宇宙是“人为(wèi)制造”的？为何(hé)会存在(zài)科学无法解释的“暗物质”？暗(àn)物(wù)质又(yòu)究(jiū)竟是什(shén)么？人类为了(le)寻找暗物(wù)质存在的证据，科学家们(men)在过去的几十年当中进行了超过50次的(de)长(zhǎng)期实(shí)验，但是却没有(yǒu)发现任何(hé)的有效证据。除了一个地(dì)方，在1687年出版的自(zì)然哲学数学原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发(fā)表(biǎo)了万有引(yǐn)力定律，它(tā)揭示了宇宙中(zhōng)天(tiān)体(tǐ)运动的规律。往后的几(jǐ)百(bǎi)年来，当天文学家们发现某些天体运行(xíng)轨道出(chū)现(xiàn)异常，不符合万有(yǒu)引力(lì)定律的时候(hòu)，他们就会知道，周围(wéi)一定有(yǒu)未知的天体(tǐ)通过引力(lì)在摄动它的(de)轨道。比如在1846年，奥(ào)本勒(lēi)维(wéi)耶就通过天王星运行轨(guǐ)道的异(yì)常，推算并且发现了(le)海王星的(de)存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥(míng)王星的发现都是(shì)应用(yòng)万有引力定律所取得重大天文成(chéng)就的例子。但是这些发现都是在恒星系统(tǒng)的(de)尺度当中，可当(dāng嫦娥二号拍到外星人已经证实)我们上升到(dào)星系(xì)或(huò)者是(shì)星团的尺(chǐ)度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物(wù)理学家(jiā)弗里茨兹威基(jī)正在研究和测量后发星系团的质量。这是一个由数千个星系所组成的巨大星(xīng)系团(tuán)，这些星系(xì)被引力束缚(fù)在一起(qǐ)。测量星系团的质量一般(bān)会(huì)使用到两种方(fāng)法(fǎ)，当两种方法结果一致，就(jiù)可以确定其质量的范围。

第一(yī)种(zhǒng)是(shì)获得其"光度学(xué)的(de)质(zhì)量"，需要的数据是测量各个(gè)星系的光度。

第二种是(shì)动(dòng)力学质量的计算，是利用(yòng)光(guāng)谱红(hóng)移(yí)测(cè)量星系团(tuán)中的各个星系(xì)相对于星系团的(de)运动速度。当测量结果出来之后，兹(zī)威(wēi)基彻底懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是(shì)“光度学(xué)质量(liàng)”的400倍。这意味(wèi)着(zhe)，后发座(zuò)星系团有99%的(de)质量(liàng)消失了，或者说(shuō)这99%的(de)质量并不以可见光的形(xíng)式所(suǒ)存在，我们(men)无(wú)法看(kàn)到。最诡异的(de)是(shì)，在(zài)测量(liàng)速度的过(guò)程中，兹威(wēi)基发现星(xīng)系团中很(hěn)多星(xīng)系(xì)的速(sù)度比理论上要快得多，按照牛(niú)顿的运(yùn)动学定律，仅靠这些可见星系的(de)质(zhì)量(liàng)所(suǒ)产生的引(yǐn)力是无法将它们束缚(fù)在星系(xì)团内的，它们早(zǎo)就应(yīng)该被抛(pāo)出星系(xì)团之外了，除非有(yǒu)一种神秘的力量在起(qǐ)作用，这种力量来源于(yú)某种隐形的物(wù)质。

据此，兹(zī)维基提出了这样(yàng)部分不(bù)可见的暗质，它不发散光(guāng)、吸光、反射光，但(dàn)是它们却占据着宇宙(zhòu)中绝大部分的质量(liàng)。只是当(dāng)时的人(rén)们对这样的(de)一种说(shuō)法不屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个(gè)词才再(zài)一(yī)次出现。天文学(xué)家维(wéi)拉(lā)鲁宾和(hé)肯特福特在观(guān)测仙(xiān)女座(zuò)星系中(zhōng)的恒星运动。理论上(shàng)来说，距(jù)离(lí)中心(xīn)越(yuè)远的恒星(xīng)在其(qí)轨道上的(de)运行速度就(jiù)会越(yuè)慢。但是他们观测(cè)的(de)结(jié)果却(què)让人感到不可思议(yì)。

随(suí)着(zhe)与中心距离(lí)的增加(jiā)，恒星的(de)旋(xuán)转速度(dù)几乎保(bǎo)持不变。可是根据牛顿的万有引(yǐn)力(lì)定律，在(zài)星系当(dāng)中如果没有足够大的质量来吸引它们(men)，这(zhè)些外围的恒星早就(jiù)被甩到宇宙当中了(le)。基于这种现象，科(kē)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(zhǒng)方法就是(shì)测量星(xīng)系当中气(qì)体(tǐ)在X轴上距离星系中心的(de)距离，以及在Y轴上气体(tǐ)的旋(xuán)转速度。如果出现(xiàn)异常的(de)结果，就认为是由暗物(wù)质的力量进入其中。

