宇宙(zhòu)是“人为(wèi)制造”的(de)？为何(hé)会存在科学(xué)无法(fǎ)解释的“暗物质”？暗(àn)物质又究竟(jìng)是什么(me)？人(rén)类为了寻找暗物(wù)质存在的证据(jù)，科学(xué)家们在过(guò)去(qù)的几十年(nián)当中进行了超过(guò)50次(cì)的长期实验(yàn)，但是却(què)没有发现任何的有效证据(jù)。除(chú)了一个地方，在(zài)1687年(nián)出版的自然(rán)哲学数(shù)学原理一(yī)书中(zhōng)，埃(āi)萨克牛顿发表了万(wàn)有引力定律，它(tā)揭示了宇宙中天体运动的规律。往后的(de)几(jǐ)百(bǎi)年来，当天(tiān)文学家们发现某些天体运行轨道(dào)出现异常，不符合万有引(yǐn)力定律的时候(hòu)，他们就(jiù)会(huì)知道，周围一定有未(wèi)知的天体(tǐ)通(tōng)过(guò)引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在(zài)1846年(nián)，奥本勒维耶就通过天王(wáng)星(xīng)运行轨道的异常，推算(suàn)并(bìng)且发(fā)现(xiàn)了海(hǎi)王星的存(cún)在。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王星的发现都是应用万有引(yǐn)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(zài)恒星系统的尺(chǐ)度当中(zhōng)，可当我们上升到星系或者是(shì)星团的尺(chǐ)度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学(xué)家弗里茨(cí)兹威基正在研究和(hé)测(cè)量后发星系团的质(zhì)量。这(zhè)是一(yī)个(gè)由数千个(gè)星系所(suǒ)组成的(de)巨大星系团，这些(xiē)星系被引(yǐn)力束缚在一起。测量星系(xì)团的质量一(yī)般会使用到两(liǎng)种方(fāng)法，当两种方法结(jié)果一(yī)致，就可(kě)以确(què)定其质量(liàng)的(de)范(fàn)围。

第一(yī)种(zhǒng)是获(huò)得其"光度(dù)学的质量"，需要(yào)的数据是测量各个星系(xì)的光度。

第二种是动力学(xué)质(zhì)量(liàng)的计(jì)算，是利用光谱红(hóng)移测量星(xīng)系团(tuán)中的各(gè)个星(xīng)系相对于星(xīng)系团(tuán)的(de)运动速度。当(dāng)测(cè)量(liàng)结果出来之后(hòu)，兹威基彻底(dǐ)懵了(le)，“动力学质量”竟然是(shì)“光度学质量”的400倍。这意味着(zhe)，后(hòu)发(fā)座(zuò)星系团有99%的质(zhì)量消失了，或者(zhě)说这(zhè)99%的质量(liàng)并不以(yǐ)可见光的形式所存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异(yì)的是，在测量速度(dù)的过程中，兹威基(jī)发现星系团中很多星系的速(sù)度比(bǐ)理论上要快得多，按照牛顿的运(yùn)动(dòng)学定律，仅(jǐn)靠这些可见星(xīng)系的(de)质量所(suǒ)产生的引力(lì)是无法将(jiāng)它们束(shù)缚在星系(xì)团内的，它们早(zǎo)就应该(gāi)被抛(pāo)出星系团之外了，除非(fēi)有一种神秘(mì)的力量在(zài)起作(zuò)用(yòng)，这种力量来源(yuán)于某种(zhǒng)隐形的物质。

据(jù)此(cǐ)，兹维基提出了这样部分(fēn)不可(kě)见的暗(àn)质，它不发(fā)散光、吸(xī)光、反射光，但(dàn)是(shì)它们却占据着(zhe)宇(yǔ)宙(zhòu)中绝大部分的质量。只是当时的(de)人们对这(zhè)样的一种说(shuō)法不屑(xiè)一顾。

直到(dào)40年(nián)之后，“暗物质(zhì)”这个(gè)词才再一(yī)次(cì)出现。天文学家维拉(lā)鲁宾和肯特福特(tè)在(zài)观测(cè)仙女座(zuò)星系(xì)中的恒星运动(dòng)。理论上来说(shuō)，距离中心越远的(de)恒星在其轨道(dào)上的运行速度就(jiù)会越慢。但是(shì)他们(men)观(guān)测的结果却(què)让人(rén)感(gǎn)到不可思议。

