宇宙是“人(rén)为(wèi)制(zhì)造(zào)”的？为(wèi)何(hé)会存在科学无(wú)法解(jiě)释(shì)的(de)“暗(àn)物质”？暗物(wù)质(zhì)又究竟是什么？人类为了寻找暗(àn)物质存在的证据，科学家们在过去的几十年当中进行了超过50次的长期实验，但是(shì)却没有发(fā)现任何(hé)的有(yǒu)效证据。除了一个地方，在1687年出版(bǎn)的(de)自然(rán)哲学数学原理一书(shū)中，埃萨克牛顿发(fā)表了(le)万有引(yǐn)力(lì)定律，它揭示(shì)了宇宙中天(tiān)体(tǐ)运动的规律。往后的(de)几百年来，当天文学家们(men)发现(xiàn)某些天体运行轨道出现异(yì)常，不符合万有引力定(dìng)律(lǜ)的时候，他们就会知道，周围一定有未知(zhī)的天体通过引力在摄动它的(de)轨道。比如在(zài)1846年，奥本(běn)勒维耶就(jiù)通过(guò)天王星运行轨道的异常(cháng)，推算并且发现了(le)海王(wáng)星的存在(zài)。另外，哈雷彗(huì)星(xīng)、冥(míng)王星的(de)发现都是(shì)应(yīng)用万(wàn)有引力定律(lǜ)所取(qǔ)得重大天文成(chéng)就的(de)例子。但是这些发现都是在恒星(xīng)系统(tǒng)的尺度当中，可当我们上升到星系或者是星(xīng)团的尺度，事情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物(wù)理(lǐ)学家弗里茨兹威基正在研究和测(cè)量后发星系团的(de)质量。这是一(yī)个由数(shù)千个星(xīng)系所组成的(de)巨大星系团，这些星(xīng)系被(bèi)引(yǐn)力束缚在(zài)一(yī)起。测(cè)量星系团的质量一般会使用到两种方法，当两种方法结(jié)果一致，就可以确定(dìng)其质量的范(fàn)围。

第一种是获得其"光度学的(de)质量"，需(xū)要(yào)的数据(jù)是测量各(gè)个星系的光(guāng)度(dù)。

第二种是动力学质量的计(jì)算，是(shì)利用光谱红(hóng)移测(cè)量星(xīng)系(xì)团中的各个星(xīng)系相对于星系团的(de)运动速度。当测量结果出来(lái)之(zhī)后，兹威(wēi)基彻底懵了，“动力学质(zhì)量(liàng)”竟(jìng)然(rán)是“光度学(xué)质量(liàng)”的400倍。这意味(wèi)着，后发座星系团有(yǒu)99%的质量(liàng)消(xiāo)失(shī)了，或(huò)者美白精华一次用多少量，美白精华一次用多少量377说(shuō)这99%的质量并不以可见光的形式所(suǒ)存在，我们无法看到。最诡异的是，在测(cè)量速度(dù)的过(guò)程中，兹威基发现(xiàn)星系团中很多星系的速度比理(lǐ)论上要快得多，按照(zhào)牛顿(dùn)的运动学定律，仅靠这些可见(jiàn)星系的质量所产生的(de)引力(lì)是无法将它(tā)们束(shù)缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星系(xì)团之外了，除非有一种神秘的力(lì)量在起作(zuò)用，这种(zhǒng)力量(liàng)来源于某(mǒu)种隐形的物质。

据此，兹维基提出了(le)这样部分不可(kě)见的暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们(men)却占据着宇宙中绝大部(bù)分(fēn)的质量。只是当时的人们对(duì)这样的(de)一(yī)种说(shuō)法不(bù)屑(xiè)一顾。

直到40年(nián)之后，“暗物(wù)质(zhì)”这(zhè)个词才再一次出现。天文(wén)学家维拉鲁宾(bīn)和肯(kěn)特福特在(zài)观测(cè)仙女座星系中(zhōng)的恒星运动。理论上来说，距离中心越远的(de)恒星在其轨道上的运行速度(dù)就会越慢。但是他们观测的结(jié)果却让(ràng)人感到不(bù)可思议。

随着与中心距离的增加(jiā)，恒星(xīng)的旋转速度几(jǐ)乎保持(chí)不变。可是根(gēn)据牛(niú)顿的万(wàn)有引力定(dìng)律，在星(xīng)系(xì)当中如果没有(yǒu)足够大的(de)质量来吸引(yǐn)它们(men)，这些外围的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科学(xué)家(jiā)们会使用一种(zhǒng)相对标准的方法来(lái)解释暗物(wù)质的存在，这(zhè)种方法就(jiù)是测量星系当(dāng)中(zhōng)气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如(rú)果出现异常的(de)结(jié)果，就认为是(shì)由暗物质(zhì)的力量(liàng)进入其中。

