宇宙是(shì)“人为制(zhì)造”的？为何(hé)会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物质又(yòu)究(jiū)竟是什么？人类为(wèi)了寻找(zhǎo)暗物(wù)质存(cún)在的证据，科学(xué)家们在过去的几十年(nián)当中进行了超(chāo)过50次的(de)长(zhǎng)期实验，但是却(què)没有发现(xiàn)任何(hé)的有效证据。除(chú)了一(yī)个地方(fāng)，在1687年(nián)出版的自然哲学(xué)数学(xué)原理一(yī)书中，埃萨(sà)克(kè)牛顿发表了万有引力定律，它(tā)揭示了宇宙(zhòu)中天(tiān)体运动的规(guī)律。往后(hòu)的几百年(nián)来，当(dāng)天文(wén)学(xué)家们发(fā)现某些天体运行轨道出现异常(cháng)，不(bù)符合万有引力(lì)定(dìng)律的时候，他们(men)就会知(zhī)道，周围(wéi)一(yī)定有未知的(de)天体通过引力在(zài)摄动它(tā)的轨道。比如在(zài)1846年，奥本(běn)勒维耶就通过天王星运行轨道的异(yì)常(cháng)，推算(suàn)并(bìng)且发现了海王星的存在。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥王星(xīng)的发现都是应(yīng)用万有引力定律所(suǒ)取得重大天文成就的例子(zi)。但是这些发现都(dōu)是在(zài)恒星系统的(de)尺度当中，可当我们上升到(dào)星系(xì)或者(zhě)是星团的尺(chǐ)度(dù)，事情就开始变得诡异了(le)。

1933年(nián)，瑞士的物理(lǐ)学(xué)家弗里茨(cí)兹威基正(zhèng)在研究和测量后发星系团的质量。这是一个由数(shù)千个星系(xì)所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星(xīng)系被引力束缚在一起。测量星系团的质(zhì)量一般会使用(yòng)到两种(zhǒng)方法，当(dāng)两种方(fāng)法结(jié)果一致，就(jiù)可以确定其(qí)质量的范围。

第一种(zhǒng)是(shì)获(huò)得(dé)其"光(guāng)度学的(de)质量"，需要(yào)的数据是测量各个(gè)星系的光度。

第二种是动力学质量的计算，是利用(yòng)光谱红移(yí)测(cè)量(liàng)星(xīng)系团中(zhōng)的各个星系相对(duì)于星系(xì)团的运动速(sù)度。当测量结果出来之(zhī)后过河的卒子歇后语是什么意思，过河卒子歇后语下一句，兹(zī)威基彻底懵了(le)，“动(dòng)力学质(zhì)量”竟然是“光度学(xué)质量(liàng)”的400倍。这(zhè)意味着(zhe)，后发座星(xīng)系(xì)团有99%的(de)质量消失了，或者说(shuō)这99%的(de)质量(liàng)并不(bù)以可见光的形式所存在，我们无法看(kàn)到。最诡(guǐ)异的是，在测(cè)量速度的过程中，兹威基发现星系团中很多星(xīng)系(xì)的速度比理论(lùn)上要(yào)快得多(duō)，按(àn)照牛顿的运动学定(dìng)律，仅靠这些(xiē)可见星系的质量所产(chǎn)生的引(yǐn)力是无法(fǎ)将它们(men)束缚(fù)在(zài)星系团内的(de)，它们早就(jiù)应该被抛出星系团之(zhī)外了，除非有一(yī)种(zhǒng)神秘(mì)的力量在起作(zuò)用，这种力(lì)量(liàng)来源于某种(zhǒng)隐形(xíng)的物质。

据此，兹维基提(tí)出了这样部分不可见的暗质，它(tā)不发散光、吸(xī)光、反射光，但是它们(men)却(què)占据着宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人(rén)们对(duì)这样的一(yī)种说法不(bù)屑一顾。

直到(dào)40年(nián)之后，“暗物质”这个词(cí)才再一次出现。天文学家维拉(lā)鲁(lǔ)宾和肯特福特在观测仙女座星系中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距(jù)离中心(xīn)越远的恒(héng)星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测(cè)的结果却让(ràng)人感到不可思(sī)议。

