宇宙是“人为制造”的？为何会(huì)存在科学无法(fǎ)解释(shì)的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存在(zài)的(de)证据，科(kē)学家们在过去的几十年当中进行了超过50次的长(zhǎng)期(qī)实(shí)验，但是却(què)没有(yǒu)发现任何(hé)的有效证据。除了一个(gè)地方，在(zài)1687年出版的自然(rán)哲学数(shù)学原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭示了宇宙中(zhōng)天体运动的规律。往后的几百年来，当(dāng)天文(wén)学(xué)家们发现某些天体运行轨道出现(xiàn)异常，不符合(hé)万有引力定律的时候，他(tā)们就会知(zhī)道，周围一定(dìng)有未知的天体通过引力(lì)在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本(běn)勒(lēi)维耶就(jiù)通过天王星(xīng)运(yùn)行(xíng)轨道(dào)的(de)异常，推(tuī)算并且发现了海王星的(de)存在(zài)。另外，哈雷彗星、冥王星(xīng)的(de)发现都(dōu)是应用(yòng)万有引力定(dìng)律所取得重大天文(wén)成就的例子。但是这些发(fā)现(xiàn)都是在恒星系统(tǒng)的尺度当中，可(kě)当我们上(shàng)升(shēng)到星系或者(zhě)是星团的(de)尺度，事情(qíng)就开始(shǐ)变得诡(guǐ)异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗里茨兹威(wēi)基(jī)正在研究和测量后发星系团(tuán)的质量。这是一个(gè)由数千个(gè)星系(xì)所(suǒ)组成的巨大星系(xì)团(tuán)，这(zhè)些星系被引力(lì)束(shù)缚(fù)在一起。测量星系团的质量一般会使(shǐ)用到两种方(fāng)法，当(dāng)两(liǎng)种方(fāng)法结果一致，就可以确定其质量的(de)范围(wéi)。

第一种是(shì)获(huò)得其(qí)"光度学的质量(liàng)"，需要的数据是测量(liàng)各个星系(xì)的光(guāng)度。

第二(èr)种是动(dòng)力学质量(liàng)的(de)计算，是利用光谱(pǔ)红移测量(liàng)星系团中的各个星系(xì)相对(duì)于星系团的运动速度。当测量(liàng)结(jié)果(guǒ)出来之后，兹威(wēi)基(jī)彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这意(yì)味着，后发(fā)座星系团(tuán)有99%的质量消失(shī)了，或(huò)者说(shuō)这99%的质(zhì)量并不以可见光(guāng)的(de)形式所存在，我们无(wú)法看到。最诡异的(de)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要(yào)快得多，按(àn)照(zhào)牛顿的(de)运动学(xué)定律，仅靠(kào)这(zhè)些可见星系的(de)质(zhì)量(liàng)所产(chǎn)生的引力是无法将它们束缚(fù)在星系团内的，它们早就应该(gāi)被抛出星系团之外了，除(chú)非有一种(zhǒng)神秘的力(lì)量在起作用，这种力量来(lái)源于某种隐形的物质。

福建省面积多少万平方公里 福建省是南方吗lt="宇宙是“人为创(chuàng)造”的证据？颠覆(fù)科学认知(zhī)的(de)暗(àn)物质！竟(jìng)是生命诞生的基础？_黑(hēi)料正能量" decoding="async" data-ratio="0.6186612576064908" data-type="jpeg" data-w="1479" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/46f985a9e4c3e7e.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

据此(cǐ)，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它不发(fā)散光、吸光、反射光，但(dàn)是它们却(què)占(zhàn)据着宇(yǔ)宙中绝大部分的质量。只是当时的人们(men)对这样(yàng)的(de)一种(zhǒng)说法(fǎ)不(bù)屑一顾。

直到40年(nián)之后，“暗物质”这个词才再一(yī)次出现。天(tiān)文学(xué)家(jiā)维拉鲁宾(bīn)和肯特(tè)福(fú)特在观测仙女(nǚ)座星系中的恒星运动。理(lǐ)论上(shàng)来(lái)说，距离中心越远的(de)恒星在其(qí)轨道上的运行(xíng)速度就会越慢。但是他们观测的结果却让人感到(dào)不可思议。

随着与中(zhōng)心(xīn)距(jù)离(lí)的增加，恒星的旋转速度几(jǐ)乎(hū)保持不变。可是根据牛顿(dùn)的(de)万有引力定(dìng)律(lǜ)，在星(xīng)系(xì)当中如果没有足够大的质量来(lái)吸引它们，这些外围的恒(héng)星早就被(bèi)甩到宇宙(zhòu)当(dāng)中了。基于这种(zhǒng)现(xiàn)象(xiàng)，科学家(jiā)们(men)会使(shǐ)用一种相对标准的方法来解释暗物质的存在，这种方法就是测量星系当中气体(tǐ)在X轴(zhóu)上距离星系中心的距离，以(yǐ)及在Y轴上气体的旋转速度(dù)。如果出现(xiàn)异常的(de)结果(guǒ)，就认为(wèi)是由暗(àn)物质的(de)力量进入(rù)其(qí)中。