美白精华一次用多少量，美白精华一次用多少量377type="jpeg" data-w="1897" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/67429f249a21ea5.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

于(yú)是(shì)科(kē)学家们通(tōng)过射电望远镜(jìng)测量了距离(lí)星(xīng)系中心更(gèng)远(yuǎn)距离的氢(qīng)元素，发现它们(men)的旋转速度(dù)并不符(fú)合牛顿的(de)力学定律(lǜ)。我们的太阳系也(yě)不(bù)例外，太阳系位于(yú)银河系的第(dì)三(sān)悬臂之上，距离银河系(xì)中心2.6万光年，根(gēn)据万有(yǒu)引力定律(lǜ)进行(xíng)计算，太阳系的运行速度应该是160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速度(dù)围绕银河系旋转，这(zhè)个实际速度远远大(dà)于理论(lùn)速度，那么产生以上这种(zhǒng)向心(xīn)加速度(dù)的(de)原因很可能就(jiù)是存(cún)在(zài)着一(yī)种我们看(kàn)不到的物(wù)质(zhì)，是(shì)这些(xiē)暗物质(zhì)的引力效应将星系聚集在(zài)了(le)一起。

也是从这时开始，越来越多的研究(jiū)人员开始相信暗(àn)物质的存在(zài)。科学家根据星系外恒星(xīng)轨道的速度，估算在星系当中暗(àn)物质的质量(liàng)占整个星系质量的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯一(yī)可以解释这个现象的原因。在一(yī)项新的研究(jiū)当中，科学家(jiā)们(men)发现，几乎没(méi)有引力效(xiào)应(yīng)的遥远(yuǎn)恒星之间，也会出(chū)现(xiàn)速(sù)度上(shàng)的微(wēi)小差异。另外，天(tiān)文(wén)学家还发(fā)现(xiàn)了(le)一个(gè)反常的星(xīng)系(xì)，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离(lí)地球大约2.5亿光(guāng)年，大小(xiǎo)和银(yín)河系不多，但(dàn)是星系当中存在的恒星数量却只有银河(hé)系(xì)的千分之一。

所(suǒ)以(yǐ)在理论(lùn)上，该星系必须存在(zài)暗(àn)物质，否则(zé)就会分崩离析。但是(shì)科学家们(men)使用最(zuì)先进的望远镜对其进行了40个小时的详(xiáng)细测量之(zhī)后，发现(xiàn)星系中的恒星(xīng)运动是可(kě)以用正(zhèng)常的(de)物质和力学定律来解释的。那么又有人提出，也许该星系的暗物(wù)质，已(yǐ)经(jīng)被附(fù)近的另一个大星系剥离了。奇怪的是(shì)，它的附近没有(yǒu)任何星(xīng)系存在(zài)。造(zào)成这些现象的除了暗物(wù)质的假说之(zhī)外，另一种可能就是人类对引力的理解(jiě)还不够全(quán)面，引力很可能在不同(tóng)尺(chǐ)度空间中的(de)工作方式是不同的(de)，这(zhè)意味(wèi)着在行星系(xì)尺度中的(de)天体会沿着它们(men)的(de)轨道(dào)，按照(zhào)我们所理解的方式运动。但(dàn)是上升到星系(xì)和星团的尺(chǐ)度(dù)，引(yǐn)力之间的相互作用则是(shì)不同的(de)方式。对于在星系团之间(jiān)的相互作用，科学家还(hái)引入了外部(bù)场效(xiào)应的概念(niàn)，指的是在(zài)数百万光年的规(guī)模上，巨大的质量之间(jiān)会产生对彼此特(tè)殊的效果，这个理论(lùn)叫做MOND蒙德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成立(lì)，这意味(wèi)着(zhe)我(wǒ)们需要对(duì)现在的(de)物理(lǐ)定律进行修正，这些发现也让很多人认为暗物质假说(shuō)理论就此终结。但是在宇(yǔ)宙当中还有(yǒu)关于暗物(wù)质(zhì)存在(zài)的(de)其他的理论证据，这(zhè)些理论证据是蒙德理论所没法解释的“引力(lì)透镜”。

