宇宙是“人为制(zhì)造(zào)”的？为(wèi)何会存在科学无法解释的“暗物(wù)质(zhì)”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存在的证据，科学家们在过去的几十年(nián)当中进行了(le)超过(guò)50次的长期实验，但是却没(méi)有发现(xiàn)任何的有(yǒu)效(xiào)证(zhèng)据(jù)。除(chú)了一(yī)个地方，在1687年(nián)出版的自然(rán)哲学数学原理一书(shū)中，埃萨克牛顿发(fā)表了万有引力(lì)定律，它(tā)揭示了宇(yǔ)宙中天体运(yùn)动的规律。往后(hòu)的几百年来，当(dāng)天文学家们(men)发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万有引力定(dìng)律的时候，他(tā)们(men)就会知道，周围一定(dìng)有未知的天体通(tōng)过引力在摄动它的轨(guǐ)道(dào)。比如在(zài)1846年，奥(ào)本(běn)勒维(wéi)耶就通过天王星(xīng)运行轨道的异常(cháng)，推算(suàn)并且发现了海王星的存在。另外，哈(hā)雷彗星(xīng)、冥王星的发现都是应用万有引力定(dìng)律所取(qǔ)得重大天文(wén)成就的例(lì)子。但(dàn)是这些(xiē)发(fā)现(xiàn)都是(shì)在恒星系统(tǒng)的(de)尺度当中，可当(dāng)我们上升到星系或者是星团的尺(chǐ)度，事(shì)情就(jiù)开(kāi)始变得诡(guǐ)异了(le)。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗(fú)里茨兹威基(jī)正在研究和测量后发星系团(tuán)的质量(liàng)。这是一(yī)个由数(shù)千(qiān)个星系所组成(chéng)的巨大星系团，这些星系被引力束(shù)缚(fù)在(zài)一(yī)起。测量(liàng)星系(xì)团的质量(liàng)一般会使(shǐ)用到(dào)两(liǎng)种方法，当两种方(fāng)法结果一致，就可以确定其质量(liàng)的范围。

第一种(zhǒng)是获(huò)得其"光度学(xué)的(de)质量"，需要的数据是(shì)测量各个星系的光度(dù)。

第(dì)二(èr)种是动力学(xu衢州是哪个省的城市 衢州在浙江富裕吗é)质量的计(jì)算，是利用(yòng)光谱(pǔ)红(hóng)移测量星系团中的(de)各个星系相(xiāng)对于星系团的(de)运动速(sù)度(dù)。当(dāng)测量结果出(chū)来之(zhī)后，兹(zī)威基彻(chè)底懵了，“动力学质量”竟然(rán)是(shì)“光度学质(zhì)量(liàng)”的400倍。这意味着，后发座星系(xì)团(tuán)有99%的(de)质量消(xiāo)失(shī)了，或者说这99%的质量并不以可(kě)见光的形式所存在，我们无(wú)法看(kàn)到。最(zuì)诡异的是，在(zài)测量速(sù)度的过程(chéng)中，兹威基发现星系团中很(hěn)多星系的速度比(bǐ)理论上(shàng)要快得多，按照牛(niú)顿(dùn)的运(yùn)动学定律，仅(jǐn)靠这(zhè)些可(kě)见星系的质量所(suǒ)产生的引(yǐn)力是无法将它们束缚在星系团(tuán)内的，它们早就应该被抛(pāo)出星系团(tuán)之外了，除(chú)非(fēi)有一种神衢州是哪个省的城市 衢州在浙江富裕吗秘的力量在(zài)起作(zuò)用，这(zhè)种力量来源于(yú)某(mǒu)种隐形的物(wù)质(zhì)。

据此，兹(zī)维基提出了这样部分不可见的(de)暗质，它不发散光、吸光(guāng)、反射(shè)光，但是(shì)它们却占据着(zhe)宇(yǔ)宙(zhòu)中绝(jué)大部分的质(zhì)量。只是(shì)当时的人(rén)们对这样(yàng)的一种说法不(bù)屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才(cái)再一次出现。天文(wén)学家维拉鲁宾(bīn)和肯特福特(tè)在观测仙女(nǚ)座星系(xì)中的恒星运动(dòng)。理论(lùn)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慢。但是(shì)他们观(guān)测的结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与中心距离的增加，恒星的(de)旋转速度几乎(hū)保(bǎo)持不变。可(kě)是(shì)根据(jù)牛顿的万有引力定律，在星系当(dāng)中如果没有足够大的质量(liàng)来吸引它们，这些外(wài)围(wéi)的(de)恒星早就被甩到宇宙当中了。基(jī)于这种(zhǒng)现(xiàn)象，科学家们(men)会使用一(yī)种相(xiāng)对标(biāo)准(zhǔn)的方法来解释(shì)暗物质的存在(zài)，这种(zhǒng)方法就是测量星系当中气体在X轴上距离(lí)星系中心的距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋(xuán)转速(sù)度(dù)。如果出现异常的结(jié)果，就(jiù)认为(wèi)是由暗物质的力量(liàng)进入(rù)其中。

