宇(yǔ)宙是“人为制造”的？为何会存在科(kē)学无法(fǎ)解释的(de)“暗物(wù)质(zhì)”？暗物(wù)质又究竟(jìng)是什么(me)？人(rén)类为了寻找暗物质(zhì)存在的证(zhèng)据，科学家们在(zài)过去的几十年当中进(jìn)行了超(chāo)过50次的长期(qī)实验，但是(shì)却(què)没有发现任何的有效证据。除(chú)了一(yī)个地方，在(zài)1687年出版的自然(rán)哲学数学原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的规(guī)律。往后的(de)几百年来(lái)，当(dāng)天(tiān)文学家们发现(xiàn)某些天体运行轨道出(chū)现异常，不符合(hé)万有引力定(dìng)律的(de)时候(hòu)，他(tā)们(men)就(jiù)会知(zhī)道，周围一定有(yǒu)未知的天(tiān)体(tǐ)通过引(yǐn)力在摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过(guò)天王星运行轨(guǐ)道(dào)的异常，推(tuī)算并且(qiě)发现了海王星的存在(zài)。另外，哈(hā)雷彗(huì)星、冥王星的发现都是应用万有引力定律所(suǒ)取(qǔ)得(dé)重大(dà)天文成就的例(lì)子(zi)。但(dàn)是(shì)这些发现都(dōu)是在恒(héng)星系统的尺度当中，可当我(wǒ)们上升到(dào)星(xīng)系或者是星团的(de)尺度，事情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年(nián)，瑞(ruì)士的物理学家弗里(lǐ)茨(cí)兹威(wēi)基(jī)正在研究和测量后(hòu)发星系团的(de)质量(liàng)。这是一(yī)个由数(shù)千(qiān)个星系所组成(chéng)的巨(jù)大星系团，这些(xiē)星系(xì)被引力束缚在一起(qǐ)。测量星(xīng)系团的(de)质量一(yī)般会(huì)使用(yòng)到两(liǎng)种方法，当两(liǎng)种方法结果(guǒ)一(yī)致，就可(kě)以确定其(qí)质量的范围。

第一(yī)种是获得其"光度学的质量"，需(xū)要(yào)的数(shù)据是测量各个星系的光度。

第二种是动力学质量的(de)计算，是(shì)利用光谱红移(yí)测量星系团(tuán)中(zhōng)的(de)各(gè)个星(xīng)系(xì)相对于星系(xì)团的运动速度。当测量结(jié)果出(chū)来之后，兹威基彻底懵了，“动力(lì)学(xué)质量”竟然是“光度学(xué)质量”的400倍。这(zhè)意(yì)味着，后发座(zuò)星系团有99%的质量消(xiāo)失了，或者(zhě)说(shuō)这99%的质(zhì)量并不以可见光的形式所存在，我(wǒ)们无法看到。最(zuì)诡(guǐ)异(yì)的是，在测量速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星系(xì)团中很多星系的速度比理论(lùn)上要快得多(duō)，按照牛顿的运(yùn)动(dòng)学(xué)定律，仅(jǐn)靠这些可见星(xīng)系的质量(liàng)所产生的引力是无法将(jiāng)它们束缚在星(xīng)系(xì)团内的，它们早就应该被(bèi)抛出(chū)星系团(tuán)之(zhī)外了(le)，除非有一种(zhǒng)神(shén)秘的力量在起作用，这种力量来源于某种隐(yǐn)形的(de)物质。

据此，兹维(wéi)基提出了这样(yàng)部分不(bù)可见的暗(àn)质，它不发散光、吸光、反射光，但(dàn)是(shì)它们却占据着宇宙中绝大(dà)部分的质量(liàng)。只是当时(shí)的人们对这样的一种说法不屑(xiè)一顾。

直到40年之后(hòu)，“暗物质”这(zhè)个词才再一次出现(xiàn)。天文学(xué)家维(wéi)拉鲁宾和肯特(tè)福特在观测仙女座星系中的恒星运动。理论上来说，距离中心越远的恒星在其轨道上的运行速度就会(huì)越慢。但(dàn)是他们(men)观测的结果(guǒ)却让(ràng)人感到(dào)不可思议。

随着与中心距离的增(zēng)加，恒星的(de)旋转速度几乎保持不变。可是(shì)根据牛顿的万有引力定律(lǜ)，在星(xīng)系当中如果没有(yǒu)足够大的质(zhì)量来吸引它们，这些(xiē)外(wài)围的恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科学家们会使用(yòng)一种相对标准的方法来(lái)解(jiě)释(shì)暗物质(zhì)的存在，这种(zhǒng)方法(fǎ)就是测量星系当中气体在X轴上距离星(xīng)系中心的距离，以及在Y轴上气体的旋转速(sù)度。如(rú)果出现(xiàn)异常的(de)结(jié)果，就认为(wèi)是由暗物质的(de)力量进入其中。