径向(xiàng)距(jù)离为(wèi)37亿光年的子弹(dàn)星系(xì)团，由(yóu)两个碰撞的星系(xì)团所组成，类似(shì)这样的星团(tuán)，它们(men)大(dà)部分的普通质量(liàng)都在星系的气体(tǐ)当(dāng)中。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞的时候，星际气(qì)体的相互作(zuò)用就(jiù)会导致温(wēn)度的急剧升(shēng)高，速(sù)度大幅降低。所(suǒ)以在(zài)理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分的质(zhì)量将位(wèi)于所有这(zhè)些气体所在(zài)的中间区(qū)域。那么我(wǒ)们通过(guò)什么来验(yàn)证它的质量区域到底(dǐ)是不是(shì)集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望远镜传回了宇宙当中第一张全彩的(de)高清(qīng)照片(piàn)，在照片中我们可以明显地看到很多星系(xì)似(shì)乎被拉(lā)伸产生(shēng)了巨大(dà)的形变。其实这(zhè)些星(xīng)系本身并(bìng)不是真的(de)被扭曲(qū)了(le)，也不是(shì)韦伯望远镜出(chū)了什(shén)么问题，而(ér)是这样(yàng)极遥(yáo)远的天体和我们地球上的观测(cè)者之间(jiān)。被一(yī)个(gè)质量超(chāo)级巨大的(de)天体遮挡，这(zhè)个(gè)超大质量的东(dōng)西的引力，会使身后更(gèng)遥远星系的光(guāng)都发生(shēng)了扭曲。这个现(xiàn)象就是引力透镜效(xiào)应。这个(gè)巨大的天(tiān)体可能是(shì)超大质量的黑(hēi)洞或(huò)者是暗物(wù)质。

所(suǒ)以当(dāng)人们对子弹星系团(tuán)观测的时候，发现它的(de)大质量(liàng)区域并(bìng)不是在中间，而是在(zài)两侧(cè)。所以最(zuì)好的解释(shì)方法就(jiù)是当(dāng)星团发生全部的碰撞时，可被观(guān)测到的质量(liàng)气体被卡在了(le)中间，暗物质则直接通过了这个区域，并在两边(biān)形成了引力透镜。对子弹星系团的引力透镜研(yán)究也被认(rèn)为是暗物质存在的迄(qì)今(jīn)为美白精华一次用多少量，美白精华一次用多少量377(wèi)止最好的理论证据。

除此之外，还(hái)有来自宇(yǔ)宙(zhòu)当中最(zuì)古老的光。从宇宙大(dà)爆炸开始，38万年之后，可见(jiàn)光终于可以(yǐ)畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之后，这些光在(zài)宇宙空间背景上留下了各相同性的微波辐射。其中红色(sè)的部分表示(shì)温度较高的区域，蓝色则表示相对较(jiào)冷的(de)区域，但(dàn)实际(jì)上它们之间(jiān)的温(wēn)差只有万分之一。

科学家们通过对(duì)前景背景分离后的(de)二值图(tú)像进(jìn)行(xíng)连通域提取和标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当(dāng)中没(méi)有暗物质(zhì)，图(tú)形(xíng)看起来不应(yīng)该是这样的，而随着暗物质(zhì)的增加(jiā)，一些峰(fēng)值的幅(fú)度会减小，才(cái)变得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙微(wēi)波(bō)背景辐(fú)射(shè)的(de)测量值，我们需要的暗(àn)物质大约是(shì)普通物质的5倍。这个数(shù)字(zì)与解(jiě)释(shì)星系(xì)当中(zhōng)恒星运(yùn)动所需要(yào)的暗物质比例是一致的。这就意味着。

用(yòng)了一个简单的理(lǐ)论框架，就很好地解释(shì)了很多不同的(de)观测结(jié)果。而暗(àn)物质的本(běn)质就(jiù)是宇宙当(dāng)中存在着某种类型(xíng)的粒子，它们不参与任何其他的电磁(cí)作用(yòng)，只通过(guò)引力(lì)来相(xiāng)互(hù)作用。所以(yǐ)如果(guǒ)能够(gòu)找到(dào)这种粒子的(de)存(cún)在(zài)，就相当于找到了暗物质(zhì)存在(zài)的实际证据(jù)。这种粒子(zi)到底是(shì)什么(me)？科学家们已经提出了数十种的假想目(mù)标，而(ér)要寻找这些不同的(de)目标粒子所需要的实验方式也(yě)不相同。在过去的几(jǐ)十年当中，人类为(wèi)了寻找这些看不见、摸不到，几乎(hū)不会与(yǔ)常规物质相(xiāng)互作用的“暗物(wù)质(zhì)”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却没(méi)有(yǒu)任何(hé)实(shí)质性的(de)发(fā)现，除了(le)一个地方，意大(dà)利的格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔卑斯(sī)山脉。

在山下1400米(mǐ)处(chù)的地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最(zuì)大的地学实验室，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层楼高的探(tàn)测器(qì)，一直致力于寻找暗物质粒(lì)子的周期性(xìng)震荡。

