宇宙是“人为(wèi)制造(zào)”的？为何会(huì)存(cún)在科学无法解释的(de)“暗物质(zhì)”？暗物质(zhì)又究(jiū)竟是什么？人类为了(le)寻(xún)找暗物质存(cún)在(zài)的证(zhèng)据，科学(xué)家(jiā)们(men)在过去的几十年当(dāng)中进行了超过50次的长期实(shí)验，但是却没有发现任何的有效证据(jù)。除了一(yī)个地方，在1687年出(chū)版(bǎn)的自然哲学数(shù)学原理一书中，埃萨克牛顿发表了槟榔戒一年脸会恢复吗，槟榔戒一年脸会恢复吗改套餐不能恢复以前套餐万有引力(lì)定律，它揭示了宇宙(zhòu)中天体运动的规律。往后(hòu)的(de)几百年来，当天文(wén)学家们发现(xiàn)某些天体运行轨道出现异常(cháng)，不符(fú)合万(wàn)有引力定律的时候，他们就会(huì)知道，周围一定(dìng)有(yǒu)未知的天体通过引力(lì)在摄(shè)动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就(jiù)通过天王星运行轨道的异(yì)常，推算并且发(fā)现了海王星的存在。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥王星的发现都是(shì)应(yīng)用万有引(yǐn)力定律所(suǒ)取得重大天(tiān)文成就的例子。但是这些(xiē)发现(xiàn)都是在恒(héng)星系(xì)统的尺度当中，可(kě)当我们上(shàng)升到(dào)星系(xì)或者是星团的尺度，事情就开始变得诡(guǐ)异了(le)。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里茨兹威基正在研(yán)究和测量(liàng)后发(fā)星系团的质量。这是一个由数(shù)千个星系所组成的巨大星系团，这些星系被引力束缚在一(yī)起。测(cè)量星(xīng)系团的(de)质量一般会使(shǐ)用到两种方法，当(dāng)两种(zhǒng)方法结果一致，就可(kě)以确定(dìng)其(qí)质(zhì)量(liàng)的范围。

第一种(zhǒng)是(shì)获(huò)得(dé)其"光度学的质量"，需要的数据是测量(liàng)各个(gè)星系的光度。

第(dì)二种(zhǒng)是动力学质量的计(jì)算，是利(lì)用(yòng)光(guāng)谱红移测(cè)量星系(xì)团中的各(gè)个星系(xì)相对于(yú)星系团的运动速(sù)度。当测量结果出(chū)来(lái)之后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然(rán)是“光度(dù)学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团有99%的质量消失(shī)了(le)，或者(zhě)说这(zhè)99%的(de)质量并(bìng)不以可见光的(de)形式所(suǒ)存在，我们无法看到。最诡(guǐ)异(yì)的是，在测量(liàng)速度的过程中，兹威基发现星系团中很多星(xīng)系的速度比理论上要快(kuài)得多(duō)，按照牛顿的(de)运动学定律，仅靠这些可(kě)见星系的质量所产生的引力是无法将(jiāng)它们束(shù)缚在星系团(tuán)内的，它们早就应该被(bèi)抛出(chū)星系团之外了，除非有一(yī)种神秘的力量在(zài)起作用，这种力量来源于某种隐形的(de)物质。

据此，兹维基提出(chū)了这样部分不可见的暗(àn)质，它不发散光、吸(xī)光、反射光，但是它们却占据(jù)着宇宙中绝(jué)大部分的质量。只是(shì)当时的人们对这样(yàng)的一种说法不(bù)屑一顾(gù)。

直到40年(nián)之后，“暗物质(zhì)”这个词(cí)才再一次(cì)出现。天(tiān)文(wén)学家(jiā)维拉鲁宾和肯(kěn)特福特在观测仙女座(zuò)星系中的恒星运动。理论上来说，距(jù)离中心越(yuè)远的(de)恒星在其(qí)轨道上的运行速度就会(huì)越(yuè)慢。但是他们观测的(de)结果却让人感到不可思议(yì)。

随着与中(zhōng)心距离的增加，恒星的旋转速度(dù)几乎保持不变。可是根(gēn)据牛顿的万有引(yǐn)力定律(lǜ)，在星系当中如果没有足够大的质量来(lái)吸引它们，这(zhè)些(xiē)外(wài)围(wéi)的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这(zhè)种(zhǒng)现象，科学家们会使(shǐ)用(yòng)一种相对标准的方(fāng)法来解释暗物质的存在，这种方法就是测量星系当中(zhōng)气(qì)体在X轴上(shàng)距(jù)离星系中心的距离，以及(jí)在(zài)Y轴(zhóu)上气体(tǐ)的(de)旋转速度。如果(guǒ)出(chū)现异常的(de)结果，就认为是(shì)由暗物质(zhì)的力量进入其中。