于是(shì)科学(xué)家们通过射电望远镜测量了距离(lí)星系(xì)中心更远距离的(de)氢元素，发现它们的旋转速度并不符合牛顿(dùn)的力学(xué)定律。我(wǒ)们的太阳系也(yě)不(bù)例外(wài)，太阳系位于(yú)银河系的第三悬臂(bì)之(zhī)上，距离银(yín)河系(xì)中(zhōng)心2.6万光(guāng)年，根(gēn)据万有引(yǐn)力定律进行(xíng)计算，太阳系的运行速度应该是160千(qiān)米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以220千米(mǐ)/秒(miǎo)的(de)速度围(wéi)绕(rào)银河系旋转，这个实际速度(dù)远(yuǎn)远大于理论速度，那么产生以上(shàng)这(zhè)种向心加速(sù)度的原(yuán)因很可能就是存在着一种我们看不到的物质，是这些暗物质的引(yǐn)力效应将(jiāng)星系(xì)聚(jù)集在了(le)一起(qǐ)。

也(yě)是从这时开始，越来越(yuè)多的研究人员开始相信暗物(wù)质的(de)存(cún)在。科学家(jiā)根据星系外恒星轨道(dào)的速度，估算(suàn)在星系(xì)当中暗物质的质量占整个星(xīng)系质(zhì)量(liàng)的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这个现象的原(yuán)因。在一项新(xīn)的研究当(dāng)中(zhōng)，科学家(jiā)们发现(xiàn)，几乎没有引力效应的遥远(yuǎn)恒(héng)星之间，也会出(chū)现速度(dù)上的(de)微(wēi)小差异(yì)。另(lìng)外，天文学家还发(fā)现了(le)一(yī)个反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离地(dì)球大约2.5亿光年，大小(xiǎo)和(hé)银河系不多(duō)，但是(shì)星系当中存在的恒星(xīng)数量却只有银河系的千分之(zhī)一。

所以在理论上，该星系必(bì)须(xū)存(cún)在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家们使用最先进(jìn)的(de)望远镜对其进(jìn)行了40个小时的详细测量(liàng)之后，发现星系中的恒(héng)星运动是可以用正常的物(wù)质和力学定(dìng)律来(lái)解释的。那么又有(yǒu)人(rén)提出，也(yě)许该(gāi)星系的暗物质，已经被(bèi)附近的另一(yī)个大星系剥(bō)离了。奇怪(guài)的是，它的(de)附近没有任何星系存在。造(zào)成这些现象的除了暗(àn)物(wù)质的假说之外(wài)，另一种可能就是人类对(duì)引力的理(lǐ)解还不(bù)够全面，引力很可能在不同(tóng)尺度空间中的(de)工作方式是不同的，这意味着在行星系尺度(dù)中的天(tiān)体会沿着它们的轨道，按(àn)照我们所理(lǐ)解的(de)方式运(yùn)动。但是上升到星(xīng)系和星团的尺度，引力之间的相互作用则是不同(tóng)的方式(shì)。对于在星系团之(zhī)间的(de)相(xiāng)互作(zuò)用(yòng)，科学家衢州是哪个省的城市 衢州在浙江富裕吗还引入了(le)外部(bù)场效应(yīng)的(de)概念，指的是(shì)在数百万(wàn)光年的(de)规(guī)模上，巨大的(de)质量之(zhī)间会(huì)产生对彼此特殊的效(xiào)果，这个理论叫(jiào)做(zuò)MOND蒙(méng)德理论。如果MOND蒙德(dé)理(lǐ)论成立，这意味着我们(men)需(xū)要(yào)对现在的物理定(dìng)律(lǜ)进行修正(zhèng)，这些发现(xiàn)也让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理论(lùn)就(jiù)此终结。但(dàn)是在宇宙当中还(hái)有关于暗物质存在的其他的理论证据(jù)，这些理论证据(jù)是蒙德理论(lùn)所(suǒ)没法解释的“引力透(tòu)镜”。

