宇宙(zhòu)是“人为制(zhì)造(zào)”的？为何会存在科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物(wù)质又究(jiū)竟是什么？人(rén)类为了寻找暗物(wù)质存(cún)在(zài)的(de)证据，科学家们在过去的几十年当中进行了超过50次的长期实验，但是却没(méi)有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)学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万(wàn)有引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的(de)规律(lǜ)。往后(hòu)的几百年(nián)来，当天文学(xué)家们发现(xiàn)某些天(tiān)体运(yùn)行(xíng)轨道出现异常，不符(fú)合万有引(yǐn)力定律的(de)时候(hòu)，他(tā)们(men)就会知道(dào)，周围一定(dìng)有未知的天体通过引力在(zài)摄(shè)动它的轨道(dào)。比如(rú)在1846年，奥本(běn)勒维耶就(jiù)通过天王星运行轨道的异常，推算并且发现(xiàn)了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都是应(yīng)用万有引力定(dìng)律(lǜ)所取得重大天文成就的(de)例子。但是这些发现(xiàn)都是在(zài)恒(héng)星系统(tǒng)的尺度当中，可当我们上升(shēng)到(dào)星系或者是(shì)星团的尺度，事情就开(kāi)始(shǐ)变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家弗(fú)里茨兹威基正(zhèng)在研究和(hé)测量后(hòu)发星系团的质量。这(zhè)是一个由(yóu)数千个星系所组成的巨大(dà)星系团，这些星(xīng)系(xì)被引力束缚在一起。测量星系团的(de)质量一般(bān)会使用(yòng)到(dào)两(liǎng)种方法，当两种(zhǒng)方法结果(guǒ)一致，就(jiù)可以确定其质(zhì)量的(de)范围。

第一种是获得(dé)其"光度学的质量"，需要的数据是测量各个星系的(de)光度。

第二种(zhǒng)是动力学质量的计算，是(shì)利用光谱红移测量(liàng)星系团中的各个星(xīng)系相(xiāng)对于星系团的(de)运动速度。当测量(liàng)结果出来之(zhī)后，绿豆汤的热量是多少大卡兹威(wēi)基彻底(dǐ)懵了，“动(dòng)力学质(zhì)量”竟然(rán)是“光度学质量”的(de)400倍。这意(yì)味着，后发座星(xīng)系团有99%的(de)质量消失了，或者说(shuō)这(zhè)99%的(de)质(zhì)量并不以可见光的形式所存在，我们无法看到。最诡异(yì)的是，在测量(liàng)速度(dù)的过程(chéng)中(zhōng)，兹威(wēi)基(jī)发现星系团(tuán)中很多星(xīng)系(xì)的速度(dù)比理论上要(yào)快得(dé)多(duō)，按照牛(niú)顿的运动学定律，仅(jǐn)靠这些可(kě)见星(xīng)系的质(zhì)量所产生的(de)引力(lì)是(shì)无法将(jiāng)它们束缚在星(xīng)系团内的，它(tā)们早就应该被抛出星(xīng)系(xì)团(tuán)之外了(le)，除非有(yǒu)一(yī)种神秘的力(lì)量(liàng)在起作用，这(zhè)种力(lì)量来源于某种隐形的(de)物质。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它不发(fā)散光、吸光、反(fǎn)射光，但是它们却占据着宇宙中绝大部分(fēn)的质量。只是当时的人们对(duì)这(zhè)样的一种(zhǒng)说(shuō)法(fǎ)不(bù)屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一(yī)次(cì)出现。天文学家(jiā)维拉鲁宾和肯特福特(tè)在观测(cè)仙女(nǚ)座星系中的恒(héng)星运动(dòng)。理(lǐ)论上来说(shuō)，距离中心越远的恒星(xīng)在其轨(guǐ)道上的运行速度(dù)就会越慢。但是(shì)他(tā)们观测的(de)结果却让人感到不可思(sī)议。

随(suí)着(zhe)与中心(xīn)距离的(de)增加，恒星的旋转速度几乎(hū)保持不变。可是(shì)根据(jù)牛顿的万有引力定律(lǜ)，在星系当中如果没有足够(gòu)大(dà)的质(zhì)量来吸引(yǐn)它们，这些外围(wéi)的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基(jī)于(yú)这(zhè)种(zhǒng)现象，科(kē)学家们(men)会使(shǐ)用一种相(xiāng)对标准的(de)方法来解释暗物质的存在，这种方法就是测量星系当中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋(xuán)转速度。如果出现异常的结(jié)果，就认为是由暗物质的力(lì)量进入其(qí)中。

