宇宙是“人(rén)为制造”的？为(wèi)何会存在科学(xué)无(wú)法(fǎ)解(jiě)释的(de)“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什么？人(rén)类为了寻找暗物质存(cún)在的证据，科学家们在(zài)过(guò)去(qù)的几十(shí)年当中进行了超过50次的长(zhǎng)期实(shí)验(yàn)，但(dàn)是却没有(yǒu)发现任何的有效证据。除了一个(gè)地方，在1687年出版的自然哲(zhé)学数学(xué)原理一书中，埃萨(sà)克牛顿发表了万有(yǒu)引力(lì)定律(lǜ)，它揭示了宇宙中天体(tǐ)运(yùn)动的规律。往后的几百年(nián)来，当天文学家们发(fā)现(xiàn)某些天(tiān)体运行(xíng)轨道出现异常，不符合万(wàn)有引(yǐn)力(lì)定律的时候，他们就会知道，周围一定有未知的天体通过(guò)引力在摄动它的轨道。比如在1846年(nián)，奥本(běn)勒维(wéi)耶就通过天王星(xīng)运行(xíng)轨道的异(yì)常，推算并且发现(xiàn)了海王(wáng)星的(de)存在(zài)。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥(míng)王星(xīng)的(de)发(fā)现都是应用万有引力定律所(suǒ)取(qǔ)得重大天文成就的(de)例子。但是这些发现都(dōu)是在(zài)恒星系统的尺度当中，可当我(wǒ)们上升到(dào)星系或者(zhě)是星团的(de)尺度，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理(lǐ)学家弗里茨兹(zī)威基(jī)正(zhèng)在研究和(hé)测量(liàng)后发(fā)星系团(tuán)的质(zhì)量。这是一个由数千个星系(xì)所组成的巨(jù)大星系团(tuán)，这些(xiē)星系被引力束缚在一起(qǐ)。测量星(xīng)系团的质量(liàng)一般(bān)会(huì)使用到两种方法，当两种方法结果一致，就可以(yǐ)确定(dìng)其质量(liàng)的(de)范围。

第一(yī)种是获得其"光(guāng)度(dù)学的(de)质量"，需(xū)要(yào)的(de)数(shù)据(jù)是测量各个(gè)星系的光度。

第二种是动力学质量的计算，是(shì)利用光谱红(hóng)移测量星系团中(zhōng)的各个星系(xì)相对于星系团(tuán)的运动(dòng)速度。当测(cè)量结(jié)果(guǒ)出来之后，兹(zī)威基彻底(dǐ)懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是(shì)“光度学质量(liàng)”的400倍。这意味着，后(hòu)发座星系(xì)团有99%的质(zhì)量消失了，或者说(shuō)这99%的质量并(bìng)不以(yǐ)可见光的(de)形(xíng)式所存在，我们无法看到。最诡异的(de)是，在测量速度的(de)过程中，兹(zī)威基发现星(xīng)系团(tuán)中很多星系的速度比(bǐ)理(lǐ)论上要快得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些(xiē)可见星系的质量所产生的引力(lì)是无(wú)法(fǎ)将(jiāng)它们束(shù)缚在星系团内的，它(tā)们早就应该被抛出星系团之外了(le)，除非有一种(zhǒng)神秘的力量在起作用，这种力量来源于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的物(wù)质。

据此，兹维基提(tí)出了这样部分(fēn)不可见(jiàn)的暗(àn)质(zhì)，它不发散光、吸光、反射光，但(dàn)是它(tā)们却占据着宇(yǔ)宙中绝大(dà)部分的质量。只是当时的人们对这(zhè)样的(de)一种说(shuō)法不(bù)屑一(yī)顾(gù)。

直到40年之后，“暗(àn)物(wù)质(zhì)”这个词才(cái)再一次出现。天文学家维拉鲁宾(bīn)和肯(kěn)特福(fú)特在观测(cè)仙(xiān)女座(zuò)星(xīng)系中的恒星运(yùn)动(dòng)。理(lǐ)论(lùn)上来说，距离中心越远的恒(héng)星在其轨道上的运行(xíng)速度(dù)就会越慢。但(dàn)是他们观(guān)测(cè)的结果却让人感(gǎn)到不可思(sī)议。

随(suí)着与(yǔ)中心(xīn)距离的增加，恒(héng)星的旋转速度(dù)几乎保持(chí)不变。可是根据牛顿(dùn)的(de)万(wàn)有(yǒu)引力定律(lǜ)，在星系(xì)当中(zhōng)如果没有足够大的质量来(lái)吸引它们(men)，这些外围的恒星早就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基(jī)于(yú)这种现象，科学家们(men)会使(shǐ)用一种相对标准的方法来解释暗物质的存在，这种方法就是(shì)测(cè)量星系当中气体在X轴上(shàng)距离(lí)星(xīng)系中心(xīn)的距离(lí)，以及在Y轴(zhóu)上气体的旋转速度(dù)。如果出(chū)现异常的结果(guǒ)，就(jiù)认为(wèi)是由暗(àn)物(wù)质的(de)力量进入其中。

