宇宙是“人为制造”的？为(wèi)何会存(cún)在科(kē)学无法解释(shì)的(de)“暗物质”？暗物质(zhì)又究竟是什么？人类(lèi)为了寻找暗物质存在的regretted用法及例句，regret的用法和例句证(zhèng)据，科(kē)学家们在过去的几十(shí)年当中(zhōng)进行了超过50次的长期实验，但是(shì)却没(méi)有发现任何(hé)的有效证据。除了一个地方(fāng)，在1687年出(chū)版的自然哲学数学(xué)原理一(yī)书(shū)中(zhōng)，埃萨克牛(niú)顿发(fā)表了万有引力定律，它(tā)揭示了宇宙中天(tiān)体运动(dòng)的规律。往后的几百年(nián)来，当天(tiān)文学(xué)家们发(fā)现某些天体运行(xíng)轨道(dào)出现异常，不(bù)符合万有引力(lì)定律的时候，他(tā)们就会知道，周围一定有未(wèi)知的(de)天体通(tōng)过(guò)引(yǐn)力(lì)在摄动它(tā)的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就(jiù)通(tōng)过天王星运(yùn)行轨道的异常，推算(suàn)并且(qiě)发现了海王(wáng)星的存在。另外，哈雷(léi)彗星、冥(míng)王星的发现都是应用(yòng)万有引力定律所取得(dé)重(zhòng)大(dà)天文成就的例(lì)子(zi)。但是这些发现都是(shì)在恒星系统的尺度当中(zhōng)，可当(dāng)我们上升到(dào)星系或者是星团(tuán)的(de)尺度，事(shì)情就(jiù)开始变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物理学(xué)家弗里茨兹威(wēi)基(jī)正在(zài)研究和测量后(hòu)发星系团的质量。这是一个由数(shù)千个星系所组成(chéng)的(de)巨大(dà)星系团，这(zhè)些(xiē)星系被引力束(shù)缚在一起。测量星系团的(de)质(zhì)量一般会使用到两种(zhǒng)方法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结果一致，就可以确定其质(zhì)量的(de)范围。

第一种(zhǒng)是获得其"光度学的(de)质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第(dì)二(èr)种是(shì)动(dòng)力学质量(liàng)的计算(suàn)，是利(lì)用光(guāng)谱红移测量星系团中的各个星系相对于星系团(tuán)的运动速度(dù)。当测量结果出来(lái)之后(hòu)，兹威基(jī)彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光(guāng)度学(xué)质(zhì)量”的400倍(bèi)。这意味着，后发(fā)座星系团有99%的质(zhì)量消失了，或者说这99%的质(zhì)量并不以可见光的形式所(suǒ)存在，我们(men)无法看到。最诡异(yì)的是，在测(cè)量速度的过(guò)程中，兹威基发现(xiàn)星(xīng)系团(tuán)中很多星系的速度比(bǐ)理论(lùn)上要快得多，按照牛顿(dùn)的运动学定律，仅靠这些(xiē)可见星系的质量所(suǒ)产生的引力是无法将它们(men)束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出(chū)星系团(tuán)之外了(le)，除(chú)非有(yǒu)一(yī)种(zhǒng)神秘(mì)的力(lì)量在(zài)起(qǐ)作用，这种(zhǒng)力(lì)量来源(yuán)于某种隐形的物质。

据(jù)此(cǐ)，兹维(wéi)基提出(chū)了这样部(bù)分不可见的(de)暗质，它不(bù)发散光、吸光、反射光，但是(shì)它们却占据着宇宙中(zhōng)绝大(dà)部分的质量。只是当时的人们对这样的一种说(shuō)法不屑一顾。

直到(dào)40年(nián)之后(hòu)，“暗物质(zhì)”这个(gè)词(cí)才再一(yī)次出现。天文学家维拉(lā)鲁(lǔ)宾和肯(kěn)特(tè)福特(tè)在观测(cè)仙女(nǚ)座星系中的恒星(xīng)运动。理(lǐ)论(lùn)上来(lái)说，距离(lí)中(zhōng)心越远的恒星(xīng)在其轨道上(shàng)的运行速(sù)度就会越慢(màn)。但是他们(men)观测(cè)的结(jié)果却让人感到(dào)不(bù)可思议。