随(suí)着与中心(xīn)距离的(de)增加(jiā)，恒(héng)星的旋(xuán)转过河的卒子歇后语是什么意思，过河卒子歇后语下一句(zhuǎn)速度几乎保持不变。可是根据牛(niú)顿的(de)万有引力定(dìng)律，在星(xīng)系当中如果没有足(zú)够大的质量来吸引它(tā)们，这些外(wài)围的(de)恒星(xīng)早就被甩到宇宙当(dāng)中(zhōng)了。基(jī)于这种现象，科学家们会使(shǐ)用一(yī)种相(xiāng)对(duì)标准的方法来解释暗物质的存(cún)在，这种(zhǒng)方(fāng)法就是测量星系(xì)当中气体在X轴上距(jù)离星系中心的距(jù)离，以及在(zài)Y轴上(shàng)气体的旋转速(sù)度。如果出现(xiàn)异常(cháng)的结果，就认为是由暗物(wù)质(zhì)的力(lì)量(liàng)进入其(qí)中。

于是科(kē)学家们通过射电望远镜测(cè)量了距离星系中心更远(yuǎn)距离的氢(qīng)元素，发现(xiàn)它们的(de)旋转(zhuǎn)速(sù)度并(bìng)不符(fú)合(hé)牛顿的力学定(dìng)律。我们的太阳系也不例外，太阳系位于银河系的第三(sān)悬臂之(zhī)上，距离银河系中心2.6万光年，根据(jù)万(wàn)有引(yǐn)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(xì)正在以220千米/秒的速(sù)度围绕银河系(xì)旋转，这个实(shí)际速度(dù)远(yuǎn)远(yuǎn)大于理论速度，那么产生以(yǐ)上(shàng)这种向心加速度的原因(yīn)很可(kě)能就是存在着一种我们看(kàn)不到的物质，是这(zhè)些暗(àn)物质的引力(lì)效应将(jiāng)星系聚集在了一(yī)起。

也是(shì)从这时开始(shǐ)，越来越多的研究人(rén)员开始相信暗物质的存在。科学家根(gēn)据(jù)星系外恒星(xīng)轨道的(de)速度，估算在星系当中暗物质的质量占整个星系质量的85%。但是，暗(àn)物质并不(bù)是唯(wéi)一可以解释这个(gè)现象的原因。在一(yī)项新的研究当(dāng)中，科学家们(men)发现，几乎没(méi)有引力(lì)效应的遥远恒星(xīng)之间(jiān)，也(yě)会出现速度上的微小差异。另外(wài)，天文(wén)学家还发现了一个反常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球(qiú)大(dà)约(yuē)2.5亿光年，大小和银河系(xì)不多，但是星(xīng)系(xì)当中存在的(de)恒星数(shù)量却只有银河系(xì)的千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星系必须存在暗物质，否则就会分崩离析(xī)。但是科学家们使用最先进的(de)望远镜对(duì)其进(jìn)行(xíng)了40个小时的详细测量(liàng)之后，发(fā)现(xiàn)星(xīng)系中的恒星运动是可以用正常的物(wù)质和力学(xué)定(dìng)律(lǜ)来解(jiě)释的。那么(me)又有(yǒu)人提(tí)出(chū)，也许(xǔ)该星(xīng)系的暗物质，已经被附(fù)近的另(lìng)一个大星(xīng)系剥离了。奇怪的是，它的附(fù)近没有任何(hé)星系存(cún)在。造成这些现象(xiàng)的(de)除了暗物质的假说之(zhī)外，另一种(zhǒng)可能就是(shì)人类对引力的理(lǐ)解还不够全面，引力(lì)很可(kě)能在不同尺度(dù)空间中的工(gōng)作方式是不(bù)同的，这意味着在行(xíng)星系尺度中的天体会(huì)沿着它(tā)们的轨道，按照我们(men)所理解(jiě)的方式运动。但是(shì)上升到星(xīng)系和星团的(de)尺(chǐ)度，引力之间的相互(hù)作用则是不同的方式。对于(yú)在星系团之间(jiān)的相(xiāng)互(hù)作(zuò)用，科学家还引入了外部场效(xiào)应的概念，指的(de)是在数百万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会(huì)产生对彼此特殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德(dé)理论成(chéng)立，这意味着(zhe)我(wǒ)们需(xū)要(yào)对(duì)现在(zài)的物理定律(lǜ)进行修(xiū)正，这(zhè)些发现也让很多(duō)人认为暗物质假说理论就此终(zhōng)结。但是在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有(yǒu)关(guān)于(yú)暗物质存在的(de)其他的理论证据，这些理(lǐ)论证(zhèng)据是蒙德理论所没法解释(shì)的“引力透镜”。

