宇宙是“人为制造”的？为何(hé)会存在科学(xué)无法解释的“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什么？人类为了寻找暗物质存在的证(zhèng)据，科(kē)学家们在过去的几十(shí)年当(dāng)中(zhōng)进行了超过50次的长期实验，但是却没有(yǒu)发现任何的(de)有效证据。除了一(yī)个(gè)地(dì)方(fāng)，在1687年出版的(de)自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛(niú)顿(dùn)发表了万有引力定律，它揭示(shì)了宇宙中天体运动(dòng)的规律。往后(hòu)的几(jǐ)百年来，当(dāng)天文学家(jiā)们发(fā)现(xiàn)某些天体运(yùn)行轨道出(chū)现(xiàn)异常，不符合万有引力定(dìng)律的时候，他(tā)们就会知道，周围一定有未(wèi)知的天体通过引力(lì)在摄动它的轨道(dào)。比如在(zài)1846年，奥本勒(lēi)维耶就通过天王(wáng)星(xīng)运行轨道的(de)异常，推算并且(qiě)发现了(le)海王星的存(cún)在。另外，哈雷彗(huì)星、冥王星的(de)发现都是应用(yòng)万有引(yǐn)力定律所(suǒ)取得重大天(tiān)文成就的例子。但是这(zhè)些发现(xiàn)都是在恒星系统的尺度当中，可当(dāng)我们上(shàng)升到(dào)星系或者是星团的尺(chǐ)度，事(shì)情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物理(lǐ)学(xué)家弗里茨(cí)兹(zī)威基正在研究(jiū)和(hé)测量后发星系(xì)团的质量。这是一(yī)个由数千个星系(xì)所组成(chéng)的巨大星(xīng)系团，这(zhè)些星系被(bèi)引力(lì)束(shù)缚在一起。测量星系团的(de)质量一般会使(shǐ)用到(dào)两(liǎng)种方法，当两(liǎng)种方法结(jié)果(guǒ)一致(zhì)，就可以确定其质量的(de)范围。

第一种(zhǒng)是获(huò)得其(qí)"光度学的质量"，需要(yào)的数据是测量各个星系的光度。

第(dì)二种是动力(lì)学质量的计(jì)算(suàn)，是利用光谱红移测(cè)量星(xīng)系团(tuán)中的各个(gè)星(xīng)系相(xiāng)对于星系团的(de)运(yùn)动速度。当(dāng)测量(liàng)结(jié)果出来之后，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度学质量(liàng)”的400倍。这意味着，后发座星(xīng)系团有99%的(de)质量消失了，或者说(shuō)这99%的质量并(bìng)不以可见(jiàn)光的形式所存在，我(wǒ)们无(wú)法看到(dào)。最诡异的是，在测量速(sù)度的过程(chéng)中(zhōng)，兹威基发现星系团中很(hěn)多星系的速度比理论上要快得多，按照牛顿的运动(dòng)学定律，仅靠这些可(kě)见星系的质量所产生(shēng)的引(yǐn)力是无法将它们束缚(fù)在(zài)星系团内的，它们早就应该被抛出星系团之外(wài)了(le)，除非(fēi)有一种神秘的力量在起作用，这种(zhǒng)力量(liàng)来源于(yú)某种隐形(xíng)的(de)物(wù)质。

300mm是多少厘米 300mm是多大的鞋-type="jpeg" data-w="1479" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/46f985a9e4c3e7e.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

据此，兹维基提出了这样部分不可见(jiàn)的暗(àn)质，它不发散光、吸光(guāng)、反射光，但是(shì)它们却占(zhàn)据着宇宙(zhòu)中绝大(dà)部分(fēn)的质(zhì)量。只是当(dāng)时(shí)的(de)人们对这样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到(dào)40年(nián)之后，“暗物质”这个词才(cái)再一次(cì)出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和肯特福特(tè)在观测仙(xiān)女座(zuò)星系中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距(jù)离中心越远的恒星在其轨道上的运行速度就会越(yuè)慢(màn)。但是他(tā)们观测的结果却(què)让人(rén)感到不可思议(yì)。

随着(zhe)与中心(xīn)距(jù)离的增加，恒(héng)星(xīng)的(de)旋转速(sù)度几乎(hū)保(bǎo)持不变。可(kě)是根(gēn)据牛顿的万有(yǒu)引力定律(lǜ)，在星(xīng)系当中如果没有足够大(dà)的(de)质(zhì)量(liàng)来吸引它们，这些外围(wéi)的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科(kē)学家们会使用(yòng)一种相对标(biāo)准的(de)方法来解释暗物质的存在(zài)，这(zhè)种方法就(jiù)是(shì)测量(liàng)星(xīng)系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系(xì)中(zhōng)心的距离，以(yǐ)及在Y轴上(shàng)气体(tǐ)的旋转速(sù)度(dù)。如果出现异常的结果(guǒ)，就认(rèn)为是由(yóu)暗物质的(de)力量进入其中。