于是科学家(jiā)们(men)通过(guò)射(shè)电望远镜测量(liàng)了距(jù)离星(xīng)系中心更远距离的氢(qīng)元素(sù)，发现(xiàn)它们(men)的旋转速度并不(bù)符合牛(niú)顿的力学定律(lǜ)。我们的太阳系(xì)也不例外，太阳系位(wèi)于银河系的第(dì)三悬臂(bì)之(zhī)上(shàng)，距离银河系中心2.6万光(guāng)年(nián)，根据万有引力定律进行计算(suàn)，太(tài)阳(yáng)系的运行速度应该是(shì)160千(qiān)米/秒，但实际上，太阳系正在以220千(qiān)米/秒(miǎo)的速度围绕(rào)银(yín)河(hé)系旋转，这个实际速度(dù)远远大于(yú)理论速度，那(nà)么产生以(yǐ)上这种向心加速(sù)度的原因(yīn)很可能(néng)就是存在(zài)着一种我们看不到的物质，是这些暗物(wù)质的引(yǐn)力效应将星系(xì)聚(jù)集(jí)在了一起。

也(yě)是从这时开始，越(yuè)来越(yuè)多的研究人员开始(shǐ)相信暗物质的存在。科学家根据星系外恒星轨道(dào)的速度，估算在星系当中暗物质的(de)质量占整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这个现象的原因。在一(yī)项新的研究当中，科学家们发现(xiàn)，几(jǐ)乎没有引力效(xiào)应的遥远恒星之间，也(yě)会出现速度上的微(wēi)小差异。另外，天文学家还发(fā)现了一个反常(cháng)的星系，叫(jiào)做(zuò)Agc114905。这个星系距离地球(qiú)大约2.5亿光年(nián)，大(dà)小和银河系不多，但是星系(xì)当中存在的恒星数量却只有(yǒu)银河(hé)系的千(qiān)分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星系必须(xū)存在暗物质，否(fǒu)则就会(huì)分崩离(lí)析。但(dàn)是(shì)科(kē)学(xué)家们使用最先进的望远镜对(duì)其进(jìn)行了40个(gè)小(xiǎo)时的(de)详细测量之后，发现星系中的恒星运动是可以(yǐ)用正常的物(wù)质和力学定律来解(jiě)释的。那么又有人提出，也许该星(xīng)系的暗物质，已经被附近的另一个大星系剥离了。奇怪的是，它(tā)的(de)附(fù)近没有任何星系存在(zài)。造成(chéng)这些(xiē)现象的(de)除了暗物质的假说之外，另(lìng)一种可(kě)能就(jiù)是人类对引力(lì)的(de)理解(jiě)还不(bù)够全面，引力很(hěn)可(kě)能在(zài)不同尺度空间中的工(gōng)作方(fāng)式是不同的，这意味着在行星(xīng)系尺度中(zhōng)的天体会沿着它们(men)的轨道，按照我们(men)所理(lǐ)解的方式运动。但(dàn)是上升到星系(xì)和(hé)星团的尺(chǐ)度，引力之间的相(xiāng)互作用则是不同的方式。对于在(zài)星系团之间(jiān)的相互作(zuò)用(yòng)，科学家还引入了外部场效应的概念，指的是在数百万光年的规模上，巨大的(de)质量之间(jiān)会产生对彼(bǐ)此特殊的效果，这个理论(lùn)叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这(zhè)意味着我们(men)需要(yào)对(duì)现在的物(wù)理定(dìng)律进行修(xiū)正(zhèng)，这些发现也让很多人认(rèn)为暗物质假说理论(lùn)就此终(zhōng)结(jié)。但是(shì)在宇宙当(dāng)中还有(yǒu)关于(yú)暗物质存在的其他的理论(lùn)证据(jù)，这些理(lǐ)论证据是蒙德理论所(suǒ)没(méi)法解释的“引力透(tòu)镜”。

