)们需要对现在(zài)的物理定律进行修正，这(zhè)些发现也(yě)让很多(duō)人认为(wèi)暗物质(zhì)假说理论就(jiù)此终结。但(dàn)是在宇宙当中还有关于暗(àn)物质存(cún)在的其他的理论证据(jù)，这些理论证据是蒙德(dé)理论所没法解释(shì)的(de)“引力透镜(jìng)”。

径向距离(lí)为37亿(yì)光年的子弹星系团，由两个碰(pèng)撞(zhuàng)的星系团所组成，类(lèi)似这样的星团(tuán)，它们大部分的普通质量都在星系的(de)气体当中(zhōng)。当星(xīng)团以1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的时候，星际气体的相(xiāng)互(hù)作用(yòng)就会导致温度的急剧升高，速度(dù)大幅降低。所以(yǐ)在理论(lùn)上，在碰(pèng)撞之后，子弹(dàn)星(xīng)系团大部分(fēn)的质量(liàng)将位于所有这些(xiē)气体所在的中间区(qū)域(yù)。那(nà)么我们通过什(shén)么来验证它的质量区(qū)域到底是不是集中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第一张全彩的高(gāo)清照片，在照片中我(wǒ)们(men)可以(yǐ)明显(xiǎn)地看到很多星(xīng)系似乎被(bèi)拉(lā)伸(shēn)产生了巨大的形变。其实这(zhè)些星系本身并不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯(bó)望远镜出了(le)什么(me)问题，而是这样(yàng)极(jí)遥远(yuǎn)的天体和我们地球(qiú)上的(de)观测者之间。被一(yī)个质量(liàng)超(chāo)级巨大的天体遮挡，这个(gè)超大质量的(de)东西(xī)的引力(lì)，会使身后更(gèng)遥远星系的光(guāng)都发生了扭曲(qū)。这个现象就是(shì)引力透镜(jìng)效应。这(zhè)个巨大的天体可能是超大(dà)质量的(de)黑洞或者是暗物质(zhì)。

所以当人们对(duì)子弹星(xīng)系团观测的时候(hòu)，发(fā)现它的(de)大(dà)质(zhì)量区域(yù)并不是在中间，而是在(zài)两侧(cè)。所以最好的(de)解释方(fāng)法(fǎ)就是当星团发生(shēng)全(quán)部的(de)碰(pèng)撞时，可被观测到的质(zhì)量气体(tǐ)被(bèi)卡在了中(zhōng)间，暗物质则直接通过了这个区(qū)域，并在两边(biān)形成了引力透镜(jìng)。对(duì)子弹星(xīng)系团的引力透(tòu)镜(jìng)研究也被认为(wèi)是(shì)暗(àn)物质(zhì)存在的迄今为止最好的理论证据。

除此之(zhī)外，还(hái)有来自宇宙当中(zhōng)最古老的(de)光(guāng)。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万(wàn)年之后，可见光终于可以畅通无阻地穿越在宇(yǔ)宙(zhòu)当中了。经(jīng)过了130多亿年之(zhī)后(hòu)，这(zhè)些光在宇宙(zhòu)空间背景上留下了各相同性的(de)微波辐射(shè)。其中红色的(de)部分表(biǎo)示温度较高的区域，蓝(lán)色则(zé)表示相(xiāng)对较(jiào)冷的(de)区(qū)域，但实际(jì)上(shàng)它们之间的(de)温差只有万分(fēn)之一。

科学(xué)家们(men)通过对前景背(bèi)景分离后(hòu)的二值(zhí)图像进行连(lián)通域(yù)提取和(hé)标记(jì)之后发(fā)现，如(rú)果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图(tú)形看起(qǐ)来不应该是(shì)这样的(de)，而随着暗物质的增加，一些峰值(zhí)的幅(fú)度会减小，才变得(dé)看起来“和谐”。为了(le)匹配宇宙微波背景辐射的测量值，我们需要的(de)暗(àn)物质大约是普通物质的5倍。这个数字与解(jiě)释(shì)星系当(dāng)中恒星(xīng)运动所需要的暗物质(zhì)比(bǐ)例是一致的。这就意味着(zhe)。

