宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何会存在科学无法解释的“暗物(wù)质”？暗(àn)物质又究(jiū)竟(jìng)是什(shén)么？人类为了(le)寻找暗物质存在(zài)的(de)证(zhèng)据，科学家们在(zài)过去的(de)几十(shí)年当中进行(xíng)了超过50次的长期实验(yàn)，但是却没有发现任何的有效证据。除了一(yī)个地(dì)方，在1687年出版的(de)自然(rán)哲学数学原理一书中(zhōng)，埃(āi)萨(sà)克(kè)牛顿(dùn)发表了万有引(yǐn)力定律，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动(dòng)的规(guī)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异常，不(bù)符合万有引(yǐn)力定律的时候，他(tā)们就会知(zhī)道，周围一定有未(wèi)知的天(tiān)体通(tōng)过(guò)引力在(zài)摄动它的轨道。比如(rú)在(zài)1846年，奥(ào)本勒维(wéi)耶(yé)就通过天王星运行轨道的异常，推算并且发现(xiàn)了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥(míng)王星的发现(xiàn)都是应用万有引力定律所取得重大天文成就的例子。但是这些发现都(dōu)是在恒星系统的尺(chǐ)度当中，可当我们上升到星系或者(zhě)是星团的(de)尺(chǐ)度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理(lǐ)学(xué)家弗里茨(cí)兹威基正在研(yán)究和测量后发星系(xì)团的质量。这是一个由数千个星系所组(zǔ)成(chéng)的巨(jù)大(dà)星系团，这些星系被引力束缚在一起。测(cè)量星系(xì)团的质量一般(bān)会使用到两(liǎng)种方法，当两(liǎng)种方法结果(guǒ)一致，就(jiù)可以(yǐ)确(què)定其(qí)质量的范围。

第一(yī)种是获得其"光度学的质量"，需要的数据是(shì)测量各个(gè)星系(xì)的光度。

第二种是(shì)动力(lì)学质量的计算(suàn)，是利用光谱(pǔ)红移测量星(xīng)系团(tuán)中(zhōng)的各个星系相对于星(xīng)系团的(de)运动(dòng)速(sù)度。当测量结(jié)果(guǒ)出来之后，兹威(wēi)基彻底懵了，“动力学质量(liàng)”竟然(rán)是“光度学(xué)质量”的400倍。这意味着(zhe)，后发座星(xīng)系团有99%的质量消(xiāo)失了，或者说这99%的(de)质量(liàng)并不以可(kě)见光(guāng)的形式所存(cún)在(zài)，我们无法看到。最诡异的是，在测量(liàng)速度的(de)过程中，兹威基发现星系团中很多星系的速度比理论(lùn)上要(yào)快得多，按照牛顿的运(yùn)动学定(dìng)律(lǜ)，仅靠这些可见(jiàn)星系的(de)质量所产(chǎn)生的引力(lì)是无(wú)法将(jiāng)它们(men)束缚在星系团内的(de)，它们早就应该被(bèi)抛出(chū)星系团之外了，除非有一种神秘的力量(liàng)在(zài)起作用，这种力量来源于(yú)某种(zhǒng)隐形的物(wù)质。

据此，兹(zī)维基提出了这样部分不(bù)可见(jiàn)的暗(àn)质，它不发散光(guāng)、吸(xī)光、反射光，但是它们却(què)占据着宇宙(zhòu)中绝大部分的质量。只(zhǐ)是当时的人们对这样(yàng)的(de)一种说法不屑一顾(gù)。

直到(dào)40年之后(hòu)，“暗物质”这个词(cí)才再(zài)一次出现。天文学(xué)家维拉鲁宾和肯特福特(tè)在观测仙女座星系中的恒(héng)星运动。理论(lùn)上来说，距离中心越(yuè)远的(de)恒星在其轨道上的(de)运行速度就(jiù)会越慢。但(dàn)是他们观测的结(jié)果(guǒ)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(sù)度几乎保持不(bù)变。可是根据牛顿的万有引力定律，在星系当中如(rú)果(guǒ)没有(yǒu)足够大的质量来吸引它们，这些(xiē)外围的恒星早就被甩(shuǎi)到宇(yǔ)宙当中了。基于这种现象，科学家(jiā)们会使用一种相对标准的方法(fǎ)来解(jiě)释暗物质(zhì)的存在，这种(zhǒng)方法就(jiù)是测量星(xīng)系当(dāng)中气体在X轴上距离星(xīng)系中心的距离，以及在Y轴上气(qì)体的(de)旋(xuán)转速度。如果出(chū)现异(yì)常(cháng)的(de)结果，就认为是由(yóu)暗(àn)物(wù)质的(de)力量进入其(qí)中。

