宇宙(zhòu)是“人为制(zhì)造”的？为何会存在科学(xué)无法解释的“暗物质(zhì)”？暗物质又(yòu)究竟是什么？人(rén)类为了(le)寻找暗物质存在的证据，科学家们(men)在过去的几(jǐ)十年当中进行了(le)超过50次(cì)的长期实(shí)验，但是却没有发现任何的有效证据(jù)。除了一个(gè)地方，在1687年出版的自然哲学数(shù)学原理一书中，埃萨(sà)克(kè)牛(niú)顿发表(biǎo)了万(wàn)有引力定律，它(tā)揭示了宇宙中天体(tǐ)运动的(de)规律。往后(hòu)的几百年来，当(dāng)天文学家(jiā)们发现(xiàn)某些天体运行轨道出现异常(cháng)，不符合万有引力(lì)定律的时候，他们(men)就(jiù)会知道，周围一(yī)定有未(wèi)知的(de)天(tiān)体通过(guò)引力在摄动它的轨道。比如(rú)在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过天王星(xīng)运行轨道的异常，推算并且发现了海王(wáng)星的(de)存(cún)在。另(lìng)外，哈雷彗(huì)星、冥王星的发现都是应用万有引(yǐn)力定律(lǜ)所取(qǔ)得重大天(tiān)文(wén)成就(jiù)的(de)例(lì)子。但是这些发(fā)现都(dōu)是在(zài)恒(héng)星系统的尺度当(dāng)中，可当(dāng)我们(men)上(shàng)升到(dào)星系或者是星团的尺(chǐ)度，事情就(jiù)开始变(biàn)得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学(xué)家弗(fú)里茨(cí)兹威基(jī)正在(zài)研(yán)究和测量后(hòu)发星(xīng)系团的质(zhì)量(liàng)。这是一个由数千个星系所组成(chéng)的巨大星系团，这些星(xīng)系被引(yǐn)力束(shù)缚(fù)在一起(qǐ)。测量星系(xì)团(tuán)的质量一般会使(shǐ)用(yòng)到两种方法，当(dāng)两种(zhǒng)方(fāng)法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第一种是获得其"光度学的质(zhì)量"，需要的数(shù)据是测量各(gè)个星系的(de)光度。

第二种是动力学质量的计算，是(shì)利用光谱红移测(cè)量星系团(tuán)中的各个(gè)星(xīng)系相对于星系团的(de)运动(dòng)速度。当测量结果(guǒ)出来之后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度学(xué)质量”的400倍。这意味着，后发(fā)座星系团有99%的质量消失了，或(huò)者说这99%的质量并(bìng)不(bù)以(yǐ)可见(jiàn)光的形(xíng)式所存在，我(wǒ)们无法(fǎ)看到(dào)。最诡异(yì)的是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹威(wēi)基发现星(xīng)系团中很(hěn)多(duō)星系的速度比理(lǐ)论上要(yào)快得多，按照牛顿(dùn)的运动学定律，仅(jǐn)靠这些可见星系(xì)的质量所产生的引力是无法将(jiāng)它们束缚在(zài)星系团(tuán)内的，它们早(zǎo)就应该被抛出星系团(tuán)之外了，除非(fēi)有(yǒu)一种神秘的(de)力(lì)量在起作(zuò)用，这种力(lì)量来源于某种(zhǒng)隐(yǐn)形(xíng)的物(wù)质。

现实中有和自己儿子的吗，有多少给过自己的儿子="宇宙(zhòu)是“人为创造”的证据？颠覆科学(xué)认知的(de)暗物(wù)质！竟(jìng)是(shì)生命诞生(shēng)的基础？_黑料正能(néng)量" decoding="async" data-ratio="0.6186612576064908" data-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(cǐ)，兹(zī)维(wéi)基提出了这(zhè)样部分不可见的暗质，它(tā)不发散光、吸光(guāng)、反射光，但是(shì)它们却占据(jù)着宇(yǔ)宙中绝大(dà)部分的质量。只(zhǐ)是当时(shí)的人们对这(zhè)样的一(yī)种说法不屑一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗(àn)物质”这个词(cí)才再一次出现。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯(kěn)特福特在观测仙女座(zuò)星系中的恒星运动。理论(lùn)上(shàng)来说(shuō)，距(jù)离中心越远的(de)恒星在其轨(guǐ)道上的运行速(sù)度就会越慢。但是他们观测的(de)结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与中(zhōng)心距离(lí)的(de)增加，恒星的旋转速度几乎保持不变(biàn)。可是根据牛(niú)顿的万有引力定律，在(zài)星系当中如果(guǒ)没有足够大(dà)的质(zhì)量来吸(xī)引它们，这些外围的恒(héng)星早就被甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这种现象，科学家们(men)会使用一种相对标准的方法(fǎ)来解(jiě)释暗物质的存(cún)在，这种方法(fǎ)就是测量(liàng)星系(xì)当中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在(zài)Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度(dù)。如果出现异常(cháng)的结果，就认(rèn)为是(shì)由暗物质的(de)力量进(jìn)入其中。

