宇宙是“人为制造”的(de)？为何会存(cún)在(zài)科学无法解(jiě)释的“暗物(wù)质”？暗物质又究竟是(shì)什么？人(rén)类为(wèi)了(le)寻找暗物质存(cún)在的证据(jù)，科学家们在(zài)过去的几十(shí)年(nián)当中进行了(le)超过(guò)50次的长期实(shí)验(yàn)，但(dàn)是(shì)却没有发现任(rèn)何(hé)的(de)有效证(zhèng)据。除了一个(gè)地方，在1687年出版的自(zì)然哲学数学原(yuán)理一书(shū)中，埃萨克牛顿发表了万有(yǒu)引力(lì)定律(lǜ)，它揭示了宇宙中天体(tǐ)运动(dòng)的规律。往后的几百年来，当(dāng)天文(wén)学家们发(fā)现某些天(tiān)体运(yùn)行轨(guǐ)道出现异常，不符合万有引力定律的(de)时候(hòu)，他(tā)们(men)就会知道(dào)，周(zhōu)围一(yī)定有未知的(de)天(tiān)体通过引力(lì)在摄动(dòng)它(tā)的(de)轨道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行轨(guǐ)道的异常(cháng)，推算并且发现了海(hǎi)王星的(de)存在。另(lìng)外，哈雷彗(huì)星、冥(míng)王(wáng)星的发现都是应(yīng)用(yòng)万有引力定律所取得重大天文成就的例子。但是这些发(fā)现都是在恒星系统的尺(chǐ)度(dù)当中，可当我们上升到星系或者(zhě)是星团的尺度(dù)，事情(qíng)就开始(shǐ)变得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗(fú)里茨兹威(wēi)基正在(zài)研究和测量(liàng)后(hòu)发星系团(tuán)的质量。这(zhè)是一个由数(shù)千个(gè)星系所(suǒ)组成的(de)巨大星系团，这些星系被引力束缚在一起。测量星系团(tuán)的质(zhì)量一般(bān)会使用到两种(zhǒng)方法(fǎ)，当(dāng)两种方法结果一致，就(jiù)可(kě)以确定其质量的范(fàn)围。

第一种是获得其"光度学的质量"，需(xū)要的(de)数(shù)据是测量(liàng)各个星系的(de)光度(dù)。

第二(èr)种是动力(lì)学质量的计(jì)算，是(shì)利用(yòng)光谱红移测量星系(xì)团中的各个星系(xì)相对于星(xīng)系(xì)团的运动速度。当测量结果出(chū)来之后(hòu)，兹威基彻底懵(měng)了，“动(dòng)力学质(zhì)量(liàng)”竟然是“光度学质量”的(de)400倍。这意味着，后发(fā)座星系(xì)团有99%的质量消(xiāo)失(shī)了(le)，或者(zhě)说(shuō)这99%的质量(liàng)并不(bù)以可见(jiàn)光的(de)形式所存在，我们无(wú)法看到。最诡异的是，在测(cè)量速(sù)度的过程中，兹(zī)威基发现星系团(tuán)中很多星系的速度比(bǐ)理(lǐ)论上要快得(dé)多，按照(zhào)牛(niú)顿(dùn)的运动学定律，仅(jǐn)靠这些可见星系的质量所(suǒ)产生的引力(lì)是无法将它(tā)们(men)束缚在星系团(tuán)内的，它们早就应该被抛出星(xīng)系团(tuán)之(zhī)外了，除非有一种神(shén)秘的力(lì)量在起(qǐ)作用，这种力(lì)量来源于(yú)某种隐(yǐn)形的物质。

据此，兹维基提出了这样部(bù)分不可见的暗质，它不发散光、吸(xī)光、反射光，但是它(tā)们却占据着(zhe)宇宙中(zhōng)绝大部分的(de)质量。只是(shì)当时的人们对这样的一种说法不屑一顾。