于是科学家们(men)通过射电望远(yuǎn)镜测量了距离星系中(zhōng)心更远距(jù)离的氢元素(sù)，发现它们的旋转速度并不符合牛顿的力学(xué)定律(lǜ)。我们的太阳(yáng)系也不例外，太阳系位于银河(hé)系的第(dì)三悬臂之上，距(jù)离银河系中心2.6万光年，根(gēn)据万有(yǒu)引力定律进行计(jì)算，太阳系的运行速度应(yīng)该是160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米(mǐ)/秒的速度围绕银河系旋转，这个(gè)实际(jì)速度远远大(dà)于理论速度，那么产(chǎn)生以上这(zhè)种向心加速(sù)度(dù)的原(yuán)因(yīn)很(hěn)可能就是存(cún)在着一种我们(men)看(kàn)不到的物质(zhì)，是这些(xiē)暗物质的(de)引力(lì)效(xiào)应将(jiāng)星系聚(jù)集在了一起。

也是从这时(shí)开始，越来越多的研究人(rén)员开始相信(xìn)暗物质(zhì)的存在。科学家根据星系外恒星轨道的速度，估(gū)算在星系当中暗物质的质(zhì)量占整个星系质(zhì)量的(de)85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一(yī)可以解释这个现(xiàn)象的原(yuán)因。在一项新(xīn)的研究当中(zhōng)，科(kē)学(xué)家(jiā)们发现，几(jǐ)乎没(méi)有引力效应的遥远恒星之间，也会出现(xiàn)速度上的微小(xiǎo)差异。另外(wài)，天文学(xué)家还发现了一个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星(xīng)系距离地球大约2.5亿光年，大小和(hé)银河系不多(duō)，但(dàn)是星系当中(zhōng)存(cún)在的恒星(xīng)数(shù)量却只有银河系的千分之(zhī)一。

所以在理论上，该星(xīng)系必须存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析。但(dàn)是科(kē)学家们使用(yòng)最先进的望远镜对(duì)其进行(xíng)了40个小(xiǎo)时的详细(xì)测量之后，发现星系中(zhōng)的恒星运(yùn)动是可以用(yòng)正(zhèng)常的(de)物质(zhì)和力学定律来解释(shì)的。那么(me)又有人提出(chū)，也许该星系的(de)暗物(wù)质，已经被附近的另一个大星(xīng)系剥离(lí)了。奇怪的是，它的附近没有任何星系(xì)存在。造成这些现象的除了暗(àn)物质的假说之外，另一(yī)种可(kě)能就(jiù)是人(rén)类对引力的理解(jiě)还不够(gòu)全(quán)面，引(yǐn)力很可(kě)能在(zài)不(bù)同尺度空间(jiān)中的工作方式是(shì)不同的，这意味着(zhe)在(zài)行星系(xì)尺度中的(de)天体(tǐ)会沿着它们(men)的轨道，按照我们所理解(jiě)的方式运动。但是上升到星(xīng)系和星团(tuán)的尺度，引力之(zhī)间的(de)相互(hù)作用则是(shì)不(bù)同(tóng)的方式(shì)。对于在星系(xì)团之(zhī)间的相互作用，科学家(jiā)还引入了外(wài)部场效应的概念，指的是在数(shù)百万光(guāng)年的规(guī)模上，巨大的(de)质量之间(jiān)会产生对彼此特(tè)殊的(de)效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味(wèi)着(zhe)我们需要(yào)对(duì)现在的物理定律(lǜ)进(jìn)行修正，这(zhè)些发现(xiàn)也让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论就此(cǐ)终(zhōng)结。但是在(zài)宇宙当中还有(yǒu)关于暗物(wù)质(zhì)存(cún)在(zài)的其他的理论证据，这(zhè)些理论证据(jù)是蒙德理论所没法解(jiě)释的“引(yǐn)力透镜”。