于是科学(xué)家(jiā)们通过射电望远镜测(cè)量了距离星系(xì)中心(xīn)更(gèng)远距离的氢元素，发现它们的(de)旋转速度并不(bù)符合牛顿的力学(xué)定(dìng)律(lǜ)。我们的太阳系也不例外，太(tài)阳系位于(yú)银河(hé)系的第三悬臂之上，距离银河(hé)系中心2.6万光年，根据万有引力定律进(jìn)行计算(suàn)，太阳(yáng)系(xì)的运行速(sù)度应该是160千米(mǐ)/秒，但实际(jì)上，太阳(yáng)系正在以(yǐ)220千(qiān)米/秒的速度(dù)围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于(yú)理论速度，那么产生(shēng)以(yǐ)上这种向心加速度的原因很可能就是(shì)存在着一种我们看(kàn)不到的物(wù)质，是这些暗(àn)物质的引力效应将(jiāng)星系聚集在了一起(qǐ)。

也(yě)是从(cóng)这时开始，越来(lái)越多(duō)的研究(jiū)人员开(kāi)始相信(xìn)暗物(wù)质的存在。科学家根据星系(xì)外(wài)恒星轨道的速度，估(gū)算在星(xīng)系当中暗物质的质量(liàng)占整(zhěng)个星系质(zhì)量的85%。但是(shì)，暗物质并不是唯(wéi)一(yī)可以(yǐ)解释这个现象(xiàng)的原因。在一项新的研(yán)究(jiū)当(dāng)中，科学家(jiā)们发现，几乎没(méi)有引力效应的遥远(yuǎn)恒星之间，也会(huì)出(chū)现速(sù)度上的微小差异(yì)。另外，天文学(xué)家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，大(dà)小和银(yín)河(hé)系不多，但是(shì)星系当(dāng)中存在的恒(héng)星数量(liàng)却只有银河系的千(qiān)分(fēn)之一。

所以在理论(lùn)上(shàng)，该星系(xì)必须(xū)存(cún)在暗物质，否则就会(huì)分崩(bēng)离析。但是(shì)科学家们使用最先进的望远镜对其进行(xíng)了40个(gè)小时(shí)的详(xiáng)细测量(liàng)之后，发(fā)现星系中的恒星运动(dòng)是可以用正常的物(wù)质(zhì)和(hé)力学(xué)定律(lǜ)来解释的。那(nà)么又有人提出，也许该星系的暗物质(zhì)，已经(jīng)被(bèi)附近的另一个大星(xīng)系剥离了(le)。奇怪的是，它的附近没有任何星系存(cún)在。造(zào)成这些现(xiàn)象的除了暗物质的假说(shuō)之外，另一(yī)种可(kě)能就(jiù)是人类(lèi)对引力的理(lǐ)解还不够全(quán)面，引(yǐn)力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工(gōng)作方式是不同的，这(zhè)意味着(zhe)在行星系尺度(dù)中的天体会沿着(zhe)它(tā)们的轨道，按照我们(men)所理解的方式运动。但是上升到星系和星(xīng)团的尺度，引力之间(jiān)的相(xiāng)互(hù)作用则(zé)是不同的方式(shì)。对于在(zài)星系团之间的(de)相(xiāng)互(hù)作(zuò)用，科学家还引入了外部场效应(yīng)的概念(niàn)，指的(de)是在数百万(wàn)光年的规模上，巨大的质量(liàng)之间会产生对彼此特(tè)殊(shū)的效果(guǒ)，这个(gè)理(lǐ)论(lùn)叫做(zuò)MOND蒙德理(lǐ)论。如果(guǒ)MOND蒙德(dé)理(lǐ)论成立，这意(yì)味着我们需要(yào)对现在的物理定律进行修正，这些发现(xiàn)也让(ràng)很多人认(rèn)为暗物质假(jiǎ)说理论就此终(zhōng)结(jié)。但是在(zài)宇宙(zhòu)当中还有关于暗物质存(cún)在的其他的理论证据，这些理(lǐ)论证据是蒙(méng)德理(lǐ)论所没(méi)法解释的“引力透(tòu)镜”。