直到(dào)40年之后(hòu)，“暗物质”这个(gè)词才再一次出现。天(tiān)文学家维拉鲁宾(bīn)和肯特福特在观测仙女座(zuò)星系中的恒星运(yùn)动。理论(lùn)上来(lái)说，距离中(zhōng)心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上的运行(xíng)速(sù)度就(jiù)会(huì)越慢。但(dàn)是(shì)他(tā)们观测的(de)结(jié)果(guǒ)却让人感到不可思议。

随着(zhe)与中心(xīn)距离的增(zēng)加，恒星的(de)旋转速度几乎保持不(bù)变(biàn)。可(kě)是根(gēn)据牛顿的(de)万(wàn)有引(yǐn)力定律，在星系当中如果没有(yǒu)足够大的质量(liàng)来(lái)吸引它们，这些外围的(de)恒星早就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中了。基(jī)于这种(zhǒng)现象(xiàng)，科(kē)学家们会使(shǐ)用(yòng)一种相对标准的方法(fǎ)来(lái)解释暗中国人在俄罗斯安全吗，中国人在俄罗斯怎么样物质的存在，这(zhè)种方法就是测(cè)量星系当中气(qì)体在(zài)X轴上距离星(xīng)系中心的距离，以及在Y轴(zhóu)上气(qì)体的(de)旋(xuán)转(zhuǎn)速(sù)度。如(rú)果(guǒ)出现异常的(de)结果(guǒ)，就认为是由暗物质的力量进入(rù)其(qí)中(zhōng)。

于是科学(xué)家们通(tōng)过射(shè)电(diàn)望(wàng)远(yuǎn)镜测量了距离星系中心更远(yuǎn)距离的氢元素，发现它们的(de)旋转速度并(bìng)不(bù)符合牛顿的力学定律(lǜ)。我们的太阳系也不例外(wài)，太(tài)阳系位于银河系(xì)的第三悬臂之(zhī)上，距离(lí)银(yín)河系中心2.6万(wàn)光(guāng)年(nián)，根据(jù)万有引力定律进行计算，太阳系的运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒(miǎo)的速(sù)度围(wéi)绕银河(hé)系旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那么产生以(yǐ)上这种向心加速度的原因很(hěn)可能就是存在着(zhe)一种我们看(kàn)不到的物(wù)质，是这些暗物质的引力效应(yīng)将星系聚集在(zài)了(le)一起(qǐ)。

也是从这时开始，越来越多的研究人员开始相(xiāng)信(xìn)暗物质的(de)存(cún)在。科学家根据星系外恒星轨道的(de)速度(dù)，估(gū)算在星系当中暗物质(zhì)的质(zhì)量占(zhàn)整个星系质量的85%。但是，暗物(wù)质并(bìng)不是唯一可以(yǐ)解(jiě)释这个现象的原因。在一项新的研究当(dāng)中，科(kē)学家们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星(xīng)之间，也会出现速度上的微小差异(yì)。另(lìng)外，天文学家还发(fā)现了一个反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系(xì)距离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小和(hé)银(yín)河(hé)系不(bù)多，但(dàn)是星(xīng)系当中存在的恒星数量却只有银(yín)河(hé)系的(de)千分(fēn)之一(yī)。