自(zì)1997年以来，这(zhè)里(lǐ)的科学家(jiā)声称(chēng)观测到了某种信号(hào)。经过了20多年的数据(jù)收集，人们发现了一(yī)个有趣(qù)的事情。探测(cè)率会在每(měi)年的6月(yuè)份达到(dào)峰值(zhí)，然后在11月降到(dào)最低(dī)，而(ér)且在20年当中每(měi)年都是一样。一些科学家认为这可(kě)能是(shì)人(rén)类(lèi)发(fā)现暗物(wù)质的(de)第(dì)一个(gè)直接(jiē)证据。

但是为什么暗物质会(huì)产生周期(qī)性的(de)年度信(xìn)号呢(ne)？刚才(cái)我们讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒(miǎo)的速度围绕着银河系进行移动，那么如果暗物质存(cún)在宇(yǔ)宙当中，这意味着(zhe)我们也在以这样的(de)速度在(zài)穿(chuān)越着(zhe)暗物质流，这(zhè)个(gè)过程中会(huì)产生相应的振荡，同时地球(qiú)又(yòu)以30公里/秒的速(sù)度围绕太阳进行(xíng)旋转。所以(yǐ)有半年的时间，地(dì)球围绕太(tài)阳的方向与(yǔ)太阳环(huán)绕银河系的方向是一致的，而另外半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的时(shí)候，地(dì)球(qiú)与太阳的方向正好达到完全(quán)一(yī)致，这(zhè)是(shì)理论(lùn)上地球穿越(yuè)暗物质(zhì)流(liú)最快(kuài)的(de)时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管(guǎn)在实际的(de)情况中，太阳(yáng)系相对银(yín)河系的(de)平面呈现(xiàn)了60度的倾(qīng)斜(xié)，但是这(zhè)并(bìng)不影响这个理(lǐ)论(lùn)的(de)有效(xiào)性(xìng)。

因此科学家(jiā)认为这可以用来解释，研究人员们所观测到的周期性信号。当然也可能有其(qí)他的情况，造成(chéng)这种(zhǒng)年度(dù)周期(qī)信号的差异也(yě)可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水分、高山上(shàng)的积雪(xuě)，甚至连意(yì)大利(lì)游客的数量也(yě)符(fú)合这个周期的规(guī)律(lǜ)。

所以，科学家(jiā)们又在(zài)南半球建(jiàn)立了一个几(jǐ)乎(hū)相(xiāng)同的实验室，这里的季节与之前的实(shí)验室正好相反，而在这里，地球穿过暗物质(zhì)流的(de)运动特征和第(dì)一个实验室是(shì)一样的。

因此，如(rú)果在这里可以得到相(xiāng)同的信号，就可以成为暗(àn)物质所存在的非常有力(lì)的(de)证据了。但(dàn)是由于这个实验室刚刚建成不久，所(suǒ)以截至目前还(hái)无法(fǎ)提供(gōng)相(xiāng)应的数据(jù)支持。另外，在(zài)2025年，NASA将会发射一台(tái)新的望远镜(jìng)，这(zhè)台太(tài)空望远镜叫做“南希格雷(léi)斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈勃望(wàng)远镜(jìng)相同，但它的宽视场仪器提供的视野(yě)是哈勃红外仪(yí)器的100倍(bèi)。南希(xī)格雷(léi)斯(sī)罗曼太(tài)空望(wàng)远镜其(qí)中一个关键(jiàn)的用途就是探索(suǒ)暗物(wù)质背后的奥秘，对于探(tàn)测(cè)的结果，我们只能(néng)拭目(mù)以(yǐ)待了。费米(mǐ)实验室(shì)粒(lì)子天体物理中(zhōng)心的(de)科学家丹琥(hǔ)珀和贾(jiǎ)森(sēn)斯特芬研究发现，如果暗物质存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一种神(shén)秘的效应，这种暗(àn)物质(zhì)效应，会支持(chí)宇宙当中(zhōng)生命的诞生，或者(zhě)说是生命进化的一(yī)个(gè)重要因素。

如果这一理论得到进一步的(de)证实，那么(me)遍(biàn)布(bù)宇宙当中的暗物质(zhì)会不会意味(wèi)着(zhe)人类并不孤单呢？或(huò)许(xǔ)在宇宙当中(zhōng)某个角落的行星(xīng)上，暗(àn)物质正在(zài)通(tōng)过这样的(de)效(xiào)应创(chuàng)造(zào)生命。当然，这些推论的大前提是要先找到暗物质(zhì)存在的(de)实际证据。那么(me)小伙伴们(men)，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支(zhī)持是(shì)我更新(xīn)的(de)动力(lì)！

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