宇宙是“人(rén)为制造”的？为何(hé)会存在科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是什(shén)么？人类为(wèi)了寻找暗(àn)物质存在的证据，科(kē)学家们(men)在过去的几(jǐ)十年当(dāng)中进行了超过50次的(de)长期实验，但是却没有发现任何的有效证据。除了一个(gè)地(dì)方，在1687年出(chū)版的自然哲学(xué)数学原(yuán)理一(yī)书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万有引力(lì)定律，它揭示了宇宙中天体运动(dòng)的规律(lǜ)。往后的(de)几(jǐ)百年(nián)来，当天文(wén)学家(jiā)们(men)发现某(mǒu)些天(tiān)体运行轨(guǐ)道(dào)出现异(yì)常，不符合万有引(yǐn)力定律(lǜ)的时(shí)候(hòu)，他们(men)就会知道，周围一定有(yǒu)未知的天(tiān)体通过(guò)引力在(zài)摄(shè)动它的(de)轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维耶就通(tōng)过天王星运行轨道的异常，推算并且发现了海王星(xīng)的(de)存在。另(lìng)外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发现都是应用(yòng)万(wàn)有引力(lì)定律所取(qǔ)得重大天文成(chéng)就的例子。但是这些发现都(dōu)是在恒星系统的尺度当中，可(kě)当我们(men)上升到(dào)星系或者是星(xīng)团(tuán)的尺度，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士的(de)物(wù)理学(xué)家弗里茨(cí)兹威(wēi)基正在研究(jiū)和测量(liàng)后(hòu)发星系团的质量。这是一个由数千个(gè)星系所组成的巨大星系团，这些星系被引力束缚在一(yī)起。测量星系团的质(zhì)量(liàng)一般会使用到两种方法，当两种方(fāng)法结果一(yī)致，就(jiù)可以确定其(qí)质量的范(fàn)围。

第一种是(shì)获得其"光度学的质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第二种是动力学(xué)质量的(de)计算，是利用光谱红移(yí)测量星(xīng)系团(tuán)中的各个星(xīng)系相对于(yú)星系团的运动速度。当测量结果(guǒ)出来之后，兹威基彻(chè)底懵了(le)，“动力学质量”竟然是“光(guāng)度学质(zhì)量”的400倍(bèi)。这意味着(zhe)，后发座星系团有99%的(de)质(zhì)量消失了，或(huò)者说这(zhè)99%的质(zhì)量并不以可(kě)见(jiàn)光的形式所存在，我们(men)无(wú)法(fǎ)看到。最诡(guǐ)异的是，在测量(liàng)速度的过程中(zhōng)，兹威(wēi)基(jī)发现星(xīng)系团中(zhōng)很(hěn)多星系(xì)的速度比理(lǐ)论上要快(kuài)得(dé)多(duō)，按照牛顿(dùn)的运动学定律，仅(jǐn)靠这些(xiē)可见星系的(de)质量所产生(shēng)的(de)引力(lì)是无法将它们(men)束缚在星系团内(nèi)的，它们早就(jiù)应(yīng)该被抛出星系团之(zhī)外了，除非有一种神秘的(de)力量(liàng)在起作用，这种力量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维基(jī)提(tí)出(chū)了这样(yàng)部分不可见的暗质，它(tā)不发(fā)散光、吸光、反射光(guāng)，但是它们(men)却占据着宇宙中绝大(dà)部分的(de)质(zhì)量(liàng)。只是(shì)当时的人们对这样的一种说(shuō)法不屑一顾。

直(zhí)到40年之(zhī)后，“暗物质”这(zhè)个词才(cái)再一次出(chū)现。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯特福特在观(guān)测仙女座星(xīng)系(xì)中的恒(héng)星(xīng)运动。理(lǐ)论上来说，距离中心(xīn)越远的恒星在其轨道上的运行速度就会越(yuè)慢(màn)。但是(shì)他们(men)观测的结果却让人感到不可思议(yì)。

随着与中心距离的(de)增加，恒星的旋转速(sù)度(dù)几乎保(bǎo)持不变。可(kě)是(shì)根据牛顿的万有引力定律(lǜ)，在(zài)星系当中(zhōng)如果(guǒ)没有足够大的质量来吸引它们，这些外围的恒(héng)星早就被甩到宇宙当中了。基于这(zhè)种现象，科学家(jiā)们会使用一种(zhǒng)相对标准的方法来解释暗物质(zhì)的存在，这种方法(fǎ)就是测(cè)量星(xīng)系当中气体在X轴上(shàng)距离星系中心的距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现(xiàn)异常(cháng)的(de)结果，就(jiù)认(rèn)为是(shì)由暗(àn)物质的(de)力(lì)量进入(rù)其中。

