宇宙(zhòu)是“人(rén)为制(zhì)造”的？为(wèi)何会(huì)存(cún)在科学无法解释(shì)的“暗物质(zhì)”？暗物质又究竟是什么？人类(lèi)为了寻(xún)找暗物质存在的(de)证据，科学家们在过去(qù)的几十年当中进(jìn)行了超过50次(cì)的(de)长期实验，但(dàn)是却(què)没有(yǒu)发现任(rèn)何(hé)的有效证据。除了一个地方，在(zài)1687年出版(bǎn)的(de)自然哲学数学原(yuán)理一书中，埃(āi)萨克牛(niú)顿发表了万有引力定律，它(tā)揭(jiē)示(shì)了宇宙中天体运动(dòng)的规律。往后的几百年来，当天文学家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万有引力定(dìng)律的(de)时(shí)候，他(tā)们(men)就会知(zhī)道，周围一(yī)定有未知的天(tiān)体通过引(yǐn)力在摄动它的(de)轨道。比如(rú)在1846年(nián)，奥本勒维耶就通过(guò)天王星(xīng)运行轨(guǐ)道的(de)异常，推算(suàn)并且(qiě)发现了海王星(xīng)的存在。另外，哈雷(léi)彗星、冥王(wáng)星的发(fā)现都(dōu)是应用万有引力定律所取得重(zhòng)大天文成就的(de)例子。但是这些发现都(dōu)是在恒星系(xì)统的尺度当(dāng)中(zhōng)，可当我们上升到星系或者是星(xīng)团的尺度，事情(qíng)就开始变(biàn)得(dé)诡(guǐ)异(yì)了。

1933年(nián)，瑞士的物理学家弗里茨(cí)兹威(wēi)基正(zhèng)在研究和测量后发星系(xì)团的质量(liàng)。这是一个由(yóu)数(shù)千个星(xīng)系所组成的巨大星系团，这些星(xīng)系被引力束缚(fù)在(zài)一起。测量星系团的(de)质量一般会(huì)使(shǐ)用到两种方(fāng)法，当两种方法结果一致，就可以确定其质量的(de)范(fàn)围。

第(dì)一种是获得其"光度学(xué)的质量"，需要的(de)数据(jù)是(shì)测(cè)量各个星系的光度(dù)。

第二种是(shì)动力(lì)学质量的计(jì)算，是利用光(guāng)谱红移测量星系团中的(de)各(gè)个(gè)星系相对于星系团的运(yùn)动速度(dù)。当测量结果出来之后，兹(zī)威基彻底懵(měng)了，“动力学质量”竟然(rán)是“光(guāng)度学质量”的400倍。这意(yì)味(wèi)着，后发座星系团(tuán)有(yǒu)99%的质量(liàng)消失了，或者说这99%的质量并不(bù)以可见光的形式(shì)所(suǒ)存(cún)在，我们无(wú)法看到。最(zuì)诡(guǐ)异(yì)的是，在(zài)测量速度(dù)的过程中，兹(zī)威基发(fā)现星系团中很多星(xīng)系的速度比理论(lùn)上要快得(dé)多，按(àn)照牛(niú)顿的运(yùn)动(dòng)学定律，仅靠这些(xiē)可(kě)见星系(xì绝世武魂女主角有几个，绝世武魂男主陈枫有几个女人)的质量(liàng)所产生的引力是无法将它(tā)们(men)束缚(fù)在星(xīng)系团内的，它们早就应该(gāi)被(bèi)抛出星(xīng)系团之外了，除非有一种神秘的力量在起作用(yòng)，这种(zhǒng)力量(liàng)来源于某种隐形的(de)物(wù)质。

据此，兹维基(jī)提出了这样(yàng)部(bù)分不(bù)可见的暗质，它不发散(sàn)光(guāng)、吸(xī)光、反射(shè)光，但是它们却占据着(zhe)宇宙(zhòu)中绝(jué)大部(bù)分的质量。只是当时的人们对(duì)这样的一种(zhǒng)说法不屑一顾。

直到(dào)40年之后，“暗(àn)物质”这个(gè)词才再一次出现。天文(wén)学家(jiā)维拉鲁宾和肯特(tè)福特在观(guān)测仙女座星系(xì)中(zhōng)的(de)恒(héng)星(xīng)运动。理论上(shàng)来说，距离中(zhōng)心(xīn)越远的恒星在其轨道上的运行(xíng)速度就会越慢。但是他(tā)们观测的结果却让人感到不可思议(yì)。