径向距离为37亿(yì)光年的子弹星(xīng)系(xì)团，由两个碰撞的星系团所组成，类似这样的星团，它们大部分的普通质量都在星系的气体当中。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(wēn)度的急剧升高，速(sù)度大(dà)幅降低。所以在理(lǐ)论上，在碰撞之后，子弹星系团(tuán)大(dà)部分的质量(liàng)将位于所有(yǒu)这些气体所在的中(zhōng)间(jiān)区域(yù)。那么我们(men)通(tōng)过什么来验证它的质量区域到底是不是集中在中间呢(ne)？前不(bù)久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望远(yuǎn)镜传回(huí)了宇宙当中第(dì)一张全彩的高清照片(piàn)，在照片(piàn)中我们可以明显地(dì)看到(dào)很多星(xīng)系似乎被拉伸产(chǎn)生了巨(jù)大的形(xíng)变。其实这些星系(xì)本身(shēn)并不是真(zhēn)的被扭曲(qū)了，也不(bù)是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而(ér)是这样极遥远的(de)天体和我们地(dì)球上的观测者之(zhī)间。被一个质量超级巨大(dà)的天体(tǐ)遮挡，这个超大质量的(de)东西(xī)的引力，会使身后更遥远星系的光都(dōu)发生了(le)扭曲。这个现(xiàn)象(xiàng)就是(shì)引力(lì)透镜效应(yīng)。这个巨(jù)大的天体可能是超大质量(liàng)的黑(hēi)洞或者(zhě)是暗物质。

所以(yǐ)当人们对子弹(dàn)星系(xì)团(tuán)观(guān)测的时候，发(fā)现它(tā)的大质量区域并不(bù)是在中(zhōng)间，而是在两(liǎng)侧。所以最(zuì)好(hǎo)的解释方法就是当星(xīng)团发(fā)生全部的碰撞时，可(kě)被观(guān)测到的质(zhì)量气(qì)体被卡(kǎ)在了中间，暗物质则直接通过(guò)了这个区(qū)域，并(bìng)在(zài)两边(biān)形成了引力透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认为是暗物质存在的迄今为止最好的(de)理论证据(jù)。

除此之外，还有来自(zì)宇宙当中最古老的(de)光。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之后(hòu)，可见光终于可(kě)以畅通无阻地穿越在(zài)宇宙当(dāng)中(zhōng)了。经过(guò)了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性(xìng)的微波(bō)辐射。其中红(hóng)色(sè)的部分表示(shì)温度(dù)较高的(de)区域，蓝色则表示相对较冷的区(qū)域，但实际上它们之间的(de)温差只有万(wàn)分之(zhī)一(yī)。

科(kē)学家们通过对前景背(bèi)景分(fēn)离后的二值图像(xiàng)进行连(lián)通域(yù)提取(qǔ)和(hé)标(biāo)记之后发现，如果宇宙当中没(méi)有(yǒu)暗物(wù)质(zhì)，图形看(kàn)起(qǐ)来不(bù)应该是(shì)这样的，而随着暗物(wù)质的(de)增(zēng)加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了(le)匹配宇宙微波背景辐射的(de)测(cè)量值，我们需要的(de)暗(àn)物质(zhì)大(dà)约是(shì)普通物质的5倍(bèi)。这个(gè)数字(zì)与解释星系当中(zhōng)恒星(xīng)运动所需要的(de)暗物(wù)质比例是一致(zhì)的。这就意味着。

用了(le)一个简单的理论(lùn)框架，就(jiù)很(hěn)好地解(jiě)释(shì)了(le)很多不同(tóng)的观(guān)测结果。而(ér)暗(àn)物质的(de)本(běn)质就是宇宙当中存(cún)在着某(mǒu)种类型(xíng)的(de)粒子，它们不参(cān)与任何其他的电磁作(zuò)用(yòng)，只(zhǐ)通(tōng)过引力来相互(hù)作用。所以如果能够找(zhǎo)到(dào)这种粒子的存在，就相当于找到了暗(àn)物(wù)质存在的实际(jì)证(zhèng)据。这种粒子到(dào)底是什么？科学家们(men)已经提出了数十种的假想目标(biāo)，而要寻找这些不同(tóng)的目标粒子(zi)所需要的实验方式也不相同(tóng)。在过去的(de)几十年当(dāng)中，人类为了寻找这(zhè)些看不见、摸不到，几乎不会与常规物(wù)质(zhì)相互(hù)作(zuò)用的“暗物质”，科学家们(men)已经进行了(le)超(chāo)过50次的(de)实验，却(què)没有任何实质(zhì)性(xìng)的发(fā)现，除(chú)了一个地方，意大(dà)利的格兰萨索山(shān)，隶属于阿(ā)尔卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处(chù)的地(dì)下矿(kuàng)井当中，藏着地球上最大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个(gè)三层(céng)楼(lóu)高(gāo)的探测器，一直致力于寻(xún)找暗物质(zhì)粒(lì)子的周期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学(xué)家声称观(guān)测(cè)到了某(mǒu)种(zhǒng)信号(hào)。经(jīng)过了20多年的数据收集，人们(men)发现了一个有趣的事情。探(tàn)测(cè)率(lǜ)会在每年(nián)的6月份达到峰(fēng)值，然(rán)后(hòu)在11月降到最低，而且(qiě)在20年(nián)当中每年都是一样。一些科学家认为这可能是人类发现暗物质的第(dì)一个直接证据。