于是科(kē)学家们通过射电望远镜测量了距(jù)离星(xīng)系(xì)中心更远距离的氢元(yuán)素，发现(xiàn)它(tā)们的旋转(zhuǎn)速度(dù)并不符合牛(niú)顿的力学定律。我(wǒ)们的太(tài)阳系也不(bù)例外，太(tài)阳系(xì)位于银河系的第三悬臂之上(shàng)，距离银河系中心2.6万(wàn)光年(nián)，根据(jù)万(wàn)有(yǒu)引力定律进行计算，太阳系的运行(xíng)速度(dù)应该是160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以220千米(mǐ)/秒的速度围(wéi)绕(rào)银(yín)河(hé)系(xì)旋(xuán)转，这个实际速度远远(yuǎn)大于(yú)理论速度，那么产生以(yǐ)上这(zhè)种向心加(jiā)速度的原因很可能(néng)就是存(cún)在着一种(zhǒng)我们看不到(dào)的物质，是这(zhè)些暗物(wù)质(zhì)的引力效应(yīng)将星(xīng)系聚集在了一起。

也是(shì)从这时开始，越来越(yuè)多的研究人员(yuán)开始相信暗物质的存在。科学家根据星系(xì)外恒(héng)星轨道的速度，估算在星系当中暗物(wù)质的质量占整个星系质(zhì)量的85%。但是(shì)，暗物质(zhì)并不(bù)是(shì)唯一可(kě)以解释这个现(xiàn)象的原因。在一项新的研究当(dāng)中，科(kē)学(xué)家(jiā)们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星之间，也会出现速度上的微小差(chà)异。另外，天文学家还发现(xiàn)了一个反(fǎn)常(cháng)的星(xīng)系，叫(jiào)做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系距离地(dì)球大(dà)约2.5亿光年，大小和银河系(xì)不多(duō)，但(dàn)是(shì)星(xīng)系当(dāng)中存在(zài)的恒星数量却只有银(yín)河系的千分(fēn)之一。

所以在理论上，该星系必须存(cún)在暗物质，否则就会(huì)分崩离析。但是科学家们使用最先进的望(wàng)远镜对其(qí)进行了40个小时的(de)详细测量之后，发现(xiàn)星系中的恒星运动是(shì)可(kě)以用正常(cháng)的物(wù)质(zhì)和力学定律来解释的。那么(me)又有人提出(chū)，也(yě)许(xǔ)该(gāi)星系的(de)暗物质，已(yǐ)经被附近(jìn)的另一个大星系剥(bō)离了。奇怪的(de)是(shì)，它的附近(jìn)没有任何星系存在。造(zào)成这些现(xiàn)象的(de)除了暗(àn)物(wù)质的(de)假说之(zhī)外，另一种可能就是(shì)人类对引力的理解还不够全面(miàn)，引力很可(kě)能(néng)在不同尺度空间中的工(gōng)作(zuò)方式是(shì)不同的，这意味着在行星系尺度中的天(tiān)体会沿着它(tā)们的轨道，按照我们所(suǒ)理解(jiě)的方(fāng)式运(yùn)动。但(dàn)是上(shàng)升到星(xīng)系(xì)和星团的尺度，引(yǐn)力之间(jiān)的相互作用则(zé)是不同(tóng)的方式。对(duì)于(yú)在星系团之间的相互作(zuò)用，科学家还引入(rù)了外部场效应的概念，指的(de)是在数百(bǎi)万光年的(de)规模上，巨大的质量之间(jiān)会产生对彼此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论(lùn)。如果MOND蒙(méng)德(dé)理论成(chéng)立，这意味着(zhe)我们需要对现(xiàn)在(zài)的物(wù)理定律(lǜ)进行修正，这些发现也让很多人认为暗(àn)物质假说理论(lùn)就此终结(jié)。但是在宇宙当中还有关于暗物质(zhì)存在的其他的理论证据，这些理论证据是蒙德理论(lùn)所没法(fǎ)解释(shì)的(de)“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为(wèi)37亿(yì)光年(nián)的子(zi)弹星系团(tuán)，由两个碰(pèng)撞(zhuàng)的星(xīng)系团所组成，类似这(zhè)样的星团，它(tā)们(men)大部分(fēn)的(de)普通质量(liàng)都在星(xīng)系(xì)的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生(shēng)碰(pèng)撞的时候，星(xīng)际气体的相互作(zuò)用就会导致温度的急剧升高(gāo)，速(sù)度大幅降低。所以在理论(lùn)上(shàng)，在(zài)碰(pèng)撞之后，子弹星系团大部分的质量将位于所有这(zhè)些气(qì)体(tǐ)所在的中间区域。那么我们通过什么(me)来验(yàn)证它的质量区(qū)域(yù)到底是不是(shì)集(jí)中在中间呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太(tài)空望远镜传回(huí)了(le)宇宙当中第一张全彩的高清照片，在照片(piàn)中我们可以明显地看到很多星系似乎被拉(lā)伸产生了巨大的(de)形变。其实这些(xiē)星系本身并不是真的被扭曲了，也不(bù)是韦伯望远镜出了什么问(wèn)题，而是这样(yàng)极遥远的天(tiān)体和我们地球上的观测者(zhě)之间(jiān)。被(bèi)一(yī)个质量(liàng)超级巨大(dà)的天体遮挡，这个(gè)超大质量的东(dōng)西(xī)的引力(lì)，会使身后更(gèng)遥远星系的光(guāng)都发生了扭曲。这个现象就是引力(lì)透镜效应。这个巨大的天体可能是超(chāo)大质(zhì)量(liàng)的(de)黑洞或者是(shì)暗物质。