径向距离(lí)为(wèi)37亿光年的(de)子弹星系团，由两个碰撞的星系(xì)团(tuán)所(suǒ)组成，类似这样的星团，它们(men)大部分的(de)普通(tōng)质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时发生碰撞的(de)时候(hòu)，星(xīng)际气体的(de)相互(hù)作用就会导致(zhì)温度的急(jí)剧升高(gāo)，速度大(dà)幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系(xì)团大部(bù)分的质(zhì)量(liàng)将位(wèi)于(yú)所有这些气体(tǐ)所在的中间区域。那么(me)我(wǒ)们通过什么来验证(zhèng)它的(de)质量区域到底是不(bù)是集中(zhōng)在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇(yǔ)宙当中(zhōng)第一张全彩的高清照(zhào)片，在照片中我们(men)可以明显(xiǎn)地看(kàn)到很多星(xīng)系似乎被(bèi)拉伸产生了巨(jù)大(dà)的(de)形变。其实这些(xiē)星系(xì)本身并不(bù)是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么问题，而是这(zhè)样极(jí)遥远的天体和我(wǒ)们地球上(shàng)的观(guān)测(cè)者之间。被一个质量超级巨大(dà)的天(tiān)体(tǐ)遮挡(dǎng)，这个超大质量的东西的(de)引力，会使身后更遥远星系的光(guāng)都发生了扭(niǔ)曲。这(zhè)个现象就(jiù)是引(yǐn)力透(tòu)镜(jìng)效应。这个巨(jù)大(dà)的天体可能(néng)是超大(dà)质量的(de)黑洞或者是暗(àn)物质。

所(suǒ)以当人们对(duì)子(zi)弹星系(xì)团观测的时候，发现它的大质量区域并不(bù)是在中间，而是在两(liǎng)侧。所以最好的解(jiě)释方法(fǎ)就是当星(xīng)团发生全部的碰撞时，可被观测到(dào)的质量气体被卡在了中间，暗物(wù)质则直接通过了(le)这(zhè)个区(qū)域(yù)，并在两(liǎng)边形成(chéng)了引力(lì)透(tòu)镜。对子弹星系(xì)团的引力透镜研究也被(bèi)认为是暗物质(zhì)存(cún)在的(de)迄今为止(zhǐ)最好(hǎo)的理论证据。

除此之外(wài)，还(hái)有来自宇(yǔ)宙当(dāng)中最古老的光。从宇宙大(dà)爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可(kě)见光终于可以畅通无阻(zǔ)地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过了130多亿年(nián)之后(hòu)，这些光在(zài)宇宙空间背景上留下了各(gè)相同性(xìng)的微波辐射。其中(zhōng)红色(sè)的部分表示温(wēn)度较高的区域，蓝色则表示(shì)相(xiāng)对较冷的(de)区域，但(dàn)实际(jì)上它们(men)之间的温差只有(yǒu)万分之一。

科学(xué)家们(men)通过对前(qián)景背景分离后(hòu)的二值图像进行连通域(yù)提取和标记之后发现(xiàn)，如果宇宙当(dāng)中没有暗物质，图形(xíng)看(kàn)起来不应该是这样的，而随着(zhe)暗物质的增加，一些峰值的幅度(dù)会减(jiǎn槟榔戒一年脸会恢复吗，槟榔戒一年脸会恢复吗改套餐不能恢复以前套餐)小，才变得看起(qǐ)来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹(pǐ)配宇宙微波背(bèi)景辐射的(de)测(cè)量值，我们需要的暗物质大约是普通物质的5倍。这个数字与(yǔ)解释星(xīng)系当中恒星(xīng)运动(dòng)所需要的(de)暗物质(zhì)比例是一(yī)致的。这就意味着。

用了(le)一个简单的理论框架，就很好地(dì)解释了很多不同的观测结果。而暗物质(zhì)的(de)本(běn)质就(jiù)是宇(yǔ)宙当中存(cún)在(zài)着某种类(lèi)型的粒子，它们不(bù)参与任何其他的(de)电(diàn)磁(cí)作用，只通过引力来相(xiāng)互作用(yòng)。所以如果能够找(zhǎo)到这种粒子的存在，就相当于找到了(le)暗物质(zhì)存在的实(shí)际证据。这种粒子到底(dǐ)是什么？科(kē)学家们已经(jīng)提出了数十(shí)种(zhǒng)的(de)假(jiǎ)想目标，而要寻(xún)找这些不(bù)同的(de)目标(biāo)粒子所(suǒ)需要的实验方式也(yě)不相(xiāng)同(tóng)。在(zài)过去的(de)几十(shí)年当(dāng)中，人(rén)类为了寻找这些(xiē)看不见、摸(mō)不到，几乎不会与常规物(wù)质(zhì)相互作用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次(cì)的实验，却没有任何(hé)实质(zhì)性(xìng)的(de)发现，除(chú)了一个地方，意大(dà)利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯(sī)山(shān)脉。

在山(shān)下1400米处的地下矿井当中，藏着地球上(shàng)最大的地学实验室，这(zhè)个(gè)实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里(lǐ)有(yǒu)一个三(sān)层楼(lóu)高的探测器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物(wù)质粒(lì)子的周期性震荡。