但是为什么暗物质会产生周期性的年度(dù)信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度(dù)围绕(rào)着(zhe)银(yín)河(hé)系(xì)进(jìn)行移(yí)动，那么(me)如果暗(àn)物质(zhì)存在(zài)宇宙当中，这意味着我们也在以这样的(de)速度在(zài)穿越着(zhe)暗物质流，这个(gè)过程中会产生相应的振荡，同时地球又以30公里(lǐ)/秒的速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所(suǒ)以有半年的时间，地球围绕太阳的方(fāng)向与太阳环(huán)绕(rào)银(yín)河系的方(fāng)向是(shì)一致的，而(ér)另外半年则与之(zhī)相反。

而在6月(yuè)份的(de)时候，地球与太阳的(de)方(fāng)向正(zhèng)好达到完(wán)全(quán)一致，这是理论上地球穿越暗(àn)物(wù)质流最快的时(shí)段。而在11月(yuè)份，又恰好(hǎo)达到了最(zuì)慢值。尽管在(zài)实际的情(qíng)况(kuàng)中，太(tài)阳系(xì)相(xiāng)对(duì)银河系的(de)平面(miàn)呈现了(le)60度的倾斜，但是这并不影(yǐng)响这个理论的(de)有(yǒu)效性。

因此科(kē)学家认(rèn)为(wèi)这可(kě)以用来(lái)解释，研(yán)究人员们所(suǒ)观测到的周期性信号。当然也可能有其他的情况，造成这种年度周期信号的差异也可能是(shì)温度、湿(shī)度、土壤中的(de)水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连意大(dà)利游客的(de)数量也符合这个周期的规(guī)律。

所以，科(kē)学家们又在南半球建立了一个几乎(hū)相同(tóng)的(de)实(shí)验室，这(zhè)里的(de)季节与之前的(de)实验室(shì)正好相反，而在这里，地球穿(chuān)过(guò)暗物(wù)质流的运(yùn)动特(tè)征和第一个实验室(shì)是一样(yàng)的。

因此，如果在这(zhè)里可(kě)以得(dé)到相(xiāng)同(tóng)的信号，就可(kě)以成为暗物(wù)质所存在的非常(cháng)有力的证据了。但是(shì)由于这个实验室刚刚建(jiàn)成不久，所(suǒ)以(yǐ)截至目前还无(wú)法提供(gōng)相应的数据支持。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射一台新的望远镜，这台太空(kōng)望远镜叫做“南(nán)希格雷斯罗曼”，它的主镜大小(xiǎo)跟哈勃望远镜相同，但它的宽(kuān)视(shì)场仪器(qì)提供的视野是哈(hā)勃红外仪(yí)器的100倍。南希(xī)格雷斯(sī)罗曼太空(kōng)望远(yuǎn)镜(jìng)其中一个关键的(de)用(yòng)途就是探索暗物质(zhì)背后的奥秘(mì)，对于探测(cè)的结果，我(wǒ)们只(zhǐ)能拭(shì)目以待了。费米实验室粒子天体物理中心的科学家丹琥珀(pò)和贾森斯特芬研究发(fā)现，如果暗物质存(cún)在，它们极有可能拥有另一种神(shén)秘的效(xiào)应(yīng)，这种暗物(wù)质效应(yīng)，会支持宇宙当中生命(mìng)的诞(dàn)生，或者说是生命进化的一个重要因(yīn)素。

如果(guǒ)这一理论得到进(jìn)一步(bù)的证实，那么遍布宇宙当中的暗物质会不会意味着人类并(bìng)不孤(gū)单呢？或许在宇宙当中某个角落的行星(xīng)上，暗物质(zhì)正(zhèng)在通过这样的效应创(chuàng)造生命。当然，这(zhè)些推(tuī)论的大前提是要(yào)先(xiān)找(zhǎo)到暗物质存在的实际证(zhèng)据(jù)。那么(me)小伙伴(bàn)们(men)，你们觉得暗物质到(dào)底(dǐ)存不存在(zài)呢？喜欢请点(diǎn)赞(zàn)，你(nǐ)的支持是我更新的动力(lì)！

未经允许不得转载：绿茶通用站群 衢州是哪个省的城市 衢州在浙江富裕吗