于是科学家(jiā)们通过射电(diàn)望远镜测量了(le)距(jù)离星系(xì)中心(xīn)更远距(jù)离的(de)氢元(yuán)素，发现它们的旋转(zhuǎn)速度并不符合牛(niú)顿的力学定(dìng)律(lǜ)。我们的(de)太(tài)阳系也不例外，太阳系位于(yú)银河(hé)系的第(dì)三悬(xuán)臂之(zhī)上，距离银河系(xì)中心2.6万(wàn)光年，根据万有引力定(dìng)律进行计算，太阳系的运(yùn)行速(sù)度应该是160千(qiān)米/秒，但(dàn)实(shí)际(jì)上，太(tài)阳系正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银河(hé)系(xì)旋转，这个实际(jì)速度远远(yuǎn)大于理论速度，那(nà)么产生以上这种向心加(jiā)速度的原因(yīn)很可能就是(shì)存(cún)在(zài)着(zhe)一种我们(men)看不(bù)到的物质，是(shì)这些暗物质(zhì)的引力效应将星系聚集在了一(yī)起。

也(yě)是(shì)从这时开始，越(yuè)来越多的研究(jiū)人员开始相(xiāng)信暗物质的(de)存在。科(kē)学家根(gēn)据星系外恒星轨道的速度(dù)，估算在星系当中暗物质的质量(liàng)占整个星(xīng)系质量的85%。但是(shì)，暗物质并不是唯一可以解释(shì)这个现(xiàn)象的(de)原因。在一(yī)项新的研究当中，科学家们(men)发现，几(jǐ)乎(hū)没(méi)有引(yǐn)力效应的遥远(yuǎn)恒(héng)星之间，也会出现速度上的微小差异。另(lìng)外，天(tiān)文学家还发(fā)现了一个反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地球(qiú)大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不多，但是星系(xì)当中存在的恒星数量却只有银河系的千分之一。

所以在(zài)理论(lùn)上(shàng)，该星系必须(xū)存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家们使用最先进的(de)望(wàng)远镜(jìng)对其(qí)进(jìn)行(xíng)了40个小时的(de)详(xiáng)细测量之后，发现星系中的恒星运动是可以用正常(cháng)的物质和力学定律来解释的。那么又(yòu)有人提出，也许(xǔ)该星系(xì)的暗(àn)物质(zhì)，已经被附近的另一个(gè)大星(xīng)系剥离了。奇(qí)怪的是，它的附近(jìn)没有任何星系存(cún)在。造成(chéng)这些现象的除了暗物质(zhì)的假说(shuō)之外，另一种可能就是人类对引力的理(lǐ)解还不够全面，引力很(hěn)可(kě)能(néng)在不同尺(chǐ)度空间(jiān)中的工作方(fāng)式是不同的，这(zhè)意(yì)味着在行星系(xì)尺(chǐ)度中的天体会沿着它们的轨道(dào)，按照我们(men)所(suǒ)理解的(de)方式运动(dòng)。但是上升到星(xīng)系和星团的尺(chǐ)度(dù)，引力之间的(de)相互作用则是不同的方式(shì)。对于(yú)在(zài)星系团之(zhī)间的(de)相互作用(yòng)，科学家还引入了外部场(chǎng)效应的(de)概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质量之(zhī)间(jiān)会产(chǎn)生对彼此特(tè)殊的效果，这个(gè)理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立，这(zhè)意味着(zhe)我们需要对现在的(de)物(wù)理定律(lǜ)进(jìn)行(xíng)修正，这些发现也让很多人认为暗(àn)物质假说理论就此终结。但是在宇宙当(dāng)中(zhōng)还有(yǒu)关于暗物质存在的其(qí)他(tā)的理论(lùn)证据，这些(xiē)理论(lùn)证据是蒙德(dé)理论所(suǒ)没法解(jiě)释(shì)的“引(yǐn)力透镜”。