所以在理论上，该星系必(bì)须存(cún)在暗物质(zhì)，否(fǒu)则就会分崩离析。但(dàn)是科学家们使用最先进的望(wàng)远(yuǎn)镜对其进行了40个(gè)小时的详细(xì)测量之后，发现星系(xì)中的恒(héng)星(xīng)运动(dòng)是可以用正(zhèng)常的物质(zhì)和力学定(dìng)律来解释(shì)的。那么又有人提出(chū)，也许(xǔ)该星系的暗物质，已(yǐ)经被附近(jìn)的另一个大星系剥离了。奇怪的(de)是，它的附(fù)近没有任何(hé)星系存在(zài)。造(中国人在俄罗斯安全吗，中国人在俄罗斯怎么样zào)成这些现象的除了暗(àn)物质(zhì)的(de)假说之外，另(lìng)一(yī)种可能就(jiù)是(shì)人类(lèi)对引(yǐn)力的(de)理解还不够全(quán)面(miàn)，引力很(hěn)可能在不同尺度空间中(zhōng)的工(gōng)作方式是(shì)不(bù)同的，这意味着在行(xíng)星系尺度中(zhōng)的(de)天(tiān)体(tǐ)会沿着(zhe)它们的轨道，按照我(wǒ)们所理解的方(fāng)式运(yùn)动。但是上升(shēng)到星系和星团(tuán)的尺度，引力(lì)之间的相互作用(yòng)则(zé)是不同的方式。对于在星系团之(zhī)间(jiān)的相互作用，科学家还引入了外部(bù)场效应的概念，指的(de)是在数百万光年的(de)规模(mó)上，巨大的质量之间(jiān)会(huì)产生(shēng)对彼(bǐ)此特(tè)殊的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙德(dé)理论(lùn)。如果MOND蒙德理论成(chéng)立，这意(yì)味着我们需要对现在(zài)的物理定律(lǜ)进行修正，这(zhè)些发现也让很多人(rén)认(rèn)为(wèi)暗物(wù)质假说理论就此终(zhōng)结。但是(shì)在宇宙当中还(hái)有关(guān)于暗物(wù)质存在的其他的(de)理论证据，这些理论证据(jù)是(shì)蒙德理(lǐ)论所没法解释的“引力透(tòu)镜”。

径向距离(lí)为37亿光年的子弹星系团(tuán)，由(yóu)两个碰撞的星系团所(suǒ)组成，类(lèi)似这样的(de)星(xīng)团(tuán)，它们大部分的(de)普通质(zhì)量都在星(xīng)系的气体(tǐ)当(dāng)中。当(dāng)星团以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰(pèng)撞的(de)时候，星(xīng)际气(qì)体的相互(hù)作用就会(huì)导(dǎo)致温度的急(jí)剧升高，速(sù)度大幅降低(dī)。所以在(zài)理论上，在碰撞之后，子弹星(xīng)系团大部(bù)分的质量(liàng)将位于所有这些气(qì)体所在的(de)中间区域。那么我们(men)通过什么来验证(zhèng)它的(de)质(zhì)量区域(yù)到底是不(bù)是集中在中(zhōng)间呢？前不久，詹(zhān)姆斯(sī)韦伯(bó)太(tài)空望远镜(jìng)传回了宇宙当中第一(yī)张全(quán)彩(cǎi)的高(gāo)清照片，在(zài)照片中我们可以明显(xiǎn)地看(kàn)到(dào)很多(duō)星系似乎被拉伸产生了巨大的形变。其(qí)实这些星系本身并不是真的(de)被扭(niǔ)曲了，也不是(shì)韦伯望远镜(jìng)出了什(shén)么(me)问题，而是这(zhè)样(yàng)极(jí)遥(yáo)远的天体和我们地球(qiú)上(shàng)的(de)观测者之(zhī)间(jiān)。被(bèi)一个质量超级巨(jù)大的(de)天体遮(zhē)挡，这(zhè)个超大质量的(de)东西的(de)引力，会使身后更遥远星系(xì)的光都发生了扭曲。这个(gè)现(xiàn)象就是引力透镜效应。这个巨大的天体可能(néng)是(shì)超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质(zhì)。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团观测(cè)的时候，发现它的(de)大质量区(qū)域并(bìng)不是在中间，而是(shì)在两侧。所以最(zuì)好(hǎo)的解释(shì)方法(fǎ)就是当星团(tuán)发生(shēng)全部(bù)的碰撞时，可(kě)被观测(cè)到的质(zhì)量气体被卡在了中间，暗物质则直接(jiē)通过了这个(gè)区域(yù)，并在两(liǎng)边形(xíng)成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认为是(shì)暗(àn)物质存在的(de)迄(qì)今为止最好(hǎo)的理论证(zhèng)据(jù)。