于是科(kē)学家(jiā)们(men)通过射(shè)电望(wàng)远镜测(cè)量了距离星系中心(xīn)更远(yuǎn)距离的氢元素，发现它们(men)的(de)旋转(zhuǎn)速(sù)度(dù)并不符合(hé)牛顿的力(lì)学定律(lǜ)。我(wǒ)们的(de)太阳(yáng)系(xì)也不例(lì)外(wài)，太阳系位于银河系的第三(sān)悬臂之(zhī)上，距离(lí)银(yín)河系(xì)中心(xīn)2.6万光年(nián)，根据万有引(yǐn)力定律(lǜ)进行(xíng)计算，太阳系的运行(xíng)速度应该(gāi)是160千米(mǐ)/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速度围绕(rào)银河系旋转，这个(gè)实际(jì)速度(dù)远远(yuǎn)大于理论速(sù)度，那么产生以上(shàng)这种向(xiàng)心加速(sù)度(dù)的(de)原因很可能就是(shì)存(cún)在(zài)着一种我们(men)看不到的物质，是(shì)这(zhè)些暗物质的引力效应将星(xīng)系聚集在(zài)了(le)一起。

也是从这时开始，越来越多的研究人(rén)员(yuán)开始相信暗物质的存在。科学家根据星系外恒星轨道的速(sù)度，估(gū)算(suàn)在星系当中暗物质的质量占(zhàn)整个星系质量(liàng)的(de)85%。但是，暗物质并(bìng)不是唯一(yī)可(kě)以(yǐ)解释这个现象的(de)原因。在一(yī)项新的研究当中，科学家们(men)发(fā)现(xiàn)，几乎没有引力效(xiào)应的遥(yáo)远(yuǎn)恒星之(zhī)间，也会出现速度上的微小差异(yì)。另外，天文学家还发现了一个反常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但(dàn)是星系当中存在(zài)的恒星数量(liàng)却只有银河系的千(qiān)分之一。

所以在理论上，该星(xīng)系(xì)必(bì)须存在暗物质，否则(zé)就会分崩(bēng)离析。但是科学家们使用最先进的(de)望远镜对其进行了40个小时的(de)详细测量之后，发(fā)现星系中的(de)恒星运动是(shì)可以用正常(cháng)的物质(zhì)和力(lì)学(xué)定律来解释的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近的另一个大星系剥(bō)离了(le)。奇(qí)怪的(de)是，它的(de)附近没(méi)有任何星系存(cún)在(zài)。造(zào)成(chéng)这些现象(xiàng)的除了(le)暗物质的假(jiǎ)说之外(wài)，另一(yī)种可(kě)能就是(shì)人类对引力的理(lǐ)解(jiě)还不够全面，引(yǐn)力很可(kě)能在(zài)不同尺度空间中的工作方式是不同的，这意味着在行星(xīng)系尺度(dù)中(zhōng)的天体会沿着它们的轨(guǐ)道，按(àn)照我们(men)所理解的方式运动。但是上升到星(xīng)系和星团(tuán)的尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同的方式。对(duì)于在星系团之(zhī)间(jiān)的相互作(zuò)用，科学家还引(yǐn)入(rù)了外部(bù)场效应的(de)概念(niàn)，指的是在数百万光(guāng)年的规模上，巨大的质量之(zhī)间会产(chǎn)生对彼此特殊(shū)的效果，这个理(lǐ)论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成(chéng)立，这意味(wèi)着我们需(xū)要对现在的(de)物理定(dìng)律进(jìn)行修正，这些发现也(yě)让很多(duō)人认为暗物质假说理论就此终结。但是在宇(yǔ)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(shì)蒙(méng)德理论所没法解释的“引力(lì)透(tòu)镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的子弹星(xīng)系(xì)团，由(yóu)两个碰撞(zhuàng)的星系团所(suǒ)组成，类(lèi)似这样的星团，它们(men)大(dà)部分的普通(tōng)质量都在星系(xì)的气体当(dāng)中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候(hòu)，星际气体的相(xiāng)互作用就会导致(zhì)温度(dù)的急剧升高，速度大幅降(jiàng)低。所以(yǐ)在理论上，在碰(pèng)撞之后，子弹星(xīng)系团大(dà)部分的(de)质量将位(wèi)于所有这些气(qì)体所在(zài)的(de)中(zhōng)间区域。那么我们通过什么来验(yàn)证(zhèng)它的(de)质量(liàng)区域到底是不(bù)是集(jí)中在中间呢？前(qián)不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远(yuǎn)镜传回(huí)了宇宙当(dāng)中(zhōng)第一张全彩的(de)高清(qīng)照片，在照(zhào)片中我们(men)可(kě)以明显地看到(dào)很多星系似乎被拉伸产生了巨大的形变(biàn)。其实(shí)这(zhè)些星系本(běn)身并不是真的被扭曲(qū)了(le)，也不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题，而(ér)是这样极遥远的天(tiān)体和我们地球上(shàng)的观(guān)测者(zhě)之(zhī)间。被一个质(zhì)量(liàng)超(chāo)级巨大的天体遮挡，这(zhè)个超大质量(liàng)的东西的(de)引力，会使身后(hòu)更遥远星系的光都(dōu)发生了扭曲。这个现象(xiàng)就是引力透(tòu)镜效(xiào)应(yīng)。这个巨大(dà)的天(tiān)体(tǐ)可能是(shì)超大质(zhì)量的黑洞或者(zhě)是暗物质。