径(jìng)向距离为(wèi)37亿光年的(de)子弹星系团，由两(liǎng)个碰撞(zhuàng)的星系团所组成(chéng)，类(lèi)似这样(yàng)的星团(tuán)，它(tā)们大部(bù)分的普通质量都(dōu)在星(xīng)系的气体当中。当星(xīng)团以(yǐ)1000万公里/小(xiǎo)时发生(shēng)碰(pèng)撞(zhuàng)的时候，星际气体的(de)相互(hù)作用就会导致温(wēn)度(dù)的急(jí)剧(jù)升高，速度大(dà)幅降低。所以在理论上(shàng)，在碰(pèng)撞之(zhī)后，子弹星系团大(dà)部(bù)分的(de)质量将(jiāng)位于所有这些(xiē)气体(tǐ)所(suǒ)在的中间区(qū)域。那么我(wǒ)们通过什(shén)么来(lái)验证它的质(zhì)量区域到底(dǐ)是不是(shì)集中在中间呢？前不久，詹(zhān)姆斯(sī)韦伯太空望远镜传回了宇宙(zhòu)当中(zhōng)第一张全彩的高清照(zhào)片，在照片(piàn)中我们可以明显地看到很(hěn)多星系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨大的(de)形变。其实这(zhè)些星系本身并不是真(zhēn)的被扭曲了，也(yě)不(bù)是韦(wéi)伯望远(yuǎn)镜出了什(shén)么问(wèn)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(liàng)超(chāo)级巨大的(de)天(tiān)体遮挡，这个超大质量的东西的(de)引力，会使身后更遥远星(xīng)系(xì)的光(guāng)都(dōu)发生了扭曲。这个现象就是引力透镜效应。这个巨大的天体可能是超(chāo)大质量的黑洞(dòng)或(huò)者(zhě)是暗物(wù)质。

所以当人们对子(zi)弹(dàn)星(xīng)系团观测的时候，发现它的大质量区域并不(bù)是在中(zhōng)间，而是在两侧。所以最好的解释方(fāng)法就是当星团发生全部的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的质(zhì)量气体被卡在了中(zhōng)间，暗物质则(zé)直接通过(guò)了这个区域，并在(zài)两(liǎng)边形成了引(yǐn)力(lì)透(tòu)镜。对子弹星系团的引力透镜(jìng)研究也被(bèi)认为是暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的迄今为止(zhǐ)最好(hǎo)的理论证据。

除此之外(wài)，还(hái)有来自宇(yǔ)宙当中最古老的光。从宇宙(zhòu)大(dà)爆炸(zhà)开始，38万年之后，可见光(guāng)终(zhōng)于可以畅(chàng)通(tōng)无阻地穿越在(zài)宇宙当中(zhōng)了。经(jīng)过(guò)了130多亿年之后，这些光在宇宙空(kōng)间背景(jǐng)上留下(xià)了各相同性的微波辐射(shè)。其中(zhōng)红色的部分表示温度较高的区(qū)域，蓝色则表示相对较冷的(de)区域(yù)，但实际上它们之间的温差只有(yǒu)万分之一。

科学家(jiā)们通过(guò)对前景背景(jǐng)分离后的二(èr)值图像进(jìn)行连通(tōng)域提取和标(biāo)记(jì)之后发现，如(rú)果宇(yǔ)宙(zhòu)当中(zhōng)没有(yǒu)暗(àn)物质，图形看起来不应该是这样的，而随着暗物(wù)质(zhì)的(de)增(zēng)加，一些(xiē)峰(fēng)值的幅度会(huì)减小，才变得(dé)看起来“和谐”。为了匹配宇宙(zhòu)微(wēi)波(bō)背(bèi)景辐(fú)射(shè)的测(cè)量(liàng)值(zhí)，我们需(xū)要的暗物质大(dà)约是(shì)普(pǔ)通(tōng)物质的(de)5倍。这个数字(zì)与解释星系当中恒星运动所(suǒ)需要的暗物质比例是一致的。这就意味(wèi)着。

用了一个简单的理论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解释了很多不(bù)同的观测结果。而暗物质的本质就是宇宙当中(zhōng)存在着某(mǒu)种类型(xíng)的(de)粒子(zi)，它们不参与任何(hé)其他的电磁作用(yòng)，只(zhǐ)通过(guò)引力来相互(hù)作用。所以如果能够找到这种粒子的存(cún)在，就相当于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到底是什么？科(kē)学家(jiā)们已经提出了数十(shí)种的假(jiǎ)想(xiǎng)目标，而要寻找这(zhè)些不(bù)同的目标粒子所(suǒ)需要的(de)实验方式也不(bù)相同。在(zài)过去的(de)几十(shí)年当中，人类为(wèi)了寻(xún)找这(zhè)些看不见、摸不到(dào)，几乎不会与常规物质(zhì)相互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们(men)已经进行了超(chāo)过50次的实验，却没(méi)有任(rèn)何实质性(xìng)的发现，除了一个地方，意大利的格兰萨(sà)索山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯(sī)山脉。

在山(shān)下(xià)1400米处(chù)的地下矿(kuàng)井(jǐng)当中，藏(cáng)着地球上最大的(de)地学实验室，这(zhè)个实(shí)验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三(sān)层楼高的探测器，一直致(zhì)力于寻找暗物质粒子的(de)周期性震荡。