自(zì)1997年以(yǐ)来，这里的科学家(jiā)声称观测到了(le)某(mǒu)种信号。经过了(le)20多年的数(shù)据收集，人们发现了(le)一个有趣(qù)的事情。探(tàn)测率(lǜ)会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降到最低，而(ér)且在20年当中每年都是一样(yàng)。一些科学家认为(wèi)这可能是人类(lèi)发(fā)现暗物质(zhì)的第一个直接(jiē)证(zhèng)据。

但是为什么暗物质会产生周期性的年度信号呢(ne)？刚才我(wǒ)们讲了太(tài)阳系正在(zài)以220公里/秒的速(sù)度围(wéi)绕(rào)着(zhe)银河(hé)系进(jìn)行移(yí)动(dòng)，那么如果暗物(wù)质存在宇宙当中，这(zhè)意味(wèi)着(zhe)我们也在(zài)以这(zhè)样的速度在穿(chuān)越着暗物(wù)质流，这个过程中会产生相(xiāng)应的振荡(dàng)，同时地球又以(yǐ)30公里/秒的速(sù)度围绕太阳进行旋(xuán)转。所以有半年(nián)的时间，地球围绕太(tài)阳的方向与(yǔ)太阳环绕(rào)银河系的方向是一致的(de)，而另外半(bàn)年(nián)则(zé)与之相反。

而在(zài)6月份(fèn)的时候，地球与太阳的(de)方向正(zhèng)好达到完全一致，这(zhè)是理论上地(dì)球(qiú)穿越暗物质流(liú)最快的时段。而在11月份，又恰好(hǎo)达到了(le)最(zuì)慢值。尽管在(zài)实(shí)际的情况(kuàng)中，太阳系相对(duì)银河系的平面呈现(xiàn)了(le)60度的(de)倾斜，但是这并不(bù)影响这个理论的(de)有效性。

因此(cǐ)科学(xué)家认为(wèi)这可(kě)以用来解释(shì)，研究人(rén)员(yuán)们所(suǒ)观测到(dào)的周(zhōu)期性信号。当然也可能有其他的情况，造成这种(zhǒng)年度(dù)周期(qī)信号的(de)差异也(yě)可能是温度(dù)、湿(shī)度、土壤(rǎng)中的水分、高山上(shàng)的积雪，甚至连意大(dà)利(lì)游客的数量也符合这个周期(qī)的规律。

所以，科(kē)学家们(men)又在(zài)南半球建立(lì)了一个几(jǐ)乎相同的实验室，这里的(de)季节与(yǔ)之前的(de)实验室正好相(xiāng)反，而在这(zhè)里(lǐ)，地球穿过(guò)暗(àn)物质流的运动特(tè)征和第一个实(shí)验(yàn)室(shì)是一(yī)样的(de)。

因此，如果在这(zhè)里可(kě)以(yǐ)得到相(xiāng)同的信号，就(jiù)可以成为暗(àn)物质所存在的非常有力的证(zhèng)据了。但(dàn)是由(yóu)于这个实验室刚刚建成不久，所以(yǐ)截至(zhì)目前还(hái)无法提供(gōng)相应的数据支持。另(lìng)外，在2025年(nián)，NASA将会(huì)发射一台新的望远镜，这台太空(kōng)望远(yuǎn)镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗(luó)曼”，它的主镜大(dà)小(xiǎo)跟哈(hā)勃望远(yuǎn)镜(jìng)相(xiāng)同，但(dàn)它(tā)的宽视(shì)场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南希格雷(léi)斯罗(luó)曼(màn)太空望(wàng)远镜(jìng)其(qí)中一个关(guān)键的(de)用途就(jiù)是探索暗物(wù)质背后(hòu)的奥秘，对于探测(cè)的结果，我们槟榔戒一年脸会恢复吗，槟榔戒一年脸会恢复吗改套餐不能恢复以前套餐(men)只能拭(shì)目以待了(le)。费米实验(yàn)室粒子天(tiān)体(tǐ)物(wù)理中心的(de)科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森(sēn)斯特芬(fēn)研(yán)究发现(xiàn)，如果暗物(wù)质存在，它们极有(yǒu)可能拥有(yǒu)另一种神(shén)秘的效应，这种(zhǒng)暗(àn)物质效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞生，或者说是生(shēng)命进化的一(yī)个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得到进一步的证实，那(nà)么遍(biàn)布宇宙当中的暗物(wù)质会不会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个角落的行星上，暗物质正(zhèng)在通过这样的效应创(chuàng)造生命。当然(rán)，这些推论的(de)大(dà)前提(tí)是要先找到暗物质存在的实际证据(jù)。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得暗(àn)物质(zhì)到底存不存在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支持是我更新的动力！

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