于是科学家(jiā)们通过射电望远镜测(cè)量了距离星系中心更(gèng)远(yuǎn)距离的氢元素，发现它们的旋转速度并不符(fú)合牛顿的力学定(dìng)律。我们的太阳系也不例外，太阳(yáng)系位于银河系的第三(sān)悬(xuán)臂之上，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(lǜ)进行计算，太阳系的运行速度应该是(shì)160千米/秒(miǎo)，但(dàn)实际上(shàng)，太阳系(xì)正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银(yín)河(hé)系(xì)旋嫦娥二号拍到外星人已经证实转，这个(gè)实际速度远远(yuǎn)大于理论速度(dù)，那么(me)产生以上这种向心加速度的原因很可(kě)能就是存在着一(yī)种我们(men)看不(bù)到的物(wù)质，是这些暗物质的引力(lì)效应将星系聚集在了一(yī)起。

也是从这时开始(shǐ)，越来越多的研究(jiū)人(rén)员开(kāi)始(shǐ)相信暗物质的存在。科学家(jiā)根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨道的速(sù)度，估(gū)算在(zài)星系当中暗物质的质量占整(zhěng)个星系质量的85%。但是，暗物质(zhì)并不(bù)是唯一(yī)可(kě)以解释(shì)这个现(xiàn)象的原因。在一(yī)项新的(de)研究当中，科学家们发现，几(jǐ)乎没有引力效应的(de)遥远恒(héng)星(xīng)之(zhī)间(jiān)，也会出现速度上的微小差异(yì)。另(lìng)外，天文(wén)学家还发(fā)现了一个反常的(de)星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离(lí)地(dì)球大约2.5亿光(guāng)年，大小(xiǎo)和银河系(xì)不(bù)多，但是星系当中存在(zài)的恒星数量(liàng)却(què)只有银河系的千分之一。

所以在理论上，该星系必须(xū)存在暗物(wù)质，否(fǒu)则就会分(fēn)崩离析(xī)。但是科学家们使用最先进的望远镜对其进行了40个小时的详细测量之后(hòu)，发现星系中(zhōng)的恒星运动是(shì)可(kě)以(yǐ)用(yòng)正常的物质和力(lì)学定律来解释(shì)的(de)。那么又有人(rén)提出，也许该(gāi)星系(xì)的暗(àn)物质，已经被附(fù)近的另一个大(dà)星系剥离了。奇(qí)怪的是(shì)，它的(de)附近(jìn)没有任(rèn)何(hé)星系存在(zài)。造(zào)成这些现象(xiàng)的除了暗物质的假说之外(wài)，另(lìng)一种可能就是人类对引力的理解还(hái)不够全面，引力很(hěn)可能在不同尺度空间中的工作方式(shì)是不同(tóng)的，这意味着在行星系(xì)尺度中的天体会沿着它们的轨道，按照我们(men)所(suǒ)理解(jiě)的方(fāng)式运动。但是上升到星系和星(xīng)团的(de)尺度，引力之(zhī)间的相互作用(yòng)则是(shì)不(bù)同的方式。对(duì)于在(zài)星系(xì)团之间的相互作用，科(kē)学家还引入了外部场效应的(de)概念，指(zhǐ)的是(shì)在数百(bǎi)万光年的规模上，巨大的(de)质量(liàng)之间(jiān)会产生对(duì)彼(bǐ)此特殊的(de)效果，这个理论(lùn)叫做(zuò)MOND蒙(méng)德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成立，这(zhè)意味着(zhe)我们需要对现在的物理(lǐ)定律进行修正，这些(xiē)发现(xiàn)也让很多人(rén)认为(wèi)暗物(wù)质(zhì)假说理论就此终(zhōng)结。但(dàn)是在宇宙当中还有关于暗(àn)物(wù)质存在的其(qí)他(tā)的理论证据(jù)，这些(xiē)理论(lùn)证据是蒙德(dé)理论所没法解释的“引力透(tòu)镜”。