自1997年(nián)以来(lái)，这里的科学家声(shēng)称观测到(dào)了某种信(xìn)号(hào)。经过了20多年(nián)的数据(jù)收(shōu)集(jí)，人(rén)们发现了一个有趣(qù)的事情。探测率(lǜ)会在(zài)每年(nián)的6月份达(dá)到峰值，然后在11月(yuè)降到最(zuì)低，而且在20年当中每年都是一样。一些科(kē)学(xué)家认为(wèi)这可(kě)能是人类(lèi)发现暗物质的第一个直(zhí)接证据。

但是为什么暗(àn)物质(zhì)会产生周期性的年度(dù)信号(hào)呢？刚(gāng)才我们讲了太阳系正(zhèng)在以220公里/秒的速(sù)度围(wéi)绕着银河系进行移动，那么如(rú)果暗物质(zhì)存在宇宙当中(zhōng)，这意味着我(wǒ)们也在(zài)以这样的速(sù)度(dù)在穿越着暗(àn)物质流，这个过程中会(huì)产(chǎn)生相(xiāng)应的振荡，同时地球(qiú)又以30公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行旋(xuán)转(zhuǎn)。所以(yǐ)有半年的时(shí)间，地球围绕太阳的方向与(yǔ)太阳环绕银(yín)河系的方向是一致(zhì)的，而(ér)另外(wài)半年(nián)则与(yǔ)之相反(fǎn)。

而在(zài)6月份的(de)时候，地球(qiú)与(yǔ)太(tài)阳的方向(xiàng)正好(hǎo)达到完全一致，这是理论上地球穿越暗物质流最快的时段。而在(zài)11月份，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽(jǐn)管(guǎn)在实(shí)际的情况中，太阳(yáng)系相对银(yín)河系的平(píng)面(miàn)呈现了60度的倾(qīng)斜，但是这(zhè)并不影响这个理论的有效性。

因(yīn)此科学家认为这可以用来解(jiě)释，研究人员(yuán)们所观测到的周期性信号。当然也(yě)可能(néng)有其他的情(qíng)况，造成这(zhè)种年度周期信号(hào)的差异也(yě)可能(néng)是(shì)温(wēn)度、湿度、土壤中的水分、高山上(shàng)的积雪，甚(shèn)至连意大利游(yóu)客的(de)数量也符合(hé)这(zhè)个(gè)周期(qī)的规律。

所以，科学家们(men)又(yòu)在南(nán)半球建立了一(yī)个(gè)几乎相同的实验室，这里的季节(jié)与之(zhī)前的实(shí)验(yàn)室正(zhèng)好相反，而(ér)在这里，地球穿(chuān)过暗物(wù)质流(liú)的(de)运动特征和第一(yī)个实验室是一样的。

因此(cǐ)，如果在这(zhè)里可以(yǐ)得到(dào)相同的(de)信(xìn)号，就可以成(chéng)为暗物质所存在(zài)的非常有力的证据了(le)。但是由(yóu)于这(zhè)个实验室刚刚建成(chéng)不久，所以截(jié)至目前还无法提供相应的数据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远(yuǎn)镜，这台太空望远镜叫做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的(de)主镜大(dà)小跟(gēn)哈勃(bó)望远镜(jìng)相同，但(dàn)它(tā)的宽视(shì)场仪器提供的(de)视野是哈(hā)勃(bó)红外仪器的(de)100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太空(kōng)望远镜(jìng)其中一个(gè)关键的用(yòng)途就是探索暗(àn)物质(zhì)背(bèi)后(hòu)的奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目(mù)以待了。费米实验室(shì)粒子天体物(wù)理中心的科(kē)学家(jiā)丹(dān)琥珀和(hé)贾森斯特芬研究发现，如(rú)果(guǒ)暗物质(zhì)存在，它们极(jí)有可能拥有(yǒu)另(lìng)一种神秘的(de)效应，这种(zhǒng)暗(àn)物(wù)质效应，会支持(chí)宇(yǔ)宙当中生(shēng)命(mìng)的诞生(shēng)，或者(zhě)说是生(shēng)命进化(huà)的一个重要因素。

如果这一理论(lùn)得到进一(yī)步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质会不会(huì)意味着人类并不孤单呢？或许(xǔ)在宇宙当中(zhōng)某(mǒu)个角落的行(xíng)星上(shàng)，暗物质正(zhèng)在通过这(zhè)样的效应创(chuàng)造生命。当然，这(zhè)些推论(lùn)的大前提是要先找到暗物质(zhì)存在的(de)实(shí)际证据。那么小伙伴们(men)，你们觉(jué)得(dé)暗(àn)物质到(dào)底存不存(cún)在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支持是我(wǒ)更新的动(dòng)力！

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