于是科学家们通(tōng)过射电(diàn)望(wàng)远镜(jìng)测量了距离星系中(zhōng)心更(gèng)远距离的(de)氢元(yuán)素(sù)，发现它们的旋转速(sù)度(dù)并不符合牛顿的力学定律。我们的太阳系也(yě)不例(lì)外，太阳系位(wèi)于银河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光(guāng)年，根据万有引力定律(lǜ)进行计算，太阳系的运(yùn)行速度应该是160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速(sù)度围绕银河系(xì)旋转(zhuǎn)，这(zhè)个实际速(sù)度远远大于理论速度(dù)，那么(me)产生以上(shàng)这种(zhǒng)向(xiàng)心加速度的原因很可能就(jiù)是存在着一种我们(men)看不(bù)到(dào)的(de)物质，是这些暗物质的引力效应将星系聚(jù)集(jí)在了一起。

也是(shì)从这时(shí)开(kāi)始，越来越多的研究人员开始相信(xìn)暗(àn)物质的存在。科学家根据星系外恒星轨道的速度，估(gū)算在星系当中(zhōng)暗物质的质量占(zhàn)整个星系(xì)质量的(de)85%。但是，暗物(wù)质并不(bù)是(shì)唯一可以解释这(zhè)个现(xiàn)象的原因。在一项(xiàng)新(xīn)的研究当中，科学家们发现，几(jǐ)乎没有引(yǐn)力效应的遥远(yuǎn)恒(héng)星(xīng)之间(jiān)，也会(huì)出(chū)现速度上的微小差异。另外，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了一个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不多，但(dàn)是(shì)星系(xì)当中存在的恒星数量却只有银(yín)河(hé)系(xì)的千分(fēn)之(zhī)一。

所以(yǐ)在理论上，该星系(xì)必须存在暗物质，否则就会分崩离析(xī)。但是科学家们使用最先进的望远镜(jìng)对其进行了40个小时的(de)详细测(cè)量之后，发(fā)现星系中的恒星(xīng)运动是可以用正常的(de)物质和力(lì)学(xué)定律(lǜ)来解释的。那么又有人提出，也许(xǔ)该星系的(de)暗(àn)物质，已经被附近的(de)另一个大星系剥离了(le)。奇怪的(de)是，它的附近没有任何星系存在。造(zào)成(chéng)这(zhè)些(xiē)现象的(de)除了(le)暗物质的(de)假(jiǎ)说之外，另一种可能(néng)就是(shì)人类对引力(lì)的(de)理解还不够全(quán)面(miàn)，引(yǐn)力很可(kě)能(néng)在不同尺度(dù)空间中的工作方式是不同(tóng)的，这意味着在(zài)行星系尺(chǐ)度中的(de)天体(tǐ)会沿着(zhe)它们的(de)轨道(dào)，按(àn)照我(wǒ)们所(suǒ)理(lǐ)解的方式(shì)运动。但是上升到星系和星团的尺度，引(yǐn)力(lì)之间(jiān)的相互作用则(zé)是不同(tóng)的方(fāng)式。对于在星系团(tuán)之间的(de)相(xiāng)互作用，科学家还引入了外部(bù)场效应的概(gài)念，指(zhǐ)的是在数(shù)百万(wàn)光(guāng)年(nián)的规模(mó)上，巨大的质(zhì)量之间(jiān)会产生(shēng)对彼此特殊的效果，这(zhè)个理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德理(lǐ)论成立(lì)，这意(yì)味(wèi)着我们需要对现在的物理定(dìng)律进行修正，这(zhè)些(xiē)发现也让很多人(rén)认为暗物质(zhì)假说理(lǐ)论就此终结。但(dàn)是(shì)在宇宙当中还(hái)有关于暗物(wù)质存在的其他的理论证据，这些理论证据是蒙德理论所(suǒ)没(méi)法解(jiě)释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年的子弹星(xīng)系(xì)团，由两个碰撞的星系团(tuán)所组(zǔ)成，类似这样的(de)星团，它们大部分的普(pǔ)通(tōng)质量(liàng)都在星(xīng)系的气(qì)体(tǐ)当中。当星(xīng)团(tuán)以1000万公里/小时发生(shēng)碰撞(zhuàng)的时候，星(xīng)际气体的相互作用就会导致温度的急(jí)剧升高(gāo)，速(sù)度大幅(fú)降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之后(hòu)，子弹星系团大部分(fēn)的质量(liàng)将位于(yú)所有这(zhè)些气体(tǐ)所(suǒ)在的中(zhōng)间区域。那(nà)么我们通过什么来(lái)验(yàn)证它的质量区域到(dào)底是不是集中(zhōng)在(zài)中间呢？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯太(tài)空望远(yuǎn)镜传回了(le)宇宙当中第(dì)一张(zhāng)全彩(cǎi)的高清照(zhào)片，在照片中我们可以(yǐ)明显地看到(dào)很多星系(xì)似乎被拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其实这些星系本身并不是真的被扭曲了(le)，也不是韦伯望远镜出了什么问题，而(ér)是(shì)这样极遥远的天体和(hé)我们(men)地球上的观(guān)测者之间。被一个质量超级巨大的天体遮(zhē)挡，这个超大(dà)质(zhì)量的东西的(de)引力，会使身(shēn)后更遥远星系的光都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就是引力透镜效应。这个巨大(dà)的天体可(kě)能是超(chāo)大质量的黑(hēi)洞或者是暗(àn)物质。