径向距离为37亿(yì)光(guāng)年的子弹星(xīng)系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系团(tuán)所组(zǔ)成(chéng)，类似这样的(de)星团(tuán)，它们大部分(fēn)的普(pǔ)通(tōng)质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公里(lǐ)/小(xiǎo)时发生(shēng)碰(pèng)撞(zhuàng)的时候，星际气(qì)体的相互作(zuò)用就会导致温(wēn)度的急剧升高，速度大幅降低。所以在理论(lùn)上(shàng)，在(zài)碰(pèng)撞之(zhī)后，子弹星系团大部分的质量将位于所有这些气体所在的(de)中间区域。那么我们(men)通过(guò)什么来验证它的质量区(qū)域到底是不(bù)是集中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太(tài)空(kōng)望远镜传回了宇宙当中第一张全(quán)彩的高清照片，在照片中我们可以明(míng)显(xiǎn)地(dì)看到(dào)很多星(xīng)系似乎被拉(lā)伸(shēn)产(chǎn)生了巨大(dà)的(de)形变。其(qí)实这些星系本身并不(bù)是真(zhēn)的被(bèi)扭(niǔ)曲了，也不是韦伯(bó)望远镜(jìng)出了(le)什么问题(tí)，而(ér)是这样极遥远的天体和(hé)我们地球上(shàng)的(de)观测者之间。被一个质量超级巨大的天体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身(shēn)后更遥远星系的光都(dōu)发生(shēng)了扭曲。这个现象就是引力透(tòu)镜效应。这个(gè)巨大的天体可能是超(chāo)大质量的黑洞(dòng)或(huò)者是暗(àn)物(wù)质。

所以当人(rén)们对子弹星系团(tuán)观测的时候，发(fā)现它的大质量(liàng)区域并不是(shì)在(zài)中间，而是(shì)在两侧。所以最(zuì)好(hǎo)的解释方法就是当星团发生全部的碰撞时，可(kě)被(bèi)观测到的质(zhì)量气体被卡(kǎ)在(zài)了中间，暗物质则直接通(tōng)过了这个区域(yù)，并在两边(biān)形成了引力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认(rèn)为(wèi)是暗物质存(cún)在的迄今(jīn)为止(zhǐ)最好(hǎo)的理论证据。

除此之外(wài)，还(hái)有来自宇宙(zhòu)当中最古(gǔ)老(lǎo)的光。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻(zǔ)地穿(chuān)越(yuè)在宇宙(zhòu)当中了。经过了130多(duō)亿年之后(hòu)，这些(xiē)光(guāng)在(zài)宇宙空间背(bèi)景上留下了各相(xiāng)同(tóng)性的微波辐射(shè)。其中红色的部分(fēn)表示温(wēn)度(dù)较(jiào)高(gāo)的区域，蓝(lán)色(sè)则表示相(xiāng)对较(jiào)冷的区(qū)域，但实(shí)际(jì)上它们之间的温差只有万分之一。

科学家们通过对前景背景分(fēn)离(lí)后(hòu)的二值图像进行连通域(yù)提取和标记之后发现，如(rú)果宇(yǔ)宙当中没有暗物质，图形看起来不(bù)应该(gāi)是这样的，而随(suí)着暗物质(zhì)的(de)增加(jiā)，一些(xiē)峰值的幅度会减小，才变得看起(qǐ)来“和(hé)谐”。为了(le)匹(pǐ)配宇宙(zhòu)微波背(bèi)景辐(fú)射(shè)的测量值，我们需要(yào)的(de)暗物质大约是普通物质(zhì)的5倍。这个数字(zì)与(yǔ)解释星系当中恒星(xīng)运动(dòng)所需要的暗物质比例(lì)是一(yī)致的。这就意味着。

用了一个(gè)简单(dān)的理论(lùn)框架，就很好(hǎo)地解释了很多不同的观测结果。而暗物(wù)质的本质就是(shì)宇宙当中存在着某种(zhǒng)类(lèi)型(xíng)的粒子，它们不(bù)参与任何其他的电磁作用，只通过引力来(lái)相互作用。所以如果(guǒ)能够找到这(zhè)种粒子的存在，就相当(dāng)于(yú)找到(dào)了暗物质存(cún)在(zài)的实际证据。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们已(yǐ)经提出(chū)了(le)数十种的假(jiǎ)想(xiǎng)目标，而要寻找这些不(bù)同的(de)目标粒子(zi)所需要(yào)的实验方式也不相同。在过去的几十年(nián)当中，人类为了(le)寻找(zhǎo)这(zhè)些看不见、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规(guī)物(wù)质相互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却没(méi)有任何实质(zhì)性(xìng)的发(fā)现，除了(le)一(yī)个地(dì)方(fāng)，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏(cáng)着地球(qiú)上最大的地学(xué)实验室，这(zhè)个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼(lóu)高的探测器，一直致(zhì)力于寻(xún)找(zhǎo)暗(àn)物质粒子(zi)的(de)周期(qī)性(xìng)震荡。