于是科学家们通过(guò)射(shè)电望远镜测量了距离星系(xì)中心更(gèng)远距离的氢元素，发现(xiàn)它们(men)的旋转(zhuǎn)速(sù)度(dù)并不(bù)符合一般暧昧期多久确立关系，男人暧昧久了会不会动真心牛顿的(de)力学(xué)定律。我们的太(tài)阳(yáng)系也(yě)不例外(wài)，太阳系位(wèi)于银(yín)河系的第三悬臂之上，距(jù)离银河(hé)系中心2.6万光年，根据(jù)万有引力定律进行计算，太阳(yáng)系的运行速度应该是160千米/秒，但(dàn)实际(jì)上，太(tài)阳系(xì)正在以220千米/秒(miǎo)的速度围(wéi)绕(rào)银河系旋转，这(zhè)个实(shí)际速(sù)度远远大于理论(lùn)速度，那么产生以上这种向心(xīn)加速(sù)度(dù)的原因很可能就是存在着一种我们看不到(dào)的物(wù)质，是这些暗物质的引力效应将星系(xì)聚集在了一起。

也是从这(zhè)时(shí)开始(shǐ)，越来越多的研究人员开始相信暗物质的存在。科学家(jiā)根据星系外恒(héng)星轨道的速(sù)度，估(gū)算在(zài)星系当中暗物质的(de)质(zhì)量占整个(gè)星系质(zhì)量的85%。但(dàn)是，暗(àn)物(wù)质并不是唯一可(kě)以解释这个(gè)现(xiàn)象(xiàng)的原因(yīn)。在一(yī)项新的研(yán)究当中(zhōng)，科学家(jiā)们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星(xīng)之间(jiān)，也会出现速度上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个反常的(de)星(xīng)系，叫(jiào)做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿(yì)光年，大小和银河系不多，但(dàn)是星(xīng)系当中(zhōng)存(cún)在的恒(héng)星数量却只有银河系的(de)千分(fēn)之一。

所(suǒ)以在(zài)理论(lùn)上，该星系必(bì)须存在暗物(wù)质(zhì)，否则就会分崩(bēng)离析(xī)。但是科学家(jiā)们使用最先进的望(wàng)远镜对其进行(xíng)了40个小(xiǎo)时的详(xiáng)细(xì)测量之(zhī)后(hòu)，发现星系中(zhōng)的(de)恒星(xīng)运动是可(kě)以用正常的(de)物质和力学定律来解(jiě)释(shì)的。那么又有(yǒu)人提出(chū)，也许(xǔ)该(gāi)星(xīng)系的暗(àn)物质，已经被附近的另一个(gè)大星系剥(bō)离了。奇怪的是，它的(de)附(fù)近(jìn)没(méi)有(yǒu)任何星(xīng)系存在。造成这(zhè)些(xiē)现象的除了(le)暗物质的假说之外(wài)，另一种可能(néng)就是人类对引力的(de)理解还(hái)不够(gòu)全面，引力很可能在不同尺度空间中的工作方式是不同的，这意味着(zhe)在(zài)行星(xīng)系尺度中的(de)天体(tǐ)会沿(yán)着它们的轨道，按照(zhào)我们(men)所理解的(de)方式(shì)运动(dòng)。但是上升(shēng)到(dào)星系和星团的(de)尺度(dù)，引力之间(jiān)的相(xiāng)互作用则是不同的方式。对(duì)于在星系团之间的相互作用，科(kē)学家还引入了外部场(chǎng)效应(yīng)的(de)概(gài)念，指的是在数(shù)百万光年的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此特殊的(de)效(xiào)果(guǒ)，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理(lǐ)论成立(lì)，这意(yì)味着(zhe)我们需要对现在的物(wù)理定律(lǜ)进行修正，这(zhè)些发现也让很多(duō)人认为(wèi)暗物质(zhì)假说理论(lùn)就此终结。但是在宇宙当中(zhōng)还有关于暗物(wù)质存(cún)在的其他的理(lǐ)论证据，这些理论证据(jù)是蒙德理(lǐ)论所(suǒ)没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离(lí)为37亿光年的子弹星系团(tuán)，由两(liǎng)个(gè)碰撞的星系团所组成，类似这(zhè)样的(de)星(xīng)团，它们(men)大部分的普通质(zhì)量都(dōu)在(zài)星系(xì)的气(qì)体(tǐ)当(dāng)中(zhōng)。当星团(tuán)以1000万(wàn)公里/小(xiǎo)时(shí)发生碰撞的时候，星际(jì)气(qì)体的相互作用就会导致温度的急(jí)剧升高(gāo)，速度大幅降(jiàng)低(dī)。所以在理(lǐ)论上，在碰(pèng)撞之后，子弹星系团大(dà)部(bù)分的质量将位于所有(yǒu)这些气体所在(zài)的(de)中间区域。那么(me)我(wǒ)们通过什么来验(yàn)证(zhèng)它的质量区域(yù)到底是不是集中(zhōng)在中(zhōng)间呢(ne)？前不(bù)久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望远镜传(chuán)回了宇宙当中第一张全彩(cǎi)的高清(qīng)照(zhào)片，在照片(piàn)中(zhōng)我们(men)可以明显地(dì)看到(dào)很多(duō)星系似(shì)乎被拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其(qí)实这些星系本身并不是真的(de)被(bèi)扭曲了，也不是韦伯望(wàng)远镜出了(le)什么问题(tí)，而是这样极(jí)遥(yáo)远的天(tiān)体(tǐ)和我们地球上(shàng)的(de)观测者之间(jiān)。被一(yī)个质量超(chāo)级巨大的天(tiān)体遮挡，这个超大(dà)质(zhì)量的东西的(de)引力，会(huì)使身后更遥远星系的光都发(fā)生了扭曲。这个现象就是引力透(tòu)镜效应。这(zhè)个(gè)巨大(dà)的天(tiān)体(tǐ)可能是超大质量的(de)黑(hēi)洞或者是暗物(wù)质(zhì)。