所以当人们对子弹星(xīng)系团观(guān)测的时候，发(fā)现它(tā)的(de)大质量区域并不(bù)是在中间，而是在两侧(cè)。所以最好(hǎo)的解(jiě)释(shì)方法就是当星团发(fā)生全部的碰撞时(shí)，可被观测到(dào)的质量(liàng)气体被卡在了(le)中间，暗物质则直接通过了这(zhè)个区(qū)域，并在两边形成了引(yǐn)力(lì)透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也(yě)被(bèi)认为是暗物(wù)质存在的迄(qì)今(jīn)为止最好(hǎo)的理论证(zhèng)据。

除(chú)此(cǐ)之(zhī)外，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇(yǔ)宙大爆炸开(kāi)始，38万年之后，可见光(guāng)终于可以畅通无阻地(dì)穿越在宇宙(zhòu)当(dāng)中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些光在宇宙(zhòu)空间背景上留下了(le)各相同性的(de)微波辐射。其中红色的部(bù)分表示温度较(jiào)高的区域(yù)，蓝色则表示相对较冷(lěng)的区域，但实际上(shàng)它(tā)们(men)之间的温(wēn)差只有万分之一。

科学家们通过对前景背景(jǐng)分离后的(de)二值(zhí)图像(xiàng)进行连通域提取和(hé)标(biāo)记之后发现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看起来不应该(gāi)是这样的，而随着暗物质(zhì)的增加，一些(xiē)峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为(wèi)了匹(pǐ)配(pèi)宇(yǔ)宙微波背景辐射的测(cè)量值，我们需要的暗物(wù)质大约是普通物质的5倍。这个数(shù)字(zì)与解释星(xīng)系当(dāng)中恒星运动所需(xū)要的暗(àn)物(wù)质比例是(shì)一致的。这就意味着。

用了一个(gè)简(jiǎn)单(dān)的理论框架(jià)，就很(hěn)好地(dì)解释了很多不同的观测结果(guǒ)。而暗物质的本质就是(shì)宇(yǔ)宙当中存在着某种类(lèi)型的粒子，它(tā)们不参与任何其他的电磁(cí)作用，只通(tōng)过引力来(lái)相互(hù)作(zuò)用。所以如果能够找到(dào)这种粒子的存在，就相当于找到了暗(àn)物(wù)质(zhì)存(cún)在的实际证据。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们已经提出(chū)了数十种的假想目标(biāo)，而要寻找这些不同的目(mù)标粒子所需要的实(shí)验方式也(yě)不(bù)相同。在过去(qù)的几(jǐ)十年(nián)当中，人类为了寻找这些看(kàn)不见、摸(mō)不到，几乎不(bù)会(huì)与常(cháng)规(guī)物质相互作用的“暗(àn)物(wù)质”，科(kē)学家们已(yǐ)经进(jìn)行了超(chāo)过50次(cì)的(de)实验，却没有任何实质性的发现，除了一个地方，意大利的格(gé)兰萨索山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下(xià)1400米处的地(dì)下矿(kuàng)井当中，藏着地球上最大的地学实(shí)验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高(gāo)的探(tàn)测器，一直致力于寻找暗(àn)物质(zhì)粒(lì)子(zi)的(de)周期(qī)性震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到了(le)某种信(xìn)号。经过了20多年的数据收(shōu)集，人们发(fā)现了一个(gè)有趣(qù)的事(shì)情。探测率(lǜ)会在(zài)每年(nián)的(de)6月份达到峰(fēng)值(zhí)，然后在11月降到最低，而(ér)且在(zài)20年当(dāng)中绿豆汤的热量是多少大卡每(měi)年(nián)都是一样(yàng)。一些科学家(jiā)认为这(zhè)可(kě)能是人类发现暗物质的第(dì)一个直(zhí)接(jiē)证据。