径向距离(lí)为(wèi)37亿光年的(de)子(zi)弹星系团，由两个碰(pèng)撞的星系团所组成，类似这样的(de)星团(tuán)，它们大部分的(de)普通质量都在星(xīng)系的(de)气体当中。当(dāng)星团以1000万(wàn)公里/小时发生(shēng)碰撞的时候(hòu)，星际(jì)气体的相互作(zuò)用就会导致温度的急剧升高，速度大幅降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之(zhī)后(hòu)，子弹星(xīng)系团大部分的(de)质量将位于(yú)所有(yǒu)这些气体所在的(de)中间区域。那么我(wǒ)们通过(guò)什么来验证它的质(zhì)量区域到底(dǐ)是(shì)不(bù)是集(jí)中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远镜传回了(le)宇宙(zhòu)当中第一张全彩的(de)高清照片，在(zài)照(zhào)片中(zhōng)我们可(kě)以明显(xiǎn)地(dì)看到很(hěn)多星系似(shì)乎被拉(lā)伸产生了巨大的形变。其实这(zhè)些星系本身(shēn)并不是(shì)真的被扭(niǔ)曲了(le)，也不(bù)是韦伯望远(yuǎn)镜出了(le)什么问(wèn)题，而是(shì)这样极(jí)遥远的(de)天体和(hé)我们地球(qiú)上的观测(cè)者之间(jiān)。被(bèi)一个(gè)质量超(chāo)级巨大(dà)的天(tiān)体遮挡，这个超大质量的东西的引力，会使身后更遥(yáo)远星系的(de)光都(dōu)发生了扭(niǔ)曲。这(zhè)个现象就(jiù)是引力透镜效应。这个巨(jù)大(dà)的天体可能是超(chāo)大质量的(de)黑洞或者是(shì)暗物质(zhì)。

所以当人(rén)们对子弹星(xīng)系团观测的时候，发现(xiàn)它(tā)的(de)大质量区域并不是(shì)在中间，而是在两(liǎng)侧。所以最好的解释方法(fǎ)就(jiù)是(shì)当星团发生全(quán)部(bù)的碰(pèng)撞时，可被观测到的质(zhì)量气体被卡在了中(zhōng)间(jiān)，暗物质则(zé)直接通过了(le)这个区(qū)域，并在两边形成了(le)引力(lì)透镜(jìng)。对子(zi)弹星(xīng)系团的引力透(tòu)镜研究(jiū)也(yě)被认为(wèi)是暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的迄(qì)今为(wèi)止最好的理论证据(jù)。

除此之(zhī)外，还有(yǒu)来自宇宙当中(zhōng)最古老的光。从宇宙大(dà)爆(bào)炸开始，38万年之(zhī)后，可见光(guāng)终于可以畅(chàng)通无阻地(dì)穿越在(zài)宇宙当中了(le)。经过(guò)了(le)130多(duō)亿年之后(hòu)，这些(xiē)光在宇宙空间背(bèi)景上留下了(le)各相同性(xìng)的(de)微波辐射。其中红色的部分(fēn)表(biǎo)示温(wēn)度较高(gāo)的区域，蓝色则表示(shì)相对较冷的区域，但实际上它们之间的温差只有万分(fēn)之(zhī)一。

科(kē)学家们通过对前景背(bèi)景分离后的二值图像(xiàng)进行(xíng)连通域提取和(hé)标记之(zhī)后(hòu)发(fā)现，如果(guǒ)宇宙(zhòu)当中没(méi)有暗物质，图形看起(qǐ)来不(bù)应(yīng)该是这样的，而(ér)随着暗物质(zhì)的增加，一些峰值的幅度(dù)会减小，才变(biàn)得看起来“和(hé)谐”。为了(le)匹配(pèi)宇宙微波背(bèi)景辐射的测量值，我(wǒ)们需(xū)要(yào)的暗(àn)物质大约(yuē)是普通物质的5倍。这个数字与解释星系当中恒星(xīng)运动所(suǒ)需要(yào)的暗物质比(bǐ)例是一致的。这就意(yì)味着。

用了一个简单的理论框架，就很(hěn)好地(dì)解(jiě)释了很多不同(tóng)的观测(cè)结果。而暗物质的本(běn)质(zhì)就是宇宙(zhòu)当中存在着某种类型的粒子，它们不(bù)参(cān)与任何其他的(de)电磁作用(yòng)，只通过引力来相(xiāng)互(hù)作用。所以如(rú)果能够找到这种粒子的存在，就相当于找到了暗物(wù)质存在的实际(jì)证据。这种粒(lì)子到底是什么(me)？科(kē)学家们已经提(tí)出了数十种的(de)假想目标，而要寻找这(zhè)些不同的目标粒子所需要的实验方式也不相同。在过去的几十年(nián)当(dāng)中，人类为了寻找这些(xiē)看不见、摸不到，几乎(hū)不会与常(cháng)规物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家(jiā)们已经(jīng)进行了超过50次的(de)实验(yàn)，却没有任何实质性的发(fā)现，除了一个地方，意(yì)大利的格(gé)兰萨(sà)索山(shān)，隶属于阿(ā)尔卑斯山脉(mài)。