于是科学家们通过射电望远(yuǎn)镜测(cè)量(liàng)了距离(lí)星系中心更远距(jù)离的(de)氢元素，发现它们(men)的旋转(zhuǎn)速度(dù)并(bìng)不符合(hé)牛顿(dùn)的(de)力学(xué)定律。我们的太阳系也(yě)不例外，太阳(yáng)系(xì)位于银(yín)河系的第三(sān)悬臂之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年，根据万有引(yǐn)力定律进行计算，太阳系的运(yùn)行速度(dù)应该(gāi)是(shì)160千米(mǐ)/秒，但实际(jì)上(shàng)，太阳(yáng)系正在以220千(qiān)米/秒的速度围绕银河系旋转(zhuǎn)，这(zhè)个实际速度(dù)远远(yuǎn)大于理论(lùn)速(sù)度，那么产生以上这种向(xiàng)心(xīn)加(jiā)速度(dù)的原因很可能就是(shì)存(cún)在着一种我们看不到的(de)物质(zhì)，是这些暗物质的引力效应将星系聚集(jí)在了一起。

也是(shì)从这时开始，越来(lái)越多(duō)的研(yán)究人员开始相信(xìn)暗物质的存在。科学家根(gēn)据(jù)星系外恒星轨道的(de)速度，估算在星(xīng)系当中暗物质的质量占整个星系(xì)质量(liàng)的(de)85%。但是，暗物质(zhì)并不(bù)是唯一可以解释这个现象(xiàng)的原(yuán)因。在一(yī)项新的研究当中，科(kē)学(xué)家们发现(xiàn)，几乎没有引力(lì)效应的遥远恒星之间，也会(huì)出(chū)现速度(dù)上的微小(xiǎo)差异。另外，天文学家还(hái)发现了一(yī)个反(fǎn)常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系距离地球(qiú)大(dà)约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不多，但是星系(xì)当中存(cún)在的恒星数量(liàng)却(què)只有银河系的千分之(zhī)一。

所以(yǐ)在理论上，该星系必须存(cún)在暗(àn)物质，否则就(jiù)会分崩离析。但(dàn)是科(kē)学家(jiā)们使用(yòng)最先进的望(wàng)远镜对其进行(xíng)了40个小时的详(xiáng)细(xì)测量之(zhī)后，发(fā)现星(xīng)系中的恒星运动(dòng)是(shì)可以用正常的物(wù)质和力学定律来解释的。那么又有人提出，也(yě)许该星系的暗物质，已经被(bèi)附近的另(lìng)一个大星系(xì)剥离了。奇(qí)怪(guài)的是，它的附(fù)近(jìn)没(méi)有任(rèn)何星系存在(zài)。造成(chéng)这(zhè)些现象的(de)除(chú)了暗物(wù)质的假(jiǎ)说之外，另一种可能就是人类对引(yǐn)力的理解还(hái)不够全面(miàn)，引(yǐn)力很可能在不同尺(chǐ)度空(kōng)间中的工作(zuò)方式是不同的，这意味着在行星系(xì)尺度(dù)中(zhōng)的(de)天体会沿着它们的轨道，按(àn)照我们所理解的方式(shì)运(yùn)动。但是上升(shēng)到星系和星(xīng)团的尺(chǐ)度，引(yǐn)力之(zhī)间的相互作用则是不同的(四字拟声词有哪些ABAB式，abcd四字拟声词有哪些de)方(fāng)式。对(duì)于(yú)在星系团(tuán)之间(jiān)的相(xiāng)互作用，科学(xué)家还(hái)引入了外部场效(xiào)应(yīng)的概念，指的是在数百万光(guāng)年的规模上，巨大的质量之间会产生(shēng)对彼此特(tè)殊(shū)的效果，这个理论(lùn)叫(jiào)做MOND蒙德理(lǐ)论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意味着我(wǒ)们需要(yào)对(duì)现在(zài)的(de)物理(lǐ)定律进行修(xiū)正，这些发(fā)现也(yě)让很(hěn)多(duō)人认为暗物质假说理(lǐ)论就此终结。但是(shì)在宇宙(zhòu)当中还(hái)有关于暗物质存在的其他(tā)的理论证(zhèng)据，这些理论(lùn)证据(jù)是(shì)蒙德理论(lùn)所(suǒ)没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿(yì)光年的子弹星系团，由两个(gè)碰撞的星系团所组成，类似这样(yàng)的星团，它们(men)大部分(fēn)的普通质量都在星系的气体当中(zhōng)。当星团以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞的时(shí)候，星际气体的相互作用就会导致温度的急剧升高，速度大幅(fú)降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团大部(bù)分的质量将位于所有这些气体所(suǒ)在的中间区域。那么(me)我们通(tōng)过(guò)什么来验证它的质(zhì)量区域到底(dǐ)是(shì)不是集中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙当中第一张(zhāng)全彩的高清照片，在照片中我们(men)可以明(míng)显地看到很多星系(xì)似(s四字拟声词有哪些ABAB式，abcd四字拟声词有哪些hì)乎被拉伸产生了巨(jù)大的形(xíng)变(biàn)。其实(shí)这(zhè)些(xiē)星(xīng)系本身(shēn)并不是(shì)真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出(chū)了什么问题，而是这样极遥远(yuǎn)的天体和我们地球上的观测者之间。被一个质量超级巨大的天(tiān)体(tǐ)遮挡(dǎng)，这个超大(dà)质量的东西(xī)的引力，会使身(shēn)后更遥(yáo)远星系的光都发生了(le)扭曲。这(zhè)个现象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨大(dà)的天(tiān)体可能是(shì)超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质。