所以当人们对(duì)子弹星系团观测的(de)时候，发现它的大质量区域并不是在(zài)中间，而是在两侧。所(suǒ)以(yǐ)最(zuì)好的解释(shì)方法就是(shì)当星(xīng)团发(fā)生全部的碰撞(zhuàng)时(shí)，可被观测到的(de)质量(liàng)气体(tǐ)被(bèi)卡在了中(zhōng)间，暗物质则直接通过了(le)这(zhè)个区域，并在(zài)两(liǎng)边形成了引力透(tòu)镜(jìng)。对子弹(dàn)星系团的引力透镜(jìng)研究也(yě)被认为是暗物质(zhì)存在的(de)迄今为(wèi)止最好的理论证据。

除此之(zhī)外(wài)，还有来自(zì)宇宙当中最古老的(de)光。从宇(yǔ)宙大爆(bào)炸(zhà)开始，38万(wàn)年(nián)之后，可(kě)见(jiàn)光(guāng)终(zhōng)于可(kě)以畅(chàng)通无阻(zǔ)地穿(chuān)越在宇宙当(dāng)中了。经过了130多亿年(nián)之后，这些(xiē)光在宇(yǔ)宙(zhòu)空间背(bèi)景上留下了各相同性(xìng)的微波辐射。其中红色(sè)的部(bù)分(fēn)表示温度较高的区域(yù)，蓝色(sè)则表示相对较冷的(de)区域，但实际上它们(men)之间的温差(chà)只有(yǒu)万分之一。

科(kē)学家(jiā)们通过对前景背景分离(lí)后的二(èr)值图(tú)像进行连通域提取频繁梦见一个人是缘尽吗，频繁梦见一个人是不是缘尽和(hé)标记之(zhī)后发现，如果宇宙当中没有暗物质，图(tú)形看起来(lái)不应(yīng)该(gāi)是这样(yàng)的，而(ér)随(suí)着(zhe)暗物质的(de)增(zēng)加，一些峰值的幅度(dù)会(huì)减小，才变得看起来“和谐”。为(wèi)了匹(pǐ)配宇宙微波背景辐射的(de)测量(liàng)值，我们需要(yào)的(de)暗(àn)物(wù)质大(dà)约(yuē)是普通(tōng)物(wù)质(zhì)的5倍。这个数字与(yǔ)解释星系当(dāng)中恒星运动(dòng)所需要的暗(àn)物质比(bǐ)例是一致的。这就意(yì)味着。

用了一个简单的(de)理论框架，就很好地解(jiě)释了很多(duō)不同的观(guān)测结果。而暗(àn)物质的(de)本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒子，它(tā)们不参(cān)与任何其他的电磁作(zuò)用，只通(tōng)过引力(lì)来相互作用。所(suǒ)以(yǐ)如果能够找(zhǎo)到这(zhè)种粒子的存(cún)在，就相当于找到了暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的实(shí)际(jì)证据(jù)。这种粒子到底是什(shén)么？科(kē)学家们已经提出了数十种的假(jiǎ)想目标，而要寻(xún)找这些不同的目标粒子所需要的实验方(fāng)式也(yě)不相同(tóng)。在过去的几十年当(dāng)中，人类为(wèi)了寻找这些看不见、摸不到，几乎(hū)不会(huì)与常规物(wù)质相互作用(yòng)的“暗(àn)物质”，科学家们已经进(jìn)行了(le)超过50次的实验，却没有(yǒu)任何(hé)实质性的发现，除(chú)了一个地方，意大(dà)利的格兰萨索(suǒ)山，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉(mài)。