除(chú)此之外，还(hái)有来(lái)自(zì)宇(yǔ)宙当中(zhōng)最古老的光(guāng)。从宇宙大(dà)爆炸开始，38万(wàn)年之后，可见光终(zhōng)于可以畅通无阻地穿越(yuè)在宇宙当(dāng)中了。经过了(le)130多亿(yì)年(nián)之后，这些(xiē)光(guāng)在宇宙空间(jiān)背景(jǐng)上留下了各相同性的微(wēi)波辐射。其中(zhōng)红色的部分表(biǎo)示(shì)温度较高的区(qū)域(yù)，蓝(lán)色则表示相(xiāng)对较冷的区域(yù)，但实际上它们(men)之间的温差只有万分之一。

科学家们通过对(duì)前景背景分离(lí)后的(de)二值图像进行连通(tōng)域提取和标记之后发现，如果宇宙当中没有暗物(wù)质(zhì)，图(tú)形看起来(lái)不(bù)应(yīng)该是这样的，而随(suí)着暗物质的增加，一些(xiē)峰值的幅度会减小(xiǎo)，才(cái)变得看(kàn)起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了(le)匹配(pèi)宇宙微(wēi)波背景辐射(shè)的测量值，我们(men)需(xū)要(yào)的(de)暗物质大(dà)约(yuē)是(shì)普通物质的(de)5倍。这个数字与(yǔ)解释星系当中恒星(xīng)运动所需(xū)要(yào)的暗物质比例(lì)是(shì)一(yī)致的。这就(jiù)意味着。

用了一个简单的理论框架，就很好地解释(shì)了很多(duō)不同(tóng)的观测结果。而(ér)暗物质的本质就(jiù)是宇宙当中存在着某种类型的粒子(zi)，它们(men)不参(cān)与任何其他的电磁(cí)作用，只通过引(yǐn)力来相互(hù)作用。所以如(rú)果能够(gòu)找到这种粒子的存(cún)在(zài)，就(jiù)相当(dāng)于(yú)找到(dào)了暗物质存在(zài)的实际证(zhèng)据。这(zhè)种粒子到(dào)底是什么(me)？科学家们已(yǐ)经(jīng)提出了数十(shí)种(zhǒng)的假想目标，而要寻找这些不同(tóng)的目标粒(lì)子所需要的实验方式也(yě)不相同。在过去的(de)几十(shí)年当中，人类为了寻找这(zhè)些看不见、摸不(bù)到，几乎不(bù)会与常规物(wù)质相(xiāng)互作用的“暗物质”，科学家们已(yǐ)经进(jìn)行了超过50次的(de)实验，却没有任何(hé)实质(zhì)性的发现，除(chú)了一个(gè)地方(fāng)，意大利的格兰萨(sà)索山，隶属于阿尔卑(bēi)斯(sī)山(shān)脉。

在山下(xià)1400米处(chù)的地(dì)下矿井当(dāng)中(zhōng)，藏着地球上最大的地学实验室，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼(lóu)高的探(tàn)测器，一直致力(lì)于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到了某(mǒu)种信号。经过了(le)20多年的数(shù)据收集(jí)，人们发(fā)现了一个有趣(qù)的事情。探(tàn)测率(lǜ)会在每年的6月份(fèn)达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最(zuì)低(dī)，而且在20年当中每年都是(shì)一(yī)样。一些(xiē)科学家认(rèn)为这可(kě)能是人(rén)类发现暗(àn)物(wù)质的第一个直(zhí)接证(zhèng)据。