但是为(wèi)什(shén)么暗(àn)物质会产生周期性的年(nián)度信号呢(ne)？刚才我们讲了太阳(yáng)系正在以220公里(lǐ)/秒的(de)速度围(wéi)绕着银河(hé)系进(jìn)行移动，那么如(rú)果暗物质存(cún)在宇宙(zhòu)当中，这意味着我们也(yě)在以这(zhè)样的速度在(zài)穿越(yuè)着暗(àn)物质流，这(zhè)个过程中会(huì)产生相应的振荡，同时(shí)地球又以30公里/秒的速度(dù)围绕太阳进(jìn)行旋转(zhuǎn)。所以有半年的时间，地球(qiú)围绕太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系的(de)方向是一致(zhì)的，而(ér)另外半(bàn)年则与之相反。

而在6月份的时(shí)候(hòu)，地球(qiú)与太阳的方向正好达到(dào)完全(quán)一致(zhì)，这(zhè)是理论上地球(qiú)穿(chuān)越(yuè)暗(àn)物质(zhì)流最快的时段(duàn)。而在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值。尽(jǐn)管在实(shí)际的情况中，太阳系(xì)相对银河系的平(píng)面呈现了(le)60度(dù)的(de)倾斜(xié)，但是这并(bìng)不(bù)影(yǐng)响这个理论的有(yǒu)效性。

因此科学(xué)家认为这可(kě)以用来解释，研(yán)究(jiū)人员(yuán)们(men)所观测到的周期性(xìng)信号(hào)。当(dāng)然(rán)也可能有其他(tā)的情况，造成这种年度周期信号的(de)差异(yì)也可(kě)能是温度(dù)、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高(gāo)山上的积(jī)雪，甚至连意大利游客的(de)数(shù)量也符(fú)合(hé)这个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又在南半(bàn)球建立了一个(gè)几乎相同的实验室，这里的季节(jié)与之前的(de)实验室正好相反，而在这里，地球穿过暗物质流的运动特征(zhēng)和(hé)第一(yī)个实验室是(shì)一(yī)样的。

因此，如果(guǒ)在这里可以得到相同的信号，就可以成为暗物质所(suǒ)存在的非常(cháng)有(yǒu)力(lì)的(de)证据了。但是由(yóu)于这(zhè)个实(shí)验室刚刚(gāng)建成不(bù)久，所(suǒ)以截(jié)至(zhì)目前还无法提供(gōng)相应的(de)数(shù)据支(zhī)持(chí)。另外(wài)，在2025年，NASA将会发(fā)射一台(tái)新(xīn)的望(wàng)远镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它的主(zhǔ)镜大(dà)小跟(gēn)哈(hā)勃望远(yuǎn)镜相(xiāng)同，但它的宽视场(chǎng)仪(yí)器提供的视(shì)野是哈勃红外(wài)仪器的100倍。南希(xī)格雷(léi)斯罗曼太空望远镜其中(zhōng)一个关键的(de)用途就是(shì)探索暗物质(zhì)背后的奥秘，对于探测的结果，我(wǒ)们(men)只能(néng)拭目以待了。费米实验室粒子天体物理(lǐ)中心的科学家(jiā)丹琥珀和贾(jiǎ)森(sēn)斯(sī)特芬研究发现，如果暗物质存在，它们极(jí)有(yǒu)可能拥有另(lìng)一种神秘的效应，这种(zhǒng)暗物质效应，会(huì)支(zhī)持宇宙当(dāng)中生命(mìng)的(de)诞生(shēng)，或(huò)者说是生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如(rú)果这一理论得到进一步的证实，那么遍(biàn)布宇(yǔ)宙(zhòu)当中的暗物(wù)质会(huì)不会意味着人类(lèi)并不孤(gū)单呢？或(huò)许在宇宙当中某个角落(luò)的(de)行星(xīng)上，暗物质正在(zài)通过这样(yàng)的效应创造生命。当然，这(zhè)些推(tuī)论的大前提是要先找(zhǎo)到暗(àn)物质存在的实(shí)际证据。那么(me)小伙(huǒ)伴们(men)，你们觉得暗物(wù)质到底(dǐ)存不(bù)存在呢？喜欢(huān)请点(diǎn)赞，你的(de)支持是我(wǒ)更新的(de)动(dòng)力！

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 绿豆汤的热量是多少大卡