在山下1400米处(chù)的地下矿(kuàng)井当(dāng)中(zhōng)，藏(cáng)着地球上最大的地(dì)学实(shí)验室，这个实验室(shì)叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器，一直(zhí)致力于寻(xún)找暗物(wù)质粒子(zi)的周期性震荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学家声称观测(cè)到(dào)了某种信(xìn)号。经(jīng)过了20多(duō)年的数据收(shōu)集，人们(men)发现了一个有趣的(de)事(shì)情(qíng)。探测率(lǜ)会在(zài)每年的(de)6月(yuè)份达到峰(fēng)值，然后在11月降到最(zuì)低，而且在20年当中每(měi)年都是(shì)一样。一些(xiē)科学家认为这可(kě)能是人类发现暗(àn)物(wù)质的第(dì)一个直接证据。

但是(shì)为什么暗物质(zhì)会产生周期性的年度信(xìn)号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太阳系(xì)正(zhèng)在(zài)以220公里/秒(miǎo)的速度围绕着银河(hé)系进行移动，那(nà)么如果(guǒ)暗物质存在宇宙当(dāng)中(zhōng)，这意味着我们(men)也在以这样的速(sù)度在穿越着暗(àn)物质流，这(zhè)个过程中会产生(shēng)相(xiāng)应的振荡，同时地(dì)球(qiú)又以30公里/秒的(de)速度(dù)围绕太阳进行旋(xuán)转。所以有(yǒu)半(bàn)年的时间(jiān)，地球围绕太阳的(de)方向与太阳环绕银河(hé)系(xì)的方向(xiàng)是一(yī)致(zhì)的，而另外半年则与(yǔ)之相(xiāng)反。

而在6月份的时候，地球与太阳(yáng)的方向正好达到完全一致，这是理论(lùn)上地球穿越(yuè)暗物(wù)质流最快的(de)时(shí)段。而在11月(yuè)份，又(yòu)恰好达到了最慢值(zhí)。尽管在实际的情况中，太阳系相对银河系的平(píng)面呈现(xiàn)了(le)60度(dù)的倾斜，但是这并不(bù)影响这个理(lǐ)论的(de)有效性。

因此科学家认为这可以用来解释，研究人员们所观测到的周(zhōu)期性信号。当然(rán)也可能有其他(tā)的情况(kuàng)，造成(chéng)这种年度周期信号(hào)的差(chà)异也可(kě)能是温度、湿度、土壤(rǎng)中的水分、高山上的(de)积(jī)雪，甚至连意大利游客的数量也(yě)符合这个周(zhōu)期的规律。

所以，科学家们又在南半球建立了一(yī)个几乎相同(tóng)的实验室，这里的(de)季节与之前的实验室正(zhèng)好相反，而在(zài)这里，地球穿(chuān)过暗物质(zhì)流(liú)的运动特(tè)征和第一(yī)个(gè)实验(yàn)室(shì)是(shì)一样的。

因此，如果在这里可以得到相同(tóng)的信号(hào)，就可以成(chéng)为暗物质所(suǒ)存在的非常有(yǒu)力的证据了。但是(shì)由(yóu)于(yú)这个(gè)实验室(shì)刚(gāng)刚(gāng)建(jiàn)成不久，所以截至目前还无(wú)法提供相(xiāng)应的数据支持(chí)。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜(jìng)，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼(màn)”，它(tā)的主镜大小跟哈勃望远镜相(xiāng)同，但它的(de)宽视场仪器提供的视野是哈勃红外(wài)仪(yí)器(qì)的(de)100倍。南希格雷(léi)斯(sī)罗曼太(tài)空(kōng)望远镜其中一个关键的(de)用途就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的结果，我(wǒ)们只能拭目以待了(le)。费米实验室(shì)粒子天体(tǐ)物理中心的(de)科学家丹琥珀和贾森斯(sī)特芬研究发现，如果暗物质(zhì)存在(zài)，它们极有可能拥有另(lìng)一种神(shén)秘的效应，这种暗物质效(xiào)应，会支持宇宙当(dāng)中生命的诞生，或者说是(shì)生命进化的一(yī)个重要因(yīn)素。

如(rú)果这一理论(lùn)得到进一(yī)步的证实(shí)，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会(huì)意味着人(rén)类(lèi)并不孤单呢？或许(xǔ)在宇宙当中(zhōng)某个(gè)角落的行(xíng)星(xīng)上，暗物质(zhì)正在通过这样(yàng)的效(xiào)应(yīng)创造生命。当然，这些推论的大前(qián)提是要先找(zhǎo)到(dào)暗物质存在的(de)实际证据。那(nà)么小伙伴(bàn)们，你们觉得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你(nǐ)的支持是(shì)我更新的动力！频繁梦见一个人是缘尽吗，频繁梦见一个人是不是缘尽p>

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