所(suǒ)以当人(rén)们对(duì)子弹(dàn)星系团观测的时候，发现它的大质(zhì)量区域并不是在中间(jiān)，而(ér)是(shì)在两侧。所以最好的(de)解释方法就(jiù)是当星团(tuán)发(fā)生全(quán)部(bù)的碰撞时，可被(bèi)观测到的质量气(qì)体被(bèi)卡在了(le)中(zhōng)间，暗(àn)物质则直接(jiē)通(tōng)过了这个区域，并(bìng)在两(liǎng)边形(xíng)成了引力透(tòu)镜。对子弹星系团的引力透镜研究(jiū)也被认为是暗物质存在的迄(qì)今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外(wài)，还有来自宇宙当(dāng)中最古老的光。从宇宙大爆炸开(kāi)始(shǐ)，38万(wàn)年(nián)之后，可见光(guāng)终(zhōng)于可(kě)以畅通无阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过了130多亿年之后(hòu)，这些光在宇宙空(kōng)间背(bèi)景上留下了各相(xiāng)同性的微波辐射。其(qí)中(zhōng)红色(sè)的部分表示温度较高(gāo)的区域，蓝(lán)色则表(biǎo)示(shì)相对(duì)较冷的区域，但实(shí)际上它(tā)们之间的(de)温差只有万分之(zhī)一(yī)。

科学(xué)家们通过对前景(jǐng)背景分离后的(de)二值图像进行连通域提取和标(biāo)记之后发现，如(rú)果宇宙当中没有暗(àn)物质，图(tú)形(xíng)看起(qǐ)来(lái)不应(yīng)该是这样的(de)，而随着暗物质的增(zēng)加(jiā)，一些峰(fēng)值的幅度(dù)会减小，才变(biàn)得看起来“和谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微(wēi)波背景辐射的(de)测(cè)量值，我们(men)需(xū)要的暗物质大约是普通(tōng)物质的5倍。这个数字与解释星(xīng)系当中恒星运动(dòng)所需要的(de)暗物质(zhì)比例(lì)是(shì)一致的(de)。这就意味着。

用了一个(gè)简单的(de)理论(lùn)框架，就(jiù)很好地(dì)解(jiě)释了很多不(bù)同的观测(cè)结果(guǒ)。而暗物质(zhì)的本质就是(shì)宇宙当中存在着某种类型的粒(lì)子，它们不参与任何其他的(de)电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如(rú)果能够找到这种粒子的(de)存(cún)在，就(jiù)相当于找到了(le)暗(àn)物质(zhì)存在的实际证据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学家们(men)已经(jīng)提出了(le)数十种的假想目标(biāo)，而要寻找这(zhè)些不同的(de)目标粒子所(suǒ)需要的实验(yàn)方式也(yě)不相同(tóng)。在过去(qù)的几十(shí)年当中，人类为了寻找这(zhè)些看不见、摸不到，几乎不会与常规物质相(xiāng)互作用(yòng)的“暗物(wù)质”，科学家们已经进行了超(chāo)过50次的(de)实验(yàn)，却没有(yǒu)任何实质(zhì)性的发现，除了一个地方(fāng)，意大利的格兰(lán)萨(sà)索山，隶属于(yú)阿尔(ěr)卑(bēi)斯山脉。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当中，藏着地(dì)球上最(zuì)大的地学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器，一直致(zhì)力于寻找(zhǎo)暗物质粒子的周期(qī)性震荡。