在山(shān)下1400米处的地下矿井当(dāng)中(zhōng)，藏着地球(qiú)上最大的地学(xué)实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个三层楼高的探测器(qì)，一(yī)直致力(lì)于(yú)寻找暗物质粒子的周期性(xìng)震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科(kē)学家声称观(guān)测(cè)到了(le)某种信号。经过了20多年(nián)的数据收集，人(rén)们发(fā)现了(le)一(yī)个有趣的(de)事情。探测率(lǜ)会(huì)在每年的(de)6月份达到峰(fēng)值，然(rán)后(hòu)在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中每年都是一样。一些科(kē)学(xué)家认(rèn)为(wèi)这可(kě)能是人类(lèi)发现暗物质(zhì)的(de)第一(yī)个(gè)直(zhí)接证据(jù)。

但是(shì)为什么(me)暗物质(zhì)会产生周期(qī)性的(de)年度信(xìn)号呢？刚才我们讲了太阳系(xì)正在以220公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕着银河系(xì)进行移动，那么(me)如果暗物质存在宇宙当中(zhōng)，这(zhè)意(yì)味着我(wǒ)们也(yě)在(zài)以这样的速度在(zài)穿越(yuè)着(zhe)暗物质流，这个过程中会产生(shēng)相应的振(zhèn)荡，同时地球(qiú)又以30公(gōng)里/秒的速(sù)度(dù)围绕太(tài)阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半年的(de)时间，地(dì)球(qiú)围绕太阳的方向与(yǔ)太(tài)阳环绕(rào)银河系的方向是(shì)一致(zhì)的，而另(lìng)外半年(nián)则(zé)与(yǔ)之相反。

而在6月份的时(shí)候(hòu)，地球与(yǔ)太阳的(de)方向正好达(dá)到完全一致，这是理论(lùn)上(shàng)地球(qiú)穿越暗(àn)物质流最快的(de)时段。而在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实际的情(qíng)况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但(dàn)是(shì)这并(bìng)不影响这个理论(lùn)的有效性。

因此(cǐ)科学家认为(wèi)这可以(yǐ)用(yòng)来解释(shì)，研究人员们(men)所观测到(dào)的周(zhōu)期(qī)性信号。当然也可(kě)能(néng)有其(qí)他(tā)的情况，造成这种年度周期信号的差异也可能(néng)是温度、湿度、土壤(rǎng)中的水分、高(gāo)山上的积雪，甚(shèn)至连(lián)意大利(lì)游客的(de)数量也符合(hé)这个周期的规律。

所以(yǐ)，科学家们又在(zài)南半(bàn)球(qiú)建(jiàn)立(lì)了一个几乎相同(tóng)的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的实验室正好相反，而在这(zhè)里，地球穿(chuān)过暗物质流的运(yùn)动特征和第一个实验室是一样的。

因此，如果在(zài)这里可以(yǐ)得到相同的信号，就可以成为暗物质所存(cún)在(zài)的非(fēi)常有力的(de)证据了。但(dàn)是由于这个实验(yàn)室(shì)刚(gāng)刚(gāng)建成不(bù)久，所(suǒ)以截至目(mù)前还无法提供相应(yīng)的数据支(zhī)持。另外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新的望远镜(jìng)，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯罗(luó)曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃(bó)望远镜(jìng)相同，但它的宽视(shì)场仪器提供的视(shì)野是哈勃红外(wài)仪器的100倍(bèi)。南(nán)希格雷(léi)斯罗(luó)曼太空望远(yuǎn)镜其中一个关键的用途就是(shì)探索暗(àn)物质背后的奥秘，对于探测的(de)结果，我们只(zhǐ)能拭(shì)目(mù)以待了(le)。费米实验室粒子天体物理中心的(de)科学(xué)家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现(xiàn)，如(rú)果(guǒ)暗(àn)物质存在(zài)，它(tā)们极有可能拥(yōng)有另一(yī)种神秘的效应，这种暗(àn)物质效(xiào)应，会支持宇宙(zhòu)当中生命的(de)诞生，或者说(shuō)是生(shēng)命进化(huà)的一个(gè)重(zhòng)要(yào)因(yīn)素。

如果这(zhè)一理论得到进一步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗(àn)物质会不(bù)会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的行星上，暗物质正在通过这样的(de)效(xiào)应创造生命(mìng)。当(dāng)然，这些推论(lùn)的大(dà)前(qián)提(tí)是要先找(zhǎo)到暗物质存在的实际证据。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得暗物质到底存不存在呢？喜(xǐ)欢请(qǐng)点赞，你的支(zhī)持是我更新的动力(lì)！

未经允许不得转载：昆明苹果手机维修|苹果电脑维修|iPhone维修|iPad维修|iPod维修|MacBook维修|iMac维修|三星手机维修|HTC手机维修|昆明安瓦手机电脑云南维修中心 嫦娥二号拍到外星人已经证实