随着与中心(xīn)距离(lí)的增(zēng)加，恒星的旋(xuán)转速度(dù)几乎保(bǎo)持不变(biàn)。可是根据(jù)牛顿的万有(yǒu)引力定律，在星系当中如(rú)果没有足够(gòu)大的质量来吸(xī)引(yǐn)它们，这(zhè)些外围的(de)恒(héng)星早就被(bèi)甩到宇宙当中了。基于这种现象，科学(xué)家们会使用(yòng)一种相对(duì)标准的方法来(lái)解释暗物质的存(cún)在，这(zhè)种(zhǒng)方法就是测量星系当中气体在X轴上距离星系(xì)中(zhōng)心的(de)距离，以及在(zài)Y轴(zhóu)上(shàng)气体的旋转(zhuǎn)速度(dù)。如(rú)果出(chū)现异常(cháng)的结果，就认为是由(yóu)暗物质(zhì)的力量进入其中。

于是科(kē)学家们通(tōng)过射电望远镜测(cè)量(liàng)了距(jù)离星系中心更(gèng)远距离的氢元素(sù)，发现它们(men)的旋转速度(dù)并不符合牛顿(dùn)的(de)力(lì)学定(dìng)律。我们的太阳系也不例(lì)外，太阳(yáng)系位于银河系的第(dì)三悬(xuán)臂之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年，根据(jù)万有(yǒu)引力(lì)定(dìng)律进行计算，太阳系的(de)运行速度应该是160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以220千(qiān)米/秒(miǎo)的速度围绕(rào)银(yín)河系旋(xuán)转(zhuǎn)，这个实际(jì)速度远远大于理论(lùn)速度(dù)，那(nà)么产(chǎn)生(shēng)以上这种向心加(jiā)速度的原因很可能就是(shì)存(cún)在着一种我们看不到的物质，是这些暗物质的引力效应将星系聚集在了(le)一起。

也(yě)是从这时开始，越来(lái)越多(duō)的研究人员开始相信暗(àn)物质的存在。科学家根据星系外恒(héng)星轨道(dào)的(de)速(sù)度，估算在星系当中暗物(wù)质(zhì)的质量占整个星(xīng)系质量(liàng)的85%。但是，暗物质并不是唯一可(kě)以解释这(zhè)个现象的原因(yīn)。在一项新(xīn)的研究当中，科学(xué)家们发现，几乎(hū)没有(yǒu)引力效应的遥(yáo)远恒(héng)星之(zhī)间(jiān)，也会(huì)出现速度上的微小差异。另(lìng)外，天文学家还发现了一(yī)个(gè)反常的星系，叫(jiào)做Agc114905。这(zhè)个星系距(jù)离地球大约2.5亿光年，大(dà)小和(hé)银河系不(bù)多，但是星系当(dāng)中存(cún)在的恒星数量(liàng)却只有银河系(xì)的千分之一。

所以在理论上，该(gāi)星系必须存在暗(àn)物质，否则(zé)就(jiù)会(huì)分崩离析。但是科学(xué)家们使用最先进的望远镜对其进行了40个小时(shí)的详细测量(liàng)之后，发现星系中的恒(héng)星运动是可以用正常(cháng)的物(wù)质和力学定律来解释的。那么又(yòu)有(yǒu)人提(tí)出，也许该星系的暗(àn)物质(zhì)，已经被附近(jìn)的(de)另一个大星系(xì)剥(bō)离了(le)。奇怪的是，它的附(fù)近没有任何(hé)星系存(cún)在。造(zào)成这些现象(xiàng)的除了暗(àn)物质的假说之(zhī)外，另(lìng)一种可(kě)能就是人类对引力(lì)的理(lǐ)解(jiě)还不够全面(miàn)，引力很可(kě)能在不(bù)同尺度空间中(zhōng)的工作方(fāng)式是不(bù)同的(de)，这意味着(zhe)在行(xíng)星系尺度(dù)中的天体会(huì)沿着它们(men)的轨道，按照(zhào)我们所理解(jiě)的(de)方式运动。但是上升到星(xīng)系和星团的尺度(dù)，引力之间的(de)相(xiāng)互作用则是不同的方式(shì)。对于在星系团之间的相互(hù)作用，科学家(jiā)还引入了(le)外(wài)部(bù)场效(xiào)应(yīng)的(de)概念，指的是(shì)在数百万光年的规模上，巨大的质量之间会产生(shēng)对彼此特(tè)殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙(méng)德(dé)理论成立，这(zhè)意味着(zhe)我(wǒ)们需要对现在的物理定律进行(xíng)修正(zhèng)，这些发现也让很多(duō)人认为(wèi)暗物质假说理论就此终结。但是在宇宙(zhòu)当中还有关于暗物质存在的(de)其他的(de)理论证据，这(zhè)些理论(lùn)证据是蒙德理论所没法解释的(de)“引力透镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的子弹星系团，由两个碰撞的星(xīng)系团所组(zǔ)成，类似这样(yàng)的(de)星团(tuán)，它们(men)大部分(fēn)的(de)普通质(zhì)量(liàng)都在星系的气体(tǐ)当(dāng)中。当星(xīng)团以1000万公里/小时发生(shēng)碰(pèng)撞的时(shí)候(hòu)，星际气体的相互作用就会导致温(wēn)度的急剧(jù)升高，速(sù)度(dù)大幅降(jiàng)低(dī)。所以在理(lǐ)论上，在碰撞之后(hòu)，子弹星(xīng)系团大部分(fēn)的(de)质量将(jiāng)位于所有这(zhè)些气体所在的中(zhōng)间区域(yù)。那么我们通过(guò)什么来验证它的质量区(qū)域到底是不是(shì)集中在中间呢？前(qián)不久，詹姆斯韦伯太(tài)空(kōng)望远镜传回了宇宙当(dāng)中第一张全彩的高(gāo)清(qīng)照片，在照片中我(wǒ)们可以明显地(dì)看到很多星系(xì)似乎被拉伸(shēn)产生了巨大的形变。其实这些星(xīng)系(xì)本身并不是真(zhēn)的被扭曲(qū)了(le)，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问(wèn)题，而是(shì)这(zhè)样极遥远的天(tiān)体和我们(men)地球上的观测者之间。被一个质量超级巨(jù)大的天体遮挡，这个超大质量的东西的(de)引(yǐn)力，会使身后更遥远(yuǎn)星系的(de)光都(dōu)发生了扭曲。这个现(xiàn)象(xiàng)就是引力透镜(jìng)效应(yīng)。这个巨(jù)大的天体可能是超大(dà)质量的(de)黑洞或(huò)者是暗物质。