自(zì)1997年(nián)以来，这里的科学家声称(chēng)观(guān)测到了某种信号。经(jīng)过了20多年的数据收集，人们发现(xiàn)了一个有趣的(de)事情。探测率会在每年的6月(yuè)份达到峰(fēng)值，然后在11月降到最低，而且在20年当中每年都是一样。一些科学家(jiā)认为这可能是人(rén)类发现暗物质的(de)第一(yī)个(gè)直(zhí)接证据。

但(dàn)是(shì)为什么(me)暗(àn)物质会(huì)产生(shēng)周(zhōu)期性的年度信号呢(ne)？刚才我们讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒的(de)速度围(wéi)绕着银河系进行移动，那么如果(guǒ)暗(àn)物质存在宇宙当中(zhōng)，这意味着我们(men)也在(zài)以这样的速(sù)度在穿越(yuè)着暗物质流，这个过程中会产生相应的振(zhèn)荡，同时(shí)地(dì)球又以30公里/秒(miǎo)的速度围(wéi)绕太阳进(jìn)行旋转。所以有半年的时间，地球围绕(rào)太阳的方向与(yǔ)太(tài)阳(yáng)环(huán)绕银河系的方向是一致的(de)，而另(lìng)外(wài)半年则(zé)与(yǔ)之相反。

而在6月份的时候，地球与太(tài)阳(yáng)的(de)方向正(zhèng)好达到(dào)完(wán)全一致(zhì)，这是理(lǐ)论上地球穿越暗物(wù)质流最快的时(shí)段。而在(zài)11月份，又恰好达到了最慢值。尽管(guǎn)在实际的情况(kuàng)中(zhōng)，太阳系相对(duì)银河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并(bìng)不影响这个理论的有效性。

因此科学家认(rèn)为这可以用来解(jiě)释，研(yán)究人员们所(suǒ)观(guān)测到的周期性信号(hào)。当然也可能有其他的情(qíng)况，造成这种年度(dù)周期信号的差异也可能是温度、湿度、土壤(rǎng)中的(de)水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连意大利游客的(de)数量(liàng)也符合这个周期的(de)规律。

所以，科(kē)学家们又(yòu)在南半球建立了一个(gè)几(jǐ)乎相同的(de)实(shí)验室(shì)，这里的季节(jié)与(yǔ)之前的(de)实验室(shì)正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿(chuān)过暗物质(zhì)流的(de)运动特征和第一个实验室是一样(yàng)的(de)。

因此，如(rú)果(guǒ)在(zài)这里可以得到相同的信号，就可(kě)以成为暗物质所存在的非常有力的证据了。但(dàn)是由于(yú)这(zhè)个实验室(shì)刚刚建成不久(jiǔ)，所以(yǐ)截至(zhì)目前还(hái)无法提供(gōng)相(xiāng)应的数据支持(chí)。另外(wài)，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新的望(wàng)远(yuǎn)镜，这台(tái)太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼(màn)”，它的主镜大小(xiǎo)跟哈(hā)勃望远镜(jìng)相同，但(dàn)它的宽视场仪器提供的(de)视野(yě)是哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼(màn)太空望(wàng)远镜其中一个关键的用途(tú)就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目(mù)以待了(le)。费米实验室粒子天体物理中心的科学家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研(yán)究发现，如(rú)果暗物(wù)质存(cún)在，它(tā)们极有可(kě)能拥有另一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的(de)诞(dàn)生(shēng)，或者说是生(shēng)命(mìng)进化的(de)一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论得(dé)到进一步的(de)证实，那么遍布宇宙当中的暗物质(zhì)会(huì)不会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角(j300mm是多少厘米 300mm是多大的鞋iǎo)落(luò)的(de)行星上，暗物(wù)质正在通过这样的效应创造生命(mìng)。当然，这些(xiē)推论(lùn)的大前提是(shì)要先找到暗(àn)物质(zhì)存(cún)在的实际证据。那么小(xiǎo)伙(huǒ)伴们，你们觉得(dé)暗物(wù)质到底(dǐ)存不存(cún)在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支持(chí)是我更新(xīn)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 300mm是多少厘米 300mm是多大的鞋