随着与(yǔ)中心距(jù)离的(de)增加，恒星(xīng)的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿的(de)万有引力定律，在星系当(dāng)中如果没有足够(gòu)大的质量(liàng)来吸引它们(men)，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这(zhè)种(zhǒng)现象，科学家们(men)会使用一种相(xiāng)对标准的方(fāng)法来解释(shì)暗物质(zhì)的(de)存在，这种方(fāng)法就是测量星系当中气体在(zài)X轴上距离星(xīng)系中心的距离，以及(jí)在Y轴(zhóu)上气体的旋转(zhuǎn)速(sù)度。如果出现异常的结果，就认为(wèi)是由暗物质的力量进入其中。

于(yú)是科学(xué)家们通过射电望远镜测(cè)量了距离星系(xì)中心更远距离(lí)的(de)氢元素(sù)，发现它(tā)们(men)的旋转速度并不符合(hé)牛顿的力学定律。我们的太阳系(xì)也不例外，太(tài)阳系(xì)位于银河(hé)系的第三(sān)悬臂之上，距离银河(hé)系(xì)中心2.6万光年(nián)，根据(jù)万有(yǒu)引力定(dìng)律进行计算(suàn)，太阳系(xì)的运行速(sù)度应该是160千米/秒，但实际(jì)上，太阳系正在(zài)以220千米/秒的速度围绕银河(hé)系旋转，这个(gè)实际速度远(yuǎn)远大于理(lǐ)论速度，那(nà)么产生以上(shàng)这种向心加(jiā)速(sù)度(dù)的原因很可(kě)能就是存(cún)在着(zhe)一种我(wǒ)们(men)看不到(dào)的物质，是这些暗物(wù)质的(de)引(yǐn)力效应将星系(xì)聚(jù)集在了一起。

也是从这时开始，越来越多的研(yán)究人员(yuán)开始相信暗物质的存在。科学家根据星系外(wài)恒星轨(guǐ)道的速度(dù)，估算在星系当中暗物质(zhì)的质量(liàng)占整个星系质量的85%。但是，暗物(wù)质并不(bù)是唯(wéi)一可以解释这(zhè)个现象的原因(yīn)。在(zài)一项新的研究当中，科学家们发现，几乎没有(yǒu)引力效(xiào)应(yīng)的(de)遥(yáo)远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个(gè)反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这个(gè)星系(xì)距离地球大(dà)约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是星系当中(zhōng)存在的(de)恒星数量却只有银(yín)河系的千(qiān)分之一(yī)。

所以在理论(lùn)上，该星系必(bì)须存在暗物质，否(fǒu)则就(jiù)会分崩离析。但是科(kē)学(xué)家们使用最(zuì)先进的望(wàng)远镜对其进行了(le)40个(gè)小(xiǎo)时的详细测量(liàng)之后，发现星系中的恒(héng)星运动是可以用regretted用法及例句，regret的用法和例句正常的物质和力(lì)学(xué)定律来解释的。那么又(yòu)有人提出，也许该星系的暗物(wù)质(zhì)，已(yǐ)经被附近的另(lìng)一个大星(xīng)系剥(bō)离(lí)了(le)。奇怪的是，它(tā)的附近没有任何(hé)星系存在。造成这些现象的(de)除了暗物质的假说(shuō)之外(wài)，另一种可(kě)能就是人类对引(yǐn)力的理解还不够全面(miàn)，引力很可能在不同(tóng)尺度(dù)空间中(zhōng)的(de)工作方式是不(bù)同的，这意味着在行星(xīng)系尺度中的天体会沿着它们的(de)轨道，按(àn)照我们所理解的方式运动。但是上(shàng)升到星系和(hé)星团的(de)尺度，引力之间(jiān)的相互作用则是不同(tóng)的方式。对于在(zài)星系团之间的相互作用，科学家还引(yǐn)入了外部场(chǎng)效应的(de)概念，指的是在数百万光年(nián)的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此(cǐ)特殊的效果，这个(gè)理论叫做(zuò)MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要对(duì)现在的物理定(dìng)律进行修正，这些(xiē)发现也让很多人认(rèn)为(wèi)暗物(wù)质假说理论就此终(zhōng)结。但是在宇宙当中还有(yǒu)关于(yú)暗物(wù)质存在(zài)的其(qí)他的理论证(zhèng)据，这些理(lǐ)论证据是蒙德理论所没法解释的“引力(lì)透镜”。