用了(le)一个简单的(de)理论(lùn)框(kuāng)架，就很好地解释(shì)了很(hěn)多不同的观测结果。而暗物(wù)质的本质就(jiù)是(shì)宇(yǔ)宙当中存在着某种类(lèi)型的粒子，它们不参与任何其他的电磁作用(yòng)，只通(tōng)过引力(lì)来相互作用。所以如果(guǒ)能够找(zhǎo)到这种粒子(zi)的存在，就(jiù)相当于找(zhǎo)到了暗(àn)物质存在的实际(jì)证(zhèng)据。这种粒子到底是(shì)什么？科学家们已经提出了数十种的假想目标(biāo)，而要寻(xún)找(zhǎo)这(zhè)些不同的目标粒子所需(xū)要的(de)实验(yàn)方式(shì)也(yě)不相同。在过去的几十(shí)年当中，人类为(wèi)了寻找这些看不见、摸不到，几乎不会(huì)与常规(guī)物质相互(hù)作(zuò)用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次(cì)的实(shí)验，却没有(yǒu)任何实质性的发(fā)现(xiàn)，除了一个地方，意大利的格(gé)兰萨索山，隶属于(yú)阿尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处的(de)地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最大的地学实验室(shì)，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层楼高的探测(cè)器，一直致力于寻找暗物质(zhì)粒子的周期(qī)性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的(de)科学家声称观(guān)测到(dào)了某种信号。经过了20多年的数据(jù)收集，人们发现了一个(gè)有趣(qù)的事情。探测率(lǜ)会(huì)在每(měi)年(nián)的6月份(fèn)达到(dào)峰值，然后在11月降到(dào)最低(dī)，而且在20年(nián)当中每(měi)年都是一(yī)样。一些科学家认为这可能(néng)是(shì)人类(lèi)发(fā)现暗物(wù)质的第(dì)一个(gè)直接证(zhèng)据。

但是为(wèi)什么暗物质会(huì)产(chǎn)生(shēng)周期(qī)性(xìng)的年度信号呢(ne)？刚才我们讲了(le)太(tài)阳(yáng)系正在以220公里/秒的速度围绕着银河系(xì)进行移动，那么如(rú)果暗物(wù)质存在宇宙当中，这(zhè)意味着我们也在以这(zhè)样(yàng)的速度在穿越着暗(àn)物质流，这个过程中会产生相应(yīng)的(de)振荡，同(tóng)时地球又(yòu)以30公里/秒的速度围绕太(tài)阳进行旋转。所以有半年的时(shí)间，地球围绕太阳(yáng)的方向与(yǔ)太阳环绕银河系(xì)的方向是一(yī)致的，而另外半年则与(yǔ)之相反。

而在(zài)6月份的时候，地球与太阳的方(fāng)向(xiàng)正(zhèng)好达到完全一致，这(zhè)是理论上地球(qiú)穿越暗物质(zhì)流最(zuì)快的时段。而在11月份，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际的情况中，太阳系相对银河系的(de)平面呈现了(le)60度的倾斜，但是这并不影响这个理论的有(yǒu)效性。

因(yīn)此科学家认为这可以用来解释，研(yán)究人(rén)员们所观测(cè)到(dào)的周(zhōu)期性信号。当然也可能有其(qí)他的(de)情况，造成这种(zhǒng)年度周期(qī)信号的(de)差异(yì)也可能(néng)是温度、湿度、土壤中的(de)水(shuǐ)分、高山上的积雪(xuě)，甚至连意大利游客的数量也(yě)符合这个周期的(de)规律。

所以，科学家(jiā)们又(yòu)在南半球建立了一(yī)个(gè)几(jǐ)乎相同的实验室，这(zhè)里(lǐ)的季节与之(zhī)前的(de)实验室正好相反(fǎn)，而在这(zhè)里，地球穿过暗物质流的运动特征(zhēng)和第一(yī)个实验室(shì)是(shì)一样的。

因此(cǐ)，如果在这(zhè)里可以(yǐ)得到相同的信号，就可以成为暗(àn)物质所存在的非常有力(lì)的(de)证据了。但是由于(yú)这个(gè)实验(yàn)室刚刚建成不久，所以截至目前(qián)还无法(fǎ)提供相应的数据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台(tái)新的望(wàng)远镜(jìng)，这(zhè)台太(tài)空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟哈勃望远(yuǎn)镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供的视野(yě)是哈勃(bó)红外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼(màn)太空望(wàng)远镜其中一(yī)个关(guān)键的用(yòng)途就是探索暗物质背后(hòu)的奥秘，对于(yú)探(tàn)测的结果，我们只能拭目以待了(le)。费米(mǐ)实(shí)验室粒(lì)子(zi)天体物理中(zhōng)心的(de)科学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质存(cún)在，它们极有可能拥有另一种(zhǒng)神秘的效(xiào)应，这种暗物质效(xiào)应(yīng)，会支持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说(shuō)是生命进化的一个重要因素。

如果这一理论得到进一步(bù)的证实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会意味着(zhe)人类并不孤单呢？或许在(zài)宇(yǔ)宙当(dāng)中某个角落的行星上，暗物(wù)质正(zhèng)在通过(guò)这样(yàng)的效应创造生命(mìng)。当然(rán)，这些推论的(de)大前提是要(yào)先找(zhǎo)到暗物质存在的实(shí)际证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们觉(jué)得(dé)暗(àn)物质到(dào)底(dǐ)存不存在(zài)呢(ne)？喜欢请点赞(zàn)，你的支持是我更新的动力！

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 过河的卒子歇后语是什么意思，过河卒子歇后语下一句