但是为什么(me)暗物质会(huì)产(chǎn)生(shēng)周(zhōu)期性的年度信号呢？刚才我们讲了太阳系正(zhèng)在(zài)以(yǐ)220公里/秒的速度围绕(rào)着银河系进行移(yí)动，那(nà)么如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中，这意味(wèi)着我们也(yě)在以(yǐ)这样的速度在(zài)穿(chuān)越(yuè)着(zhe)暗物(wù)质流(liú)，这个过程中会产生(s中国人在俄罗斯安全吗，中国人在俄罗斯怎么样hēng)相应的振荡，同(tóng)时地球又以30公里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕太阳(yáng)进行旋(xuán)转(zhuǎn)。所以有(yǒu)半年的时间，地球(qiú)围绕太阳的方向与太阳环绕银河系(xì)的(de)方(fāng)向(xiàng)是一致的，而另外半年则与之(zhī)相反(fǎn)。

而在6月份的时(shí)候，地(dì)球与太阳(yáng)的方向正好达(dá)到完全一致，这(zhè)是理论上(shàng)地球穿越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段(duàn)。而在11月份，又(yòu)恰(qià)好(hǎo)达到了(le)最慢值。尽管在实际(jì)的(de)情况中，太阳系相对银河系(xì)的平面呈现(xiàn)了60度的倾(qīng)斜，但是这(zhè)并(bìng)不影响这个理论(lùn)的有(yǒu)效性。

因此科学家认(rèn)为(wèi)这可以用来(lái)解释(shì)，研究人员们所观(guān)测到的(de)周期性信号。当(dāng)然也可能有其他的情况，造成这种年度(dù)周期信号的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土(tǔ)壤中的水分(fēn)、高山上的(de)积雪，甚至连意(yì)大利(lì)游(yóu)客的数量也符合这(zhè)个周(zhōu)期(qī)的规律(lǜ)。

所(suǒ)以，科(kē)学家(jiā)们(men)又(yòu)在南半球建(jiàn)立了(le)一个(gè)几乎相同的实验室，这里的季节与之前(qián)的实验室(shì)正好相反，而在这里(lǐ)，地(dì)球穿(chuān)过(guò)暗(àn)物质(zhì)流的运(yùn)动(dòng)特(tè)征和第一个实验室是一样的。

因此(cǐ)，如(rú)果在(zài)这(zhè)里(lǐ)可以得到相同的信号，就可(kě)以成为暗物质所存在(zài)的非常有(yǒu)力的证(zhèng)据了(le)。但是由(yóu)于这个实验室(shì)刚刚建成不久，所(suǒ)以截至目前还无法提(tí)供相应(yīng)的数据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新的望远(yuǎn)镜，这台太(tài)空望远镜叫做“南希格(gé)雷斯罗曼(màn)”，它的(de)主镜(jìng)大(dà)小跟(gēn)哈勃望(wàng)远镜相同，但它的宽视场仪器提供的视野(yě)是哈勃红外仪(yí)器的100倍。南(nán)希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键的用途就是探索暗(àn)物质背(bèi)后(hòu)的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目以待(dài)了。费(fèi)米实验室(shì)粒(lì)子天体物理(lǐ)中心的科学家(jiā)丹琥珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果暗物质存在，它们极有可能拥有另一种神秘(mì)的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙(zhòu)当中生(shēng)命的(de)诞生，或者说是(shì)生(shēng)命(mìng)进化的一个重要因(yīn)素。

如果这一理论得(dé)到进一步的证(zhèng)实，那么(me)遍布(bù)宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)的暗物(wù)质会不(bù)会意味着人类(lèi)并(bìng)不孤单呢？或(huò)许(xǔ)在宇宙当中某个(gè)角落(luò)的行星上(shàng)，暗(àn)物(wù)质(zhì)正在(zài)通过这样的效应创(chuàng)造生(shēng)命。当然，这些推论的大前提是要(yào)先找到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢(ne)？喜欢(huān)请(qǐng)点赞，你的(de)支持是我更(gèng)新(xīn)的动力！

未经允许不得转载：市场调查|社会调查|问卷调查|市场执行|店面验收|神秘客|满意度-提供最专业的市场信息咨询服务-宁波信恒新市场信息咨询有限公司 中国人在俄罗斯安全吗，中国人在俄罗斯怎么样