所以当人(rén)们对子弹星(xīng)系团(tuán)观测的时候，发现它的大(dà)质量区域并不是(shì)在中间，而是在两(liǎng)侧(cè)。所以(yǐ)最好(hǎo)的解释方法就是(shì)当星(xīng)团发生全部的碰撞(zhuàng)时，可(kě)被观测到的质量气体被卡在(zài)了中间，暗物(wù)质(zhì)则直接(jiē)通过了这(zhè)个区域，并在两边形成了引力透镜。对(duì)子弹星系团的(de)引力透镜研究也被认(rèn)为是(shì)暗物质存在的迄今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外，还有(yǒu)来自(zì)宇宙当(dāng)中最古(gǔ)老(lǎo)的光。从(cóng)宇宙(zhòu)大爆(bào)炸开(kāi)始，38万年之(zhī)后，可见光终于(yú)可(kě)以(yǐ)畅(chàng)通无阻地穿(chuān)越在宇宙当中了。经(jīng)过了130多亿年之(zhī)后，这(zhè)些光在(zài)宇宙(zhòu)空(kōng)间背景上留下了(le)各相同(tóng)性(xìng)的微(wēi)波辐射。其中红色的部分(fēn)表示温度较高(gāo)的区域(yù)，蓝色则表示相对较冷(lěng)的区域，但实际上它们之间的(de)温差只有万分之一(yī)。

科学家们通过对前(qián)景背景(jǐng)分(fēn)离后(hòu)的二值(zhí)图像进行连(lián)通域提取和(hé)标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗物质，图形看起来不应该是这样的，而随着暗物质的增(zēng)加(jiā)，一些(xiē)峰值(zhí)的幅度(dù)会减(jiǎn)小，才变得看起来“和(hé)谐”。为了(le)匹配宇宙微波背景辐射的测量值(zhí)，我(wǒ)们需要(yào)的(de)暗物质大约是普通物质的5倍。这(zhè)个数(shù)字(zì)与解释星系当中(zhōng)恒(héng)星(xīng)运动所需要的暗物质比例是(shì)一致的(de)。这就意味(wèi)着。

用了(le)一个简单的理论框架，就很好地解释了(le)很多不(bù)同(tóng)的观测结果。而暗(àn)物质的本(běn)质就是宇宙当中存(cún)在着某(mǒu)种类(lèi)型的粒子，它们(men)不参与(yǔ)任何(hé)其他(tā)的(de)电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能够找(zhǎo)到(dào)这(zhè)种粒子的存在，就相当于找到了暗物质存在的(de)实际证据(jù)。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们(men)已经提(tí)出了数十种的假想(xiǎng)目(mù)标(biāo)，而要寻找这些不同的目标粒子所需要的实验方式也不相(xiāng)同。在过(guò)去的几十年当中，人类为了(le)寻找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常(cháng)规物质相互作(zuò)用的“暗物(wù)质”，科学家(jiā)们(men)已经(jīng)进行了超过50次的实验，却没(méi)有任何(hé)实质性的发(fā)现(xiàn)，除了一(yī)个地方(fāng)，意(yì)大利的格兰(lán)萨索山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在山下1400米处的地下(xià)矿井当中，藏着地(dì)球上(shàng)最大的地学实验室，这个实验(yàn)室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一(yī)个三层楼(lóu)高(gāo)的探测(cè)器，一直致力于寻找(zhǎo)暗(àn)物质(zhì)粒子(zi)的周期性震荡。