所以当人们对子弹星系团观测的时候，发现它的大质(zhì)量区域并不是(shì)在中间，而是在两侧。所以最好的解释方法就(jiù)是当星团发生全(quán)部的碰撞时(shí)，可被观(guān)测到的(de)质量(liàng)气(qì)体(tǐ)被(bèi)卡在(zài)了中(zhōng)间，暗物质则(zé)直接通过(guò)了这(zhè)个(gè)区域，并在两边形(xíng)成了(le)引力透镜。对子弹星系团的引(yǐn)力(lì)透镜研究(jiū)也被认为是暗物质存(cún)在(zài)的迄今为止最好(hǎo)的(de)理(lǐ)论(lùn)证据。

除此之外，还有来自宇宙(zhòu)当中最古老的光。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可见光终于可(kě)以畅通无阻地穿越在宇宙当中了(le)。经(jīng)过了(le)130多亿年之(zhī)后(hòu)，这(zhè)些光在宇宙(zhòu)空间背景上留下了(le)各相同性的微波(bō)辐射。其(qí)中红(hóng)色的部分表(biǎo)示温(wēn)度较高的(de)区域，蓝色则表示相对较冷的区域(yù)，但实际上它们之间的温(wēn)差只有万分之一。

科学家们通(tōng)过对(duì)前景背景分离后的(de)二值图(tú)像(xiàng)进行连通(tōng)域提(tí)取(qǔ)和标(biāo)记(jì)之(zhī)后(hòu)发现(xiàn)，如果宇宙当中(zhōng)没(méi)有暗物质，图形看起(qǐ)来不应(yīng)该是这样的(de)，而(ér)随着暗物(wù)质的增(zēng)加，一些(xiē)峰值(zhí)的(de)幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹(pǐ)配宇宙微波背景辐(fú)射的测量值(zhí)，我们需要的暗物质大约是普通(tōng)物(wù)质的(de)5倍。这(zhè)个数字与解释星系当中恒星运动所需要的暗(àn)物质比例是一致(zhì)的。这就意味着。

用(yòng)了(le)一个简单的理论(lùn)框架，就很好地解释了很(hěn)多(duō)不同的观测结果。而暗物质(zhì)的(de)本质就是宇宙当(dāng)中存在(zài)着(zhe)某种类(lèi)型的(de)粒子，它们不参(cān)与(yǔ)任(rèn)何其他的电(diàn)磁作用，只(zhǐ)通过引力来相(xiāng)互作用。所以如果能(néng)够找(zhǎo)到这(zhè)种粒子的存在，就相(xiāng)当(dāng)于找到了暗物质存(cún)在的实际证据(jù)。这种粒子到底是什(shén)么？科学家们已经提出了数十种的假想目标，而要寻找这些(xiē)不同的目标粒子所需(xū)要的实验方(fāng)式也不(bù)相同(tóng)。在过去(qù)的几十年当中，人(rén)类为了(le)寻找这些看不见、摸不到，几乎不会与(yǔ)常规物质相互作用的“暗(àn)物质”，科(kē)学家们已经(jīng)进行了超过50次的实验，却(què)没有任何实质性的发现，除了一个(gè)地方，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的(de)地(dì)下矿井(jǐng)当(dāng)中，藏着(zhe)地球上最大的地学实(shí)验室，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层(céng)楼高的探(tàn)测器，一直致力于寻找暗物(wù)质粒子(zi)的周期性震荡。