径向距离为37亿光年(nián)的子(zi)弹星系团(tuán)，由两个(gè)碰撞的(de)星系(xì)团所(suǒ)组成，类似这(zhè)样的星团，它们大部分(fēn)的普(pǔ)通质量(liàng)都在(zài)星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星(xīng)际气体的相互作用就会导致温度的(de)急剧升高，速(sù)度大(dà)幅降低(dī)。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在(zài)碰撞之(zhī)后，子(zi)弹星(xīng)系团(tuán)大部分的质量将位(wèi)于所(suǒ)有这些气体所在的中(zhōng)间(jiān)区域。那么我们通过什么来验(yàn)证(zhèng)它的(de)质(zhì)量区域到底是不是集中在中间呢(ne)？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中(zhōng)第一张(zhāng)全彩(cǎi)的高(gāo)清照片，在照(zhào)片中我们可以明显(xiǎn)地(dì)看到很(hěn)多星系似乎(hū)被拉伸产生(shēng)了巨大(dà)的形变(biàn)。其实这些星系本身并不是真的被扭曲(qū)了(le)，也不是韦伯望远镜出了(le)什么问(wèn)题，而是(shì)这样(yàng)极遥远的天体和我(wǒ)们地(dì)球上的(de)观测者之间。被一(yī)个质量超级(jí)巨大的天体遮挡，这个超大(dà)质量的东西的引(yǐn)力，会使身后更遥远星系的光(guāng)都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就是引力透镜效(xiào)应。这个巨大的天体(tǐ)可能是超大(dà)质量的黑洞或者是暗物质。

所以当人们对子弹星系团观测的时候(hòu)，发现它的(de)大(dà)质量区(qū)域并(bìng)不是在中间(jiān)，而是在两侧。所以最好的解释(shì)方法(fǎ)就是当星团发生全部的碰(pèng)撞时(shí)，可被观测到的质(zhì)量气(qì)体被卡在了中间，暗物质则直接通过(guò)了这个区(qū)域(yù)，并在两(liǎng)边形成了引力透镜。对子弹星系团(tuán)的引(yǐn)力透镜研究也(yě)被认为是(shì)暗物质(zhì)存(cún)在的迄(qì)今(jīn)为止最好的理论证据。

除此(cǐ)之外(wài)，还有(yǒu)来自宇宙当中最古老的光。从(cóng)宇(yǔ)宙大爆炸(zhà)开(kāi)始，38万年之后(hòu)，可见光终(zhōng)于可以畅通无(wú)阻地穿越(yuè)在(zài)宇宙当中了。经过了130多亿(yì)年之后(hòu)，这些光(guāng)在宇(yǔ)宙空间背(bèi)景上留下了各相同性的微波辐射。其中(zhōng)红色的部分(fēn)表示温(wēn)度(dù)较高的区域，蓝色则表示相对较冷的区域，但实(shí)际上它(tā)们(men)之(zhī)间的温差只有万分之一。

科(kē)学家们通过对前景(jǐng)背(bèi)景分离(lí)后的二(èr)值(zhí)图像(xiàng)进(jìn)行连通域提(tí)取和(hé)标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当(dāng)中没有暗物(wù)质，图形看起来(lái)不应该是这样的，而随着暗物(wù)质(zhì)的增加，一些峰值(zhí)的幅度会减小，才变得看(kàn)起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微波(bō)背(bèi)景辐射(shè)的(de)测量值，我们(men)需要的暗物质大约是普通(tōng)物质(zhì)的5倍(bèi)。这个数字与解释星(xīng)系当中恒(héng)星运动所需要的(de)暗物质(zhì)比例(lì)是一致(zhì)的(de)。这就意味(wèi)着。

用了一(yī)个简单的理论框架，就(jiù)很(hěn)好地解释了很多(duō)不同的(de)观测结果。而暗物质的本质就是宇宙(zhòu)当中存(cún)在(zài)着某种类型的(de)粒(lì)子，它们不参(cān)与任(rèn)何其他(tā)的(de)电磁作用(yòng)，只(zhǐ)通过引力(lì)来相(xiāng)互(hù)作(zuò)用。所(suǒ)以如果(guǒ)能够找到这种(zhǒng)粒子的存在，就相(xiāng)当于找到了(le)暗物(wù)质存在的实际(jì)证据。这种粒子到底(dǐ)是什么(me)？科学家(jiā)们已经(jīng)提(tí)出了数(shù)十种的假想目标，而要寻找这(zhè)些不同的目标粒(lì)子所(suǒ)需要的实验方(fāng)式也不相同。在(zài)过去的(de)几十年当中，人类(lèi)为了寻找这些(xiē)看不见、摸不到，几乎不(bù)会(huì)与常规物质相(xiāng)互作(zuò)用(yòng)的“暗物质”除螨皂可以天天用吗，除螨皂对痘痘管用吗，科学(xué)家们已经进(jìn)行了超过50次的实(shí)验，却没有(yǒu)任何(hé)实(shí)质性的发现(xiàn)，除了一(yī)个地(dì)方，意大(dà)利的格兰(lán)萨索山，隶属于阿(ā)尔卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中(zhōng)，藏(cáng)着地球上最大的地(dì)学实验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个三层楼(lóu)高的探测(cè)器，一直致(zhì)力于寻找暗物质粒(lì)子(zi)的周期性震荡(dàng)。