径(jìng)向距(jù)离为37亿(yì)光年的子弹星系(xì)福建省面积多少万平方公里 福建省是南方吗团，由两个碰撞的星系团(tuán)所组成(chéng)，类似这样的星团，它们大部(bù)分的普(pǔ)通(tōng)质量都在星(xīng)系(xì)的气体当中。当星团以1000万(wàn)公(gōng)里(lǐ)/小时(shí)发生碰撞(zhuàng)的时候(hòu)，星际气体的相互作用(yòng)就会(huì)导致温(wēn)度的急剧升高，速(sù)度大幅降低(dī)。所以在理论上，在(zài)碰撞之后，子弹星系团大部分的质(zhì)量将(jiāng)位(wèi)于所有这些气体(tǐ)所在的中间区域(yù)。那么我们(men)通过什么(me)来验证它的质(zhì)量区(qū)域到(dào)底是不是集(jí)中(zhōng)在(zài)中间呢？前不(bù)久，詹(zhān)姆斯韦伯太(tài)空望远(yuǎn)镜传回(huí)了宇宙当中第一(yī)张全彩的高清(qīng)照片，在照(zhào)片中我们可以(yǐ)明显地看到很多(duō)星(xīng)系似乎被拉伸(shēn)产生了巨(jù)大的形变。其实这些星系本(běn)身并不是真的被(bèi)扭曲了，也(yě)不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题(tí)，而是这样极遥远的天(tiān)体和我们地球上的观测者(zhě)之(zhī)间。被一个质(zhì)量(liàng)超级巨大的天(tiān)体遮挡，这个超大质量(liàng)的东西的引力，会(huì)使身后(hòu)更遥远星(xīng)系的光(guāng)都发生(shēng)了扭(niǔ)曲。这(zhè)个现(xiàn)象就是引(yǐn)力透镜效应。这个(gè)巨大的天体(tǐ)可能是超大质量的(de)黑(hēi)洞或者是暗物质。

所(suǒ)以当(dāng)人们对子(zi)弹星(xīng)系团观(guān)测(cè)的时(shí)候，发现它的大(dà)质量区域并(bìng)不(bù)是在(zài)中(zhōng)间(jiān)，而是在两侧。所以最好的解释方法(fǎ)就是(shì)当星团发生全部的(de)碰(pèng)撞时，可被观(guān)测到的质量气体被卡在了(le)中间，暗物质则直接通(tōng)过了这个区域，并在两边形成了引力透镜。对(duì)子弹星系团(tuán)的(de)引力透(tòu)镜研(yán)究也被认(rèn)为是(shì)暗物质存在的迄今为止(zhǐ)最好的理论证(zhèng)据。

除此(cǐ)之外，还有来自宇宙当(dāng)中最古老的光。从(cóng)宇宙大爆炸开始，38万年之(zhī)后，可见(jiàn)光终于(yú)可以畅通无阻地(dì)穿越(yuè)在宇宙当中了。经过了130多亿年之后(hòu)，这些光(guāng)在宇宙空间背景上留下了各相同性的微波辐射(shè)。其中红色的部分表(biǎo)示温(wēn)度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的(de)区域，但实际上(shàng)它们之(zhī)间的温差只有万分之一。

科学(xué)家们通过对前景背景分离(lí)后的二值(zhí)图像进行连通域提取和标记之后发现(xiàn)，如果宇宙当中没有暗(àn)物(wù)质，图形看(kàn)起来不(bù)应该(gāi)是这样的，而随着(zhe)暗物质的增加(jiā)，一些峰值的(de)幅(fú)度会减小，才变得看(kàn)起来“和谐”。为了(le)匹配宇宙(zhòu)微波背景(jǐng)辐射的测量(liàng)值，我们需要的暗物质大约是普(pǔ)通(tōng)物质的5倍。这个数(shù)字与解(jiě)释星(xīng)系当中恒星运(yùn)动所(suǒ)需要的(de)暗物质比例是一(yī)致的。这(zhè)就意味着。

用(yòng)了一个简单的理论(lùn)框(kuāng)架，就(jiù)很好地解(jiě)释了很多不同的(de)观测结果。而暗(àn)物质的本质就是(shì)宇宙当(dāng)中存(cún)在着某种类(lèi)型的粒(lì)子，它们不参与任何其他的(de)电磁作用，只通过引力来相互(hù)作用。所以如果(guǒ)能够找到这种粒子的存(cún)在，就相(xiāng)当于(yú)找到了暗物质存在的(de)实际证据。这种粒子到底是什(shén)么(me)？科学家(jiā)们已经提(tí)出(chū)了(le)数十种的假想目(mù)标，而要寻找这些不同的目标粒子所需(xū)要的实验方式(shì)也(yě)不(bù)相同(tóng)。在过去的几十(shí)年(nián)当中，人类为了(le)寻找(zhǎo)这(zhè)些看(kàn)不(bù)见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规物质相互作用的(de)“暗物(wù)质”，科学家们已经进行了超过50次的实(shí)验，却没有任何实质性的发现，除了一个地(dì)方，意大(dà)利的格兰萨索山(shān)，隶属于阿(ā)尔卑斯(sī)山脉(mài)。