径(jìng)向距离为37亿光(guāng)年(nián)的子弹星系团，由两个碰撞的星系(xì)团(tuán)所组成，类似(shì)这样的星团，它(tā)们大部分的普(pǔ)通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时发生碰(pèng)撞(zhuàng)的时候，星际气体的(de)相互作用(yòng)就会导致(zhì)温度的急剧升高，速度大(dà)幅降低。所以在理论上，在(zài)碰撞(zhuàng)之后，子弹(dàn)星系(xì)团大(dà)部分的质(zhì)量(liàng)将位(wèi)于所有这(zhè)些气体所(suǒ)在的中间(jiān)区域。那么我们(men)通过什么(me)来验证它(tā)的质量区域(yù)到底是(shì)不(bù)是集中(zhōng)在(zài)中间呢？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彩的高清(qīng)照(zhào)片，在照片中我们可(kě)以明显地看到(dào)很多星(xīng)系似(shì)乎被拉伸产生了(le)巨大的形变。其实这些星系本身并(bìng)不是真的被扭曲了，也(yě)不是韦伯望远(yuǎn)镜(jìng)出了什么问题，而是这样极遥远的天体和我(wǒ)们地球上(shàng)的观(guān)测者之间。被一个质量超级巨(jù)大的天(tiān)体遮(zhē)挡，这(zhè)个超大质(zhì)量的(de)东西的(de)引(yǐn)力，会使(shǐ)身(shēn)后更遥远(yuǎn)星系的(de)光都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就是引力透镜效应(yīng)。这个(gè)巨大的天(tiān)体可能是超大质(zhì)量的(de)黑洞或者是暗(àn)物质(zhì)。

所以当人(rén)们对子弹星系团观测的时候，发(fā)现(xiàn)它的大质量区域并不是在中间，而(ér)是在两侧(cè)。所(suǒ)以最好的(de)解释方法就(jiù)是(shì)当(dāng)星(xīng)团发生(shēng)全部的(de)碰撞时，可被观测到的质量(liàng)气体被(bèi)卡在了中(zhōng)间(jiān)，暗物质则(zé)直接通(tōng)过了这个区域，并(bìng)在两边形成了引力透镜(jìng)。对(duì)子弹星(xīng)系团(tuán)的引力透镜研究也被认为(wèi)是暗物质存在的迄今为止最好(hǎo)的理论证据。

除此(cǐ)之外，还有来自宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中最古老的光(guāng)。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年之后，可见光终于可以畅通无阻地穿越(yuè)在(zài)宇宙当中了。经过(guò)了130多亿(yì)年之后，这些光在宇宙空间背(bèi)景上留下了各(gè)相同性的微波辐射(shè)。其中红(hóng)色(sè)的部分表(biǎo)示温度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的(de)区域，但实(shí)际(jì)上它们之间的温差(chà)只(zhǐ)有万分之一。

科(kē)学(xué)家们通过对(duì)前景背景分离后的二值图像(xiàng)进行(xíng)连通(tōng)域提(tí)取和(hé)标记(jì)之后发(fā)现(xiàn)，如果宇宙当中(zhōng)没有暗(àn)物质，图形看起来不(bù)应该是(shì)这样的，而随着暗(àn)物(wù)质的(de)增加，一些峰值的幅度(dù)会(huì)减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙微(wēi)波(bō)背景辐(fú)射的测量值，我们需要的暗(àn)物(wù)质大约(yuē)是普通物质的5倍(bèi)。这个数字与解(jiě)释(shì)星系当(dāng)中恒(héng)星(xīng)运动所需要的暗物(wù)质比例是一致(zhì)的。这就意味着。

用了(le)一个简单的理论框架，就很好地解(jiě)释了很多不同的观(guān)测结果。而暗物质的本质就是宇宙(zhòu)当中(zhōng)存在着(zhe)某(mǒu)种类(lèi)型的(de)粒子，它们(men)不参与任(rèn)何其他的电磁作用，只通过(guò)引力来相互作用。所以(yǐ)如(rú)果能(néng)够找到这种粒子(zi)的存在(zài)，就(jiù)相当于找(zhǎo)到了暗物(wù)质存在的实际证(zhèng)据。这种(zhǒng)粒(lì)子到(dào)底是什么？科学家们已(yǐ)经提出(chū)了数十种的假想目(mù)标，而要寻找(zhǎo)这(zhè)些不同的目标粒子(zi)所需(xū)要的实验方式也(yě)不相(xiāng)同(tóng)。在过去的几十年当中，人类(lèi)为了寻找这些看不见、摸(mō)不到，几乎不(bù)会(huì)与常规物质(zhì)相互作用的“暗物(wù)质(zhì)”，科学家(jiā)们(men)已经(jīng)进行了(le)超过(guò)50次(cì)的实(shí)验，却没有任何实质(zhì)性的发(fā)现，除了一(yī)个地方，意大利的格兰萨索山(shān)，隶属于阿尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地球上最(zuì)大的(de)地学(xué)实验室，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层楼高的探测器(qì)，一直致力于(yú)寻找(zhǎo)暗物(wù)质粒子的周期(qī)性震荡。