自1997年以(yǐ)来，这(zhè)里的科学家声称观测到(dào)了某种信号。经过了20多年的(de)数据收集，人们(men)发(fā)现了(le)一个有(yǒu)趣的事(shì)情。探测率会在每年的(de)6月份达到峰值，然后在11月(yuè)降到最(zuì)低，而(ér)且(qiě)在20年当中每年(nián)都(dōu)是一样。一些科(kē)学家认为这(zhè)可能是人类发现暗物质的(de)第一个直接证据。

但是为什么暗物质会产生(shēng)周(zhōu)期性的年度信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太(tài)阳系正(zhèng)在(zài)以220公里/秒的速度围(wéi)绕着银(yín)河系(xì)进行移动，那么如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中，这意味着(zhe)我们也在以这样的速度在穿越着(zhe)暗(àn)物质流，这个过(guò)程中会产生(shēng)相应的振荡，同时地(dì)球又以30公里(lǐ)/秒的(de)速度围(wéi)绕太阳进(jìn)行旋转。所(suǒ)以(yǐ)有半(bàn)年(nián)的时间，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳环绕银河系(xì)的(de)方向(xiàng)是一(yī)致(zhì)的，而另外半年则与(yǔ)之相反。

而在6月份的时候，地球(qiú)与太阳(yáng)的(de)方向正好达到完全(quán)一致，这是理论上(shàng)地球穿越(yuè)暗物质流最快的时段(duàn)。而在11月(yuè)份(fèn)，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽管(guǎn)在实际的情况中，太阳系相(xiāng)对银河系(xì)的平面(miàn)呈现了60度的倾斜，但是这(zhè)并不影响这(zhè)个理论的(de)有效性。

因此科学家认为(wèi)这(zhè)可(kě)以用(yòng)来解释，研究人员们所观测(cè)到的周(zhōu)期性信号。当然也(yě)可能有其他的情况(kuàng)，造成这种年度周期(qī)信号的(de)差异也可能是温度、湿度、土壤中的水分、高山上的(de)积雪，甚(shèn)至连意(yì)大利游客的数量也符合(hé)这个周期的规律(lǜ)。

所以，科(kē)学家们(men)又在南半球建立了一(yī)个几乎相同的实(shí)验室，这(zhè)里的季节与之前的实验室(shì)正好相反，而在这(zhè)里，地球穿(chuān)过暗(àn)物质(zhì)流的运动特征和第一(yī)个(gè)实验(yàn)室是一样的。

因此(cǐ)，如(rú)果在这里可以(yǐ)得到相同的信号(hào)，就可(kě)以成为暗物质(zhì)所(suǒ)存在的(de)非常有力的证据了(le)。但是由于(yú)这个实验室刚刚建成不久，所以截(jié)至目前(qián)还(hái)无法提供相应的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会发射一台(tái)新的(de)望远镜，这(zhè)台(tái)太空(kōng)望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的(de)主镜大小跟哈(hā)勃望(wàng)远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供的视野是哈(hā)勃红外(wài)仪器的(de)100倍(bèi)。南希格雷斯罗(luó)曼太空望远镜(jìng)其(qí)中一个关键的用途就(jiù)是探(tàn)索(suǒ)暗物质背(bèi)后的(de)奥秘，对于探测的结(jié)果，我(wǒ)们只能拭目以待了。费米(mǐ)实验(yàn)室粒(lì)子(zi)天体物理中心的科(kē)学家丹(dān)琥珀和贾森斯特芬研(yán)究(jiū)发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们(men)极有可能拥有(yǒu)另(lìng)一(yī)种神秘的(de)效(xiào)应，这种(zhǒng)暗(àn)物质效应，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生，或者说是生命进化的一个重(zhòng)要(yào)因素。

如果这一理论(lùn)得(dé)到进一(yī)步的证实，那么(me)遍布宇宙当中的暗物质(zhì)会不会(huì)意味着人类并(bìng)不(bù)孤(gū)单呢？或许在(zài)宇(yǔ)宙当中某个角(jiǎo)落的行星上，暗物质正在(zài)通过这样的效应(yīng)创造生命。当(dāng)然，这些推(tuī)论的(de)大前提是(shì)要先(xiān)找到暗(àn)物质存在(zài)的实际(jì)证据。那么小伙伴们，你们觉得(dé)暗(àn)物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的(de)支持是(shì)我(wǒ)更新的动力！

未经允许不得转载：绿茶通用站群 过河的卒子歇后语是什么意思，过河卒子歇后语下一句