所(suǒ)以当人(rén)们对子(zi)弹(dàn)星(xīng)系团观测的时候(hòu)，发现它的大质量区(qū)域并不是在中(zhōng)间(jiān)，而是(shì)在两侧(cè)。所以最好的解释方法就是当星团发(fā)生(shēng)全部的碰(pèng)撞(zhuàng)时，可被观(guān)测(cè)到的质量气(qì)体被卡(kǎ)在(zài)了(le)中间，暗物质(zhì)则直接通过了这个区(qū)域，并在两边形成了引(yǐn)力透镜。对子弹星系团(tuán)的引力透(tòu)镜研究也被认为是暗物(wù)质存在的迄(qì)今为止最(zuì)好的理论(lùn)证据。

除此之外(wài)，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大(dà)爆炸开始，38万年之后(hòu)，可见光终于可以畅通无阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过了130多亿年之后，这些(xiē)光在宇宙空(kōng)间背景上(shàng)留(liú)下了各相同(tóng)性(xìng)的微波辐射。其中红色的部分表示温度较(jiào)高(gāo)的区域，蓝色则表(biǎo)示相对较(jiào)冷的区域(yù)，但实际上它们(men)之间的温(wēn)差只有万分之一。

科学家们通过对前景背景分离后的二(èr)值(zhí)图(tú)像进行连通域提取和标记之后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有暗(àn)物(wù)质，图形看起(qǐ)来不应该是这样的，而(ér)随着暗物(wù)质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变(biàn)得(dé)看起来“和谐”。为了(le)匹配(pèi)宇宙微波(bō)背景(jǐng)辐(fú)射的测量值，我们需要的暗物质大约是(shì)普通物质的5倍。这(zhè)个数字与解释星系当中恒星运动所需(xū)要的(de)暗物质比例(lì)是一(yī)致的。这(zhè)就(jiù)意味(wèi)着(zhe)。

用了一个简单的理论框(kuāng)架，就很好地解释了很(hěn)多不同的观(guān)测(cè)结果。而暗物质的本质就(jiù)是宇宙当中存在(zài)着(zhe)某种类型的粒子(zi)，它们不参(cān)与任何其他(tā)的(de)电磁作用，只(zhǐ)通过引力来(lái)相互(hù)作(zuò)用(yòng)。所(suǒ)以如果能够找到这(zhè)种粒子(zi)的存在(zài)，就(jiù)相当于找到了暗物质存(cún)在(zài)的实际(jì)证(zhèng)据。这(zhè)种(zhǒng)粒子(zi)到底是(shì)什么？科学家(jiā)们已经提出了(le)数(shù)十(shí)种的(de)假想目标，而要寻找这些不同(tóng)的目标粒子所需要的实验(yàn)方式也不相(xiāng)同。在过去的几十年当中，人(rén)类为了(le)寻找(zhǎo)这些看不(bù)见、摸不到，几(jǐ)乎不会(huì)与常规物(wù)质相互作用的“暗物(wù)质(zhì)”，科(kē)学家们已经(jīng)进行了超过50次的实验，却没有任何实质性的发现，除了(le)一个地方(fāng)，意大(dà)利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯(sī)山脉。