随着与中(zhōng)心距(jù)离(lí)的增加，恒星的旋转速(sù)度(dù)几乎保持(chí)不变。可是根(gēn)据(jù)牛顿的万有(yǒu)引力定律，在星系当中如果没有足够大的质量来吸引它们，这(zhè)些外围的恒星早就被(bèi)甩到宇宙当中(zhōng)了。基于(yú)这种现象，科学(xué)家(jiā)们会使用(yòng)一种相对标准的方(fāng)法来解释(shì)暗物(wù)质的存在，这种方法就是测量星系(xì)当中(zhōng)气体在(zài)X轴上距离星(xīng)系(xì)中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现异常的结果，就认为是由暗物质的力(lì)量进入其中。

于是科学家们通过射电望(wàng)远镜测量了距离星系中心更(gèng)远距离的(de)氢元(yuán)素，发现它们的旋转速度并(bìng)不符合牛顿的(de)力学定律。我们(men)的太阳系(xì)也不例(lì)外，太(tài)阳系位于银河系的第三悬(xuán)臂之上(shàng)，距离银河系中心(xīn)2.6万光年(nián)，根据万(wàn)有引力定律进行计算，太(tài)阳系的运行速度应该是160千米/秒，但(dàn)实(shí)际上(shàng)，太阳系正在以220千(qiān)米/秒的速度(dù)围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那么产生以上这(zhè)种向心(xīn)加速(sù)度的原因很可能就是存在着一种(zhǒng)我(wǒ)们看不到的物(wù)质(zhì)，是这些暗物质的引(yǐn)力效应将星系(xì)聚集在(zài)了一起。

也是从这时开始(shǐ)，越来越多的研究人员开(kāi)始相信暗物(wù)质的存在。科学家根据星系外(wài)恒星轨道的(de)速度，估算在星系当中(zhōng)暗物质(zhì)的(de)质量占整个星系质量的(de)85%。但是，暗物质并不(bù)是唯一可以解(jiě)释这(zhè)个现象的原因。在一(yī)项(xiàng)新的研究当中，科学家们发现，几乎没有引力效(xiào)应的遥远恒星之间(jiān)，也会出(chū)现速(sù)度上的(de)微(wēi)小差异。另外(wài)，天文(wén)学家还发现了一个(gè)反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离(lí)地球大约2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不多，但是星系当中存在的恒星(xīng)数(shù)量却(què)只有银河系的(de)千分之一。

所以在理论上，该星系必须存(cún)在暗(àn)物质(zhì)，否则就会分(fēn)崩(bēng)离(lí)析。但是科学(xué)家们(men)使用最(zuì)先进(jìn)的(de)望远镜对其进行(xíng)了40个小时的详细测量之后，发现星系中的恒星(xīng)运动(dòng)是可以(yǐ)用正常的物质和(hé)力学定律来解释的。那么又有人提出，也许该(gāi)星系的(de)暗物质(zhì)，已经被附(fù)近的另一个(gè)大星系剥离(lí)了。奇怪的是，它的附近没有任(rèn)何(hé)星系(xì)存在(zài)。造成(chéng)这些现象的除了(le)暗物质的假说之外(wài)，另(lìng)一(yī)种可能就是(shì)人类对引力的理解还(hái)不够(gòu)全面(miàn)，引力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工作方式是不(bù)同的，这(zhè)意味着在行(xíng)星系尺度中的天体会沿(yán)着它们的轨道，按照我们(men)所理解的方式运动。但是上升到星系(xì)和星团的尺(chǐ)度(dù)，引(yǐn)力之间(jiān)的相互作用则(zé)是不同的方(fāng)式(shì)。对于在星系团之(zhī)间(jiān)的(de)相(xiāng)互作用，科学家还引(yǐn)入了外部(bù)场效应的(de)概念(niàn)，指的是在数百(bǎi)万光年的(de)规模上，巨大的质量之间会产生对彼此(cǐ)特殊的效(xiào)果，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成立，这意(yì)味着(zhe)我(wǒ)们需要对现在(zài)的(de)物理定律进行修(xiū)正，这些发现也让很多人认(rèn)为(wèi)暗物质假说(shuō)理论(lùn)就此(cǐ)终结。但是在宇宙(zhòu)当中还有关于暗(àn)物质存在的其他的理论证据，这些(xiē)理论证据是蒙德理论所没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径向距(jù)离为37亿(yì)光年(nián)的子弹星系团，由两个碰撞的星系团所组成(chéng)，类似这样的星团，它们大部(bù)分(fēn)的普通质量都(dōu)在(zài)星系的气体当(dāng)中(zhōng)。当星团(tuán)以(yǐ)1000万(wàn)公里/小(xiǎo)时发(fā)生碰(pèng)撞的时候，星(xīng)际气体的相互作用就(jiù)会(huì)导致(zhì)温度的急剧升高，速度大(dà)幅降低。所(suǒ)以在理论上，在(zài)碰撞(zhuàng)之(zhī)后，子弹星系团大部分的质(zhì)量(liàng)将位(wèi)于所有这些气体所在的(de)中间区域。那么我们(men)通(tōng)过什么(me)来(lái)验证它(tā)的质量区域到底是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远镜传回了(le)宇宙当中第(dì)一张全彩的(de)高(gāo)清照片，在照片中我(wǒ)们可以明显地看(kàn)到(dào)很多星系似乎被(bèi)拉伸产(chǎn)生(shēng)了(le)巨大的形变。其实这些星系本身绝世武魂女主角有几个，绝世武魂男主陈枫有几个女人并不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出(chū)了什么问题，而是(shì)这样极遥远的天体(tǐ)和(hé)我们地球(qiú)上的观测者之间。被一个(gè)质量超级巨大(dà)的天体遮挡(dǎng)，这个超大质量的东西(xī)的(de)引力，会使身后更(gèng)遥(yáo)远星系的光都发生了(le)扭曲。这个现(xiàn)象就是引(yǐn)力(lì)透镜效应。这(zhè)个巨大的天体(tǐ)可能(néng)是超(chāo)大质量的黑洞或者(zhě)是暗物质。