自(zì)1997年以来，这里(lǐ)的科学家声称观测到了(le)某种信号(hào)。经(jīng)过了20多年的数据收(shōu)集，人们发现了一个有趣的事情。探测率会在(zài)每年的6月份达到(dào)峰值，然后(hòu)在11月(yuè)降到最低，而且在(zài)20年(nián)当中每(měi)年都是一(yī)样。一些科学(xué)家认为这可能是(shì)人类发现(xiàn)暗(àn)物质的第(dì)一个直接(jiē)证据。

但是(shì)为什么暗物质会产生周期性(xìng)的(de)年(nián)度信(xìn)号呢？刚(gāng)才(cái)我们(men)讲了太阳系正(zhèng)在以220公里/秒(miǎo)的速度围绕着银河系进行(xíng)移动，那么如果暗物质(zhì)存在宇(yǔ)宙当中，这意味着我们(men)也在以这样的速(sù)度在穿越着暗物质流(liú)，这(zhè)个过程中会产生相应(yīng)的(de)振荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所(suǒ)以有半年的时间(jiān)，地球围绕太阳的方(fāng)向与太阳(yáng)环绕银河系(xì)的方向是一致的(de)，而另(lìng)外半年则与(yǔ)之相反(fǎn)。

而(ér)在6月份的时候，地球(qiú)与太阳的方向正好达到(dào)完全(quán)一(yī)致，这是(shì)理(lǐ)论(lùn)上地球(qiú)穿(chuān)越暗物质流(liú)最快的时段。而在(zài)11月份，又恰好(hǎo)达到(dào)了最慢值。尽管在实际(jì)的情况中，太(tài)阳系相对银(yín)河系的平面呈现了60度的倾斜(xié)，但是这并不影响这(zhè)个理论(lùn)的有效性(xìng)。

因此科(kē)学(xué)家认为这可以用来(lái)解释，研究人员们所观测到的周期性信号(hào)。当然也可能有(yǒu)其他的情况，造成这种年度周期信号的差异也可能是(shì)温度、湿度、土壤中的水分(fēn)、高山上的积雪，甚(shèn)至连(lián)意(yì)大利游客的数量也符合这个周期的规律(lǜ)。

所以，科学家们又在(zài)南半球建立了一个(gè)几乎相同的实验室，这里的季节(jié)与之(zhī)前的实验室正好相反，而(ér)在这(zhè)里，地球穿过暗物(wù)质流的运动特(tè)征和第一(yī)个(gè)实验室是一(yī)样的。

因此，如果在这(zhè)里可以得到相同的(de)信(xìn)号，就(jiù)可以成为(wèi)暗物一般暧昧期多久确立关系，男人暧昧久了会不会动真心质所存在(zài)的非常有力的(de)证据了。但是(shì)由于这个实验室(shì)刚刚(gāng)建(jiàn)成不久，所以截至目前还无法提(tí)供相应的数据支持(chí)。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的(de)望远镜(jìng)，这台(tái)太空望远镜叫做“南(nán)希(xī)格(gé)雷斯罗曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望(wàng)远镜相同(tóng)，但(dàn)它(tā)的宽(kuān)视(shì)场仪器提供(gōng)的(de)视野是哈勃红(hóng)外仪(yí)器(qì)的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼太(tài)空望远镜(jìng)其中(zhōng)一(yī)个关键的用(yòng)途就是探(tàn)索(suǒ)暗物质(zhì)背后(hòu)的奥秘，对于(yú)探测的结果(guǒ)，我(wǒ)们只能拭目以待了。费(fèi)米(mǐ)实验(yàn)室粒子天体物理中心的科学家丹琥(hǔ)珀(pò)和(hé)贾森斯特(tè)芬研究发现(xiàn)，如果暗(àn)物质存在，它(tā)们极有可能(néng)拥有另一种神秘(mì)的效应(yīng)，这种暗(àn)物质效应，会支持宇(yǔ)宙当中生命的(de)诞(dàn)生，或者说(shuō)是生(shēng)命进化(huà)的一个重要因素。

如果这一理论得到进(jìn)一步的证实，那么(me)遍布宇(yǔ)宙当(dāng)中的暗物(wù)质会(huì)不会意味(wèi)着人类(lèi)并不孤单(dān)呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个角(jiǎo)落(luò)的行星上，暗物(wù)质正在通过(guò)这样的效应创造生(shēng)命。当然，这(zhè)些推论的(de)大(dà)前提是要先找到暗物质存在的(de)实(shí)际证据。那么(me)小伙伴们，你们觉得暗物质到底存(cún)不存在呢？喜欢(huān)请点(diǎn)赞，你的(de)支持(chí)是我更新的动力！

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