自(zì)1997年以来，这里的科学家声称观(guān)测(cè)到了某种信(xìn)号。经过了(le)20多年的(de)数据(jù)收集，人们发现了一个有趣的(de)事(shì)情。探测率会在每年(nián)的6月份(fèn)达到峰值，然(rán)后在11月降到(dào)最低(dī)，而且在20年当中每(měi)年都是一(yī)样(yàng)。一些科(kē)学家认(rèn)为这可能是人类发现暗物质(zhì)的第一(yī)个直接(jiē)证(zhèng)据。

但(dàn)是为(wèi)什么暗物(wù)质会产生(shēng)周期(qī)性的年度信号呢？刚(gāng)才我们(men)讲(jiǎng)了太(tài)阳系正在以220公里/秒的速度围绕着(zhe)银(yín)河系(xì)进行移(yí)动，那么如果(guǒ)暗(àn)物(wù)质(zhì)存在(zài)宇宙当中，这意味(wèi)着我(wǒ)们也在以这(zhè)样的速度在穿(chuān)越着暗物质(zhì)流，这(zhè)个过程中会产(chǎn)生相应(yīng)的振荡，同(tóng)时地球又以30公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半年的时间，地(dì)球围绕(rào)太阳的方(fāng)向与太(tài)阳(yáng)环绕(rào)银河系的方(fāng)向是一致的，而另(lìng)外半(bàn)年(nián)则与之相(xiāng)反。

而(ér)在(zài)6月份(fèn)的时候，地球(qiú)与太阳的方(fāng)向正好达到完全一致，这是(shì)理论上地球(qiú)穿(chuān)越暗物(wù)质流(liú)最快的时段。而在(zài)11月份，又恰好达(dá)到了(le)最慢值。尽管在实际的情况中(zhōng)，太阳系相(xiāng)对(duì)银河系的平面呈(chéng)现了60度(dù)的(de)倾斜，但是这并不影响这个理论的(de)有效性。

因(yīn)此科学家认为这可(kě)以用来解(jiě)释(shì)，研(yán)究人员们所观测到(dào)的周期性信号。当(dāng)然也可能有其他(tā)的情况，造成这种年度周期(qī)信号的差异也(yě)可(kě)能是温度、湿度(dù)四字拟声词有哪些ABAB式，abcd四字拟声词有哪些、土壤中(zhōng)的(de)水分(fēn)、高山(shān)上的积雪，甚至(zhì)连意(yì)大利游(yóu)客的(de)数量也符合这个周期的规律。

所(suǒ)以(yǐ)，科(kē)学家们又在南半球(qiú)建立了一个(gè)几乎相(xiāng)同的实验(yàn)室，这里的(de)季节与(yǔ)之(zhī)前的实(shí)验室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿(chuān)过暗物质流的运动特征(zhēng)和第一个实验室是一样的。

因此，如果(guǒ)在(zài)这里可以(yǐ)得到相同的信号，就可以成为暗物(wù)质所存在(zài)的非常有力的证据了。但是(shì)由(yóu)于(yú)这个实验室刚刚(gāng)建成不久，所以截至目前还无法提供相(xiāng)应的数据(jù)支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发射一台新的望(wàng)远镜，这台太空(kōng)望远镜叫(jiào)做“南(nán)希格雷(léi)斯罗曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪(yí)器(qì)的100倍(bèi)。南希(xī)格雷斯罗曼太空望(wàng)远镜其(qí)中一个关键的(de)用(yòng)途(tú)就是探索(suǒ)暗物质(zhì)背后的奥秘，对(duì)于探测的结果，我们(men)只能拭目(mù)以待了。费米实(shí)验室粒子天体物理中心的科(kē)学家丹(dān)琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬研究发现，如果(guǒ)暗物(wù)质(zhì)存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一(yī)种(zhǒng)神秘的效应(yīng)，这种(zhǒng)暗物质效应，会支持宇宙当(dāng)中生命的(de)诞生，或者说(shuō)是生命进化的一个(gè)重要因素(sù)。

如果这一理论得到进一(yī)步(bù)的证实(shí)，那么遍布宇宙当(dāng)中的(de)暗物质会不(bù)会意味着人类并(bìng)不(bù)孤单(dān)呢(ne)？或许在宇(yǔ)宙当中某(mǒu)个角落的行星上(shàng)，暗物质正在通过这样的效应创造生命。当然，这些推论(lùn)的大前提(tí)是(shì)要先(xiān)找到暗物(wù)质存在的(de)实际证据。那么小伙伴(bàn)们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的(de)支(zhī)持是(shì)我更新的动(dòng)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 四字拟声词有哪些ABAB式，abcd四字拟声词有哪些