所以(yǐ)当人们对(duì)子弹星系团观测的时候，发现它的大质量区域并不是在中间，而(ér)是在两侧。所以最好的(de)解释方法就是当星团发生全部的碰(pèng)撞(zhuàng)时(shí)，可被观测到(dào)的质量(liàng)气体被卡在了中间(jiān)，暗物质(zhì)则直接通过了这(zhè)个区域，并在两边形成了引力透镜。对子弹星系(xì)团的引力透镜研究也被(bèi)认(rèn)为是暗物质存在(zài)的迄今为止(zhǐ)最好的理论证据。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当(dāng)中最古老的光(guāng)。从(cóng)宇(yǔ)宙(zhòu)大爆炸开始，38万年之后，可见光(guāng)终于(yú)可以畅通无阻(zǔ)地穿越(yuè)在宇宙当中(zhōng)了。经过了130多(duō)亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同(tóng)性(xìng)的微波辐射。其中(zhōng)红色(sè)的部分(fēn)表(biǎo)示温度较高(gāo)的区域，蓝色则表示(shì)相对(duì)较冷(lěng)的区域(yù)，但实际上(shàng)它们(men)之间的(de)温差只有(yǒu)万分之一。

科学家们(men)通过对前(qián)景背(bèi)景分离后的(de)二值图像进行连通域提取和标记(jì)之后发现，如果宇宙当中没(méi)有(yǒu)暗物质，图形看(kàn)起来不应该是(shì)这样(yàng)的，而随着暗物质的增加，一些(xiē)峰(fēng)值的幅度会减小，才变得看起来“和(hé)谐”。为了匹配宇宙微波背(bèi)景辐射(shè)的测量值(zhí)，我们需要的暗物质大约是普通物质的(de)5倍(bèi)。这个数(shù)字与(yǔ)解释(shì)星系当中恒星运动(dòng)所需要(yào)的暗物(wù)质(zhì)比例(lì)是一(yī)致的(de)。这就意(yì)味(wèi)着。

用(yòng)了一个简单的理论框(kuāng)架，就很(hěn)好地解释了很多不同(tóng)的(de)观测(cè)结果。而暗物质(zhì)的(de)本(běn)质(zhì)就是宇宙(zhòu)当中存在着某种类型的粒子，它(tā)们不参与任何其他的(de)电磁作(zuò)用(yòng)，只通过引力(lì)来相互作(zuò)用。所以如(rú)果能够(gòu)找到这种粒(lì)子的存在(zài)，就相当于找到了暗(àn)物质存(cún)在的实际证(zhèng)据。这种粒子到(dào)底是(shì)什么？科学家们已经(jīng)提出了数十(shí)种的假想目标，而要(yào)寻找这些不(bù)同的目标粒子所需(xū)要(yào)的实(shí)验方式也(yě)不(bù)相同。在(zài)过去的几(jǐ)十(shí)年当中(zhōng)，人类为(wèi)了(le)寻找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常规物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家们(men)已(yǐ)经进行了超(chāo)过50次的实验，却没有任何实质性(xìng)的发(fā)现(xiàn)，除了一个地(dì)方，意(yì)大利(lì)的格(gé)兰萨索山，隶(lì)属于(yú)阿尔卑斯山脉(mài)。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿井当中，藏(cáng)着地(dì)球上最(zuì)大的地学(xué)实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个三层楼高的探(tàn)测(cè)器，一直致力于寻(xún)找暗物质粒子(zi)的周期性震(zhèn)荡。