自(zì)1997年以来(lái)，这里的科学(xué)家声称观测到了(le)某(mǒu)种信号。经过了20多年的数据收(shōu)集，人们发现了一个(gè)有趣的事情。探测率会在(zài)每年的6月(yuè)份达到峰值，然后在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中每年都是(shì)一(yī)样。一些科学家认为这(zhè)可能是人类发现暗物质的第一个直接证据(jù)。

但(dàn)是为什么(me)暗物质会产(chǎn)生周期性的(de)年度信号(hào)呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的速(sù)度(dù)围绕(rào)着银(yín)河系进行(xíng)移动，那么如果暗物质存(cún)在宇宙当(dāng)中(zhōng)，这意(yì)味着(zhe)我们也在以这样的速度(dù)在穿越着暗物(wù)质流，这个过程(chéng)中会产生相应的振荡，同(tóng)时地球又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进(jìn)行旋转。所以有半年的时间(jiān)，地球围绕太阳(yáng)的(de)方向与太阳(yáng)环绕银(yín)河系的方(fāng)向(xiàng)是一致(zhì)的，而另外半(bàn)年则与之(zhī)相(xiāng)反。

而(ér)在6月份的时(shí)候(hòu)，地球与(yǔ)太阳的方(fāng)向正好达到完全一(yī)致，这(zhè)是理论上地球(qiú)穿越暗物质流最快的(de)时段。而在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽管在(zài)实际的情况(kuàng)中，太(tài)阳系(xì)相对银河系的(de)平面呈现了60度(dù)的倾(qīng)斜，但(dàn)是这并不(bù)影响这个理论(lùn)的有效(xiào)性(xìng)。

因此科学家认为(wèi)这(zhè)可(kě)以用来解释，研究人员们所观(guān)测到的周期(qī)性信号。当然也可能有其(qí)他的情况，造成这种年度周期(qī)信号的差异也可能(néng)是(shì)温度、湿度、土壤中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上(shàng)的积雪，甚至连意(yì)大利游客(kè)的数量也(yě)符合(hé)这(zhè)个(gè)周期的(de)规律(lǜ)。

所以，科学家们又(yòu)在南半(bàn)球建(jiàn)立了一(yī)个几乎相同(tóng)的实验室，这里的(de)季节与之(zhī)前的实验室正好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物质流的(de)运(yùn)动特征和第一个实验室是一样的。

因此，如果在这里可(kě)以得(dé)到相同的信(xìn)号，就可以成为暗(àn)物质所存在的(de)非常有力的(de)证据了。但(dàn)是由于这个(gè)实验室(shì)刚刚建成不久，所以截(jié)至目前还(hái)无法提供相应的数据支持。另(lìng)外，在(zài)2025年，NASA将会(huì)发射一台(tái)新的(de)望远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯罗(luó)曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈勃望远镜(jìng)相同，但它(tā)的(de)宽视场仪器提供的视野是(shì)哈勃红外(wài)仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗(luó)曼太空(kōng)望远镜(jìng)其中一个(gè)关键(jiàn)的用途(tú)就是探索暗物(wù)质背后的奥(ào)秘，对于探(tàn)测的(de)结果(guǒ)，我们只能拭目以(yǐ)待了。费(fèi)米实验室粒子天体物理(lǐ)中心的科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯(sī)特芬研究发现(xiàn)，如果暗物(wù)质存在，它们极有可能(néng)拥有另(lìng)一种(zhǒng)神秘的效(xiào)应，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生命进化的一个重要因素。

如果这一理论得到进一(yī)步的证(zhèng)实，那么遍布(bù)宇宙当中的暗物质会不(bù)会意味着人类(lèi)并不孤单(dān)呢？或许(xǔ)在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通(tōng)过(guò)这样的效应创造生命(mìng)。当然，这些推论的大前提是(shì)要先找到(dào)暗物质存在的实际证据。那(nà)么小伙伴(bàn)们，你们觉得暗(àn)物质到底存不存(cún)在呢？喜欢(huān)请(qǐng)点赞，你的支持(chí)是我更新的动力！

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