自(zì)1997除螨皂可以天天用吗，除螨皂对痘痘管用吗年以来(lái)，这里的(de)科学家声称(chēng)观测到了某种(zhǒng)信号。经过了(le)20多(duō)年(nián)的数据收集(jí)，人们(men)发(fā)现了(le)一个有趣的事情。探测率会在每年的6月份达(dá)到峰值，然后在11月降到最(zuì)低，而且在20年当中每年(nián)都(dōu)是一(yī)样。一些科(kē)学家认(rèn)为这可能是人(rén)类发现暗物质的第一(yī)个直(zhí)接(jiē)证据。

但是为什(shén)么(me)暗物质会产生周(zhōu)期性的年度(dù)信号呢(ne)？刚才(cái)我(wǒ)们讲了(le)太阳系(xì)正在以220公里/秒的速度围绕(rào)着银河系进(jìn)行移动，那么如果暗(àn)物质存在宇宙当中，这意(yì)味着我们(men)也在以这样(yàng)的速度在穿越着(zhe)暗物质流，这个过程中(zhōng)会产(chǎn)生相(xiāng)应的振荡，同时地球又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太(tài)阳进行旋(xuán)转(zhuǎn)。所以有半年的时间，地球围绕太阳的方向与太(tài)阳环绕银河系(xì)的方向是一致的(de)，而另外半年则与之(zhī)相反。

而在6月份的(de)时候，地(dì)球(qiú)与太阳的方向正好达(dá)到完全(quán)一致，这是(shì)理论上地球(qiú)穿越暗(àn)物质(zhì)流最(zuì)快的时段。而在(zài)11月份，又(yòu)恰(qià)好达到了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实际的情况(kuàng)中(zhōng)，太阳系相对银河系的平面呈(chéng)现了(le)60度(dù)的倾斜，但是(shì)这(zhè)并不影响这个(gè)理论(lùn)的(de)有效性。

因此科学家认为这可(kě)以用来(lái)解释，研(yán)究人(rén)员们所观测到(dào)的周期性信号(hào)。当然也可能有其他的(de)情(qíng)况，造成这种年度(dù)周期信号的(de)差异也可能(néng)是温度、湿度、土壤中的水分、高(gāo)山上(shàng)的积雪，甚至连意大利游客的(de)数量也符合这个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又在南(nán)半球建立(lì)了(le)一个几乎相同(tóng)的实验(yàn)室，这里的(de)季节与之前(qián)的实(shí)验室(shì)正(zhèng)好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗物质流的(de)运动特征和第(dì)一个(gè)实验室是一样的。

因此，如(rú)果在(zài)这(zhè)里可以得到相同的信号，就可以成(chéng)为(wèi)暗(àn)物质(zhì)所(suǒ)存在的非常有力(lì)的证(zhèng)据了。但是由(yóu)于这个实验室刚刚建成不久，所以(yǐ)截至目前还(hái)无法提供相应的数据支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会(huì)发射(shè)一台新(xīn)的(de)望远镜，这台(tái)太空望(wàng)远镜叫做(zuò)“南希(xī)格(gé)雷(léi)斯(sī)罗曼”，它的主(zhǔ)镜大小跟哈勃望(wàng)远镜(jìng)相同(tóng)，但它的宽视场仪器提供的(de)视野是哈(hā)勃红外(wài)仪器的(de)100倍。南希格雷斯罗曼太(tài)空望远镜其中一个关键的用途就(jiù)是探索暗物质背后(hòu)的奥秘，对于探测(cè)的结(jié)果，我们(men)只能拭(shì)目以待(dài)了(le)。费米(mǐ)实(shí)验室(shì)粒子天体物(wù)理中心的科(kē)学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发(fā)现(xiàn)，如果暗物质存在(zài)，它们极(jí)有可能拥有另一(yī)种神秘的效(xiào)应，这种暗(àn)物质效应(yīng)，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞生，或者说(shuō)是(shì)生(shēng)命进(jìn)化(huà)的一个重要因素。

如果这一理论得到进一(yī)步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗(àn)物质(zhì)会不会意(yì)味着人类并(bìng)不孤单呢(ne)？或(huò)许在宇宙当(dāng)中某个角落的行星上，暗物质正在通(tōng)过这(zhè)样的效应创造生(shēng)命(mìng)。当然，这些推论的大前提是要先(xiān)找到(dào)暗物质存在的实际证据。那么小伙伴(bàn)们，你们觉(jué)得(dé)暗物质(zhì)到底存不存(cún)在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：绿茶通用站群 除螨皂可以天天用吗，除螨皂对痘痘管用吗