在(zài)山下1400米处的(de)地下矿井当(dāng)中，藏着地球上最大(dà)的地学实(shí)验室，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个(gè)三层楼高(gāo)的探(tàn)测器，一直(zhí)致(zhì)力于寻(xún)找(zhǎo)暗物(wù)质粒子(zi)的周(zhōu)期(qī)性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到了某种信号(hào)。经过了(le)20多年(nián)的数据收集(jí)，人们(men)发现了一个有趣的(de)事情。探测率会在(zài)每年的(de)6月份达到(dào)峰值，然后在11月降(jiàng)到最低，而(ér)且在20年(nián)当中每年都是一样(yàng)。一(yī)些科学家认为这可能是(shì)人(ré福建省面积多少万平方公里 福建省是南方吗n)类发(fā)现(xiàn)暗物质的第一(yī)个直(zhí)接证据。

但是(shì)为(wèi)什么暗物(wù)质会(huì)产生周(zhōu)期性(xìng)的年度信号(hào)呢(ne)？刚(gāng)才我们讲(jiǎng)了太阳系正(zhèng)在以(yǐ)220公里/秒的速度围绕着银河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙当中，这(zhè)意(yì)味(wèi)着我们也(yě)在以这样的速度(dù)在穿越着暗物质流，这个过程中会(huì)产(chǎn)生相应的振荡，同时地球又以30公里/秒(miǎo)的速度(dù)围绕(rào)太阳(yáng)进行(xíng)旋转。所以有半年的时间(jiān)，地球围绕太阳的方向与太阳环绕银(yín)河系(xì)的方向是一致的，而另外(wài)半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球(qiú)与(yǔ)太阳的方向正好达到完全一致，这(zhè)是理论上地球穿越暗物质流最快的时段。而在(zài)11月份，又恰好达(dá)到了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实际(jì)的情况中，太阳系相(xiāng)对银河系的(de)平面呈现了60度的倾斜，但是这并不影响这个理论的有效(xiào)性。

因此科(kē)学家认为这可以用(yòng)来解释，研究(jiū)人员(yuán)们(men)所观测到的(de)周(zhōu)期性(xìng)信号。当(dāng)然也可(kě)能(néng)有其他(tā)的情(qíng)况(kuàng)，造成(chéng)这(zhè)种年度周期信号的差异也(yě)可(kě)能是温度(dù)、湿(shī)度、土壤中的水(shuǐ)分、高(gāo)山上的积雪，甚至连意大利游客的数量(liàng)也(yě)符合这个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又在南半球(qiú)建立了一个(gè)几乎(hū)相同的实验室(shì)，这里的季(jì)节(jié)与之前的实验室正好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗(àn)物质(zhì)流的运(yùn)动特征(zhēng)和第一个实(shí)验室是一样的(de)。

因此，如果在这里可以得到相同的信号(hào)，就可以(yǐ)成(chéng)为暗物质所(suǒ)存在(zài)的非常(cháng)有力的证(zhèng)据了。但(dàn)是(shì)由于这个实验(yàn)室刚刚建成不久，所(suǒ)以截至目前还无法提(tí)供相(xiāng)应的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将会发(fā)射一台新的望(wàng)远镜(jìng)，这(zhè)台太空望远镜叫(jiào)做(zuò)“南希格(gé)雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃(bó)望远镜相同，但它的宽(kuān)视(shì)场仪器提供(gōng)的(de)视(shì)野是哈勃红外仪器的(de)100倍。南(nán)希(xī)格(gé)雷斯罗曼太空望远镜其中一(yī)个关键的(de)用途就是探索暗物质背后的奥秘，对(duì)于(yú)探测的结果，我们只能拭目以待了(le)。费米(mǐ)实(shí)验(yàn)室(shì)粒子(zi)天体(tǐ)物理(lǐ)中心的科学(xué)家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果暗物质存在，它(tā)们极有可能拥有另(lìng)一(yī)种神(shén)秘的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生(shēng)，或者(zhě)说是生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如果这一理论得到(dào)进(jìn)一步的证实(shí)，那么遍(biàn)布宇(yǔ)宙当中的暗物质会不(bù)会意味着人类并不孤单呢？或许(xǔ)在宇宙当中(zhōng)某(mǒu)个角落的行(xíng)星上，暗(àn)物质(zhì)正(zhèng)在通过这样的(de)效应创造(zào)生命。当然，这(zhè)些推(tuī)论的(de)大前提是(shì)要先(xiān)找(zhǎo)到暗物质存在(zài)的实(shí)际证据。那(nà)么小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗物(wù)质到底存不存在(zài)呢？喜欢(huān)请点(diǎn)赞，你的支持是我更新的(de)动力！

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