在山下1400米处的地下矿井当(dāng)中，藏着地球上最(zuì)大的地学实验室，这(zhè)个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层(céng)楼高的探测器，一(yī)直致力于寻找暗物(wù)质粒子的周(zhōu)期性震荡。

自1997年以来(lái)，这里的(de)科学家声称观测(cè)到了某种信号。经过(guò)了(le)20多年的数(shù)据收(shōu)集(jí)，人们发现了一个有趣(qù)的事(shì)情。探(tàn)测率会在每(měi)年的6月份达到峰值，然后在11月降到最(zuì)低，而(ér)且在20年(nián)当中每年(nián)都是一样。一些科学家认(rèn)为这可能是(shì)人类发现(xiàn)暗物质的第(dì)一个直接(jiē)证据。

但是为什么暗物质会(huì)产生周期性的(de)年度信(xìn)号呢？刚才(cái)我们讲(jiǎng)了太阳系正在以(yǐ)220公里/秒的速度围绕着银(yín)河系进行移动，那么(me)如果暗(àn)物质存在宇宙当中，这(zhè)意(yì)味着我(wǒ)们也在以(yǐ)这样的(de)速(sù)度在(zài)穿越着暗物质流，这(zhè)个过(guò)程中(zhōng)会产(chǎn)生(shēng)相(xiāng)应的振荡，同时地球又(yòu)以30公(gōng)里/秒的速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以(yǐ)有半年的时间，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳(yáng)环绕银河系的方向是一致的，而另(lìng)外半年(nián)则(zé)与之相反(fǎn)。

而在6月份的时候，地球(qiú)与(yǔ)太阳(yáng)的方向正好达到完全一(yī)致，这是理论(lùn)上地球穿越暗(àn)物(wù)质(zhì)流最快的时段(duàn)。而在(zài)11月份，又恰好达到了最慢值(zhí)。尽管在实际的(de)情况(kuàng)中，太阳(yáng)系(xì)相对银河(hé)系(xì)的平面呈现了(le)60度的倾斜，但是这并不(bù)影响这个理论的(de)有(yǒu)效性。

因此科学家认为(wèi)这可(kě)以用来(lái)解释，研究人员们(men)所观测到的周期性信号。当然也可能有其他(tā)的情(qíng)况，造成这种(zhǒng)年度周期信号(hào)的(de)差异也可能是温度、湿度、土壤(rǎng)中的水分、高山上的积雪(xuě)，甚至连(lián)意大(dà)利游客的数(shù)量也(yě)符合这(zhè)个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又在(zài)南半球建(jiàn)立了一个(gè)几乎相同(tóng)的实验(yàn)室，这(zhè)里的季节与之前(qián)的实验室正好相反，而(ér)在(zài)这里，地球穿过暗物(wù)质流的运动特征和第一个实验室是一样的。

因(yīn)此，如果在(zài)这(zhè)里(lǐ)可以(yǐ)得到相同(tóng)的信号，就(jiù)可以成为(wèi)暗物质所存(cún)在的非常有力的(de)证(zhèng)据(jù)了。但是由于这个实验室刚刚建成不久，所(suǒ)以截至目(mù)前还无法提供(gōng)相应的数(shù)据支(zhī)持(chí)。诞辰是指活人还是死人，诞辰和生日的区别另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射(shè)一(yī)台新的(de)望远镜，这台(tái)太空望远镜叫做“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它(tā)的宽视(shì)场仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太空(kōng)望远镜其中一个(gè)关键(jiàn)的用途就是探索暗物质背(bèi)后的奥秘，对于探测的结果(guǒ)，我们只能拭(shì)目以待(dài)了。费米(mǐ)实验室粒(lì)子天体物(wù)理中(zhōng)心的科学家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果暗物(wù)质存在，它们极有可能拥有另(lìng)一种(zhǒng)神秘的效应，这种诞辰是指活人还是死人，诞辰和生日的区别暗物(wù)质效(xiào)应，会支持宇(yǔ)宙当中生命的诞生(shēng)，或者(zhě)说是生命进化的一个重要因素。

如果(guǒ)这(zhè)一(yī)理(lǐ)论得到进一步的证(zhèng)实(shí)，那么遍布宇宙当中的(de)暗物质(zhì)会(huì)不会意味着人类并不孤(gū)单(dān)呢？或许(xǔ)在宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中某个角落的(de)行星上(shàng)，暗物质正在通过这(zhè)样的效(xiào)应创造生命。当然，这些推论的大前提(tí)是(shì)要先找到(dào)暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞(zàn)，你的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：太仓网站建设,太仓网络公司,太仓网站制作,太仓网页设计,网站推广-昆山云度信息科技有限公司 诞辰是指活人还是死人，诞辰和生日的区别