自(zì)1997年以(yǐ)来，这里的科学家(jiā)声称(chēng)观测到了某种(zhǒng)信(xìn)号。经(jīng)过了20多年的数据收(shōu)集(jí)，人们发(fā)现了一个有趣的事情(qíng)。探测率会(huì)在每年的6月份达到峰(fēng)值，然后在11月降到最(zuì)低，而(ér)且在20年当中每年都是(shì)一样。一些科学家认为这可能是人类发现暗(àn)物质的第(dì)一个直(zhí)接证据。

但是为(wèi)什么暗物质会(huì)产生(shēng)周期(qī)性的(de)年度(dù)信号呢(ne)？刚(gāng)才我们讲(jiǎng)了太阳系正(zhèng)在(zài)以220公里/秒的速度(dù)围(wéi)绕着银(yín)河(hé)系进(jìn)行(xíng)移动(dòng)，那(nà)么如果暗(àn)物(wù)质(zhì)存(cún)在宇宙当中，这意味(wèi)着我(wǒ)们也(yě)在以这(zhè)样的速度在穿越着暗物(wù)质流，这个过(guò)程中会(huì)产生相应(yīng)的振荡，同(tóng)时地球又以30公里(lǐ)/秒的速(sù)度围绕太(tài)阳进行旋转。所以(yǐ)有半年的时间(jiān)，地球围(wéi)绕太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河(hé)系的方向(xiàng)是一致的，而另(lìng)外半(bàn)年则(zé)与之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球与(yǔ)太阳(yáng)的方向正好(hǎo)达到完全一致，这是理论上(shàng)地(dì)球穿越暗物质流最快的时段(duàn)。而(ér)在11月份，又恰好达到了最慢值。尽(jǐn)管(guǎn)在实(shí)际(jì)的情况中，太(tài)阳(yáng)系相对银河系的(de)平面(miàn)呈现了(le)60度的倾斜，但是这并(bìng)不影响这(zhè)个理论的有效性。

因此科学家认为这可以用来(lái)解(jiě)释，研究(jiū)人员(yuán)们(men)所(suǒ)观(guān)测到的周期性信号。当然(rán)也可能有(yǒu)其他的情况，造成这种年(nián)度(dù)周期信号的差异也可能是温度、湿度、土壤中的水分、高山上的积(jī)雪，甚至(zhì)连意大(dà)利游客的数(shù)量(liàng)也符合(hé)这个周期的规律。

所以(yǐ)，科学(xué)家们(men)又在南半(bàn)球建立了一个(gè)几乎相同的(de)实(shí)验室，这里的(de)季(jì)节与之前的(de)实验室(shì)正(zhèng)好相反(fǎn)，而在这(zhè)里，地球穿过暗物质(zhì)流的运动特(tè)征和(hé)第一(yī)个实(shí)验室是一样(yàng)的。

因此，如(rú)果在(zài)这里可(kě)以得到相同的(de)信号，就可以(yǐ)成为暗物质所存在的非常有力的证据了。但是绝世武魂女主角有几个，绝世武魂男主陈枫有几个女人由于这个实验室刚刚建成不久，所以截至目前还(hái)无法提(tí)供相应的数据支(zhī)持(chí)。另(lìng)外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新的望远镜，这(zhè)台太空望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它的(de)主镜大(dà)小跟哈勃(bó)望远镜相同，但它的(de)宽视场仪(yí)器(qì)提(tí)供的视(shì)野是哈(hā)勃红外(wài)仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远(yuǎn)镜其(qí)中一个关键(jiàn)的用(yòng)途就(jiù)是探索暗物(wù)质背(bèi)后的奥秘(mì)，对(duì)于探测(cè)的(de)结果(guǒ)，我们只能拭目以待了(le)。费(fèi)米实验(yàn)室粒子天体物(wù)理中心的科(kē)学(xué)家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质存在(zài)，它们极(jí)有可能拥有(yǒu)另一(yī)种神(shén)秘(mì)的效应，这种暗(àn)物质效应，会支(zhī)持(chí)宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者说是(shì)生(shēng)命进化的一个(gè)重要因素(sù)。

如果(guǒ)这一理论得(dé)到进一(yī)步的证实，那(nà)么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物(wù)质(zhì)会不会(huì)意味(wèi)着人类并不孤单呢？或(huò)许在(zài)宇宙当中某个(gè)角落的行星上，暗物质正在通过这样的(de)效应创造生命。当然，这些(xiē)推(tuī)论(lùn)的(de)大前提(tí)是要先找到暗物质存在的实际证据。那么(me)小伙伴们(men)，你们觉(jué)得暗物质到底存不存在呢？喜欢(huān)请点赞，你的支持是(shì)我更新的动力！

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