宇宙(zhòu)是“人(rén)为制造”的(de)？为何会存(cún)在科(kē)学无(wú)法(fǎ)解释的(de)“暗物质”？暗(àn)物质又究竟是什(shén)么？人类为了(le)寻(xún)找暗(àn)物(wù)质存在的证据，科学(xué)家们在过去的几十年(nián)当中进行了超(chāo)过(guò)50次的(de)长(zhǎng)期实(shí)验，但(dàn)是却(què)没(méi)有发现任何的有效证据。除了一(yī)个(gè)地方，在1687年出版的自(zì)然哲学数学(xué)原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律(lǜ)，它揭(jiē)示了宇(yǔ)宙(zhòu)中天(tiān)体运动的规律。往后的几(jǐ)百年来，当(dāng)天文学家们发现某些天体运行(xíng)轨道(dào)出(chū)现异常，不符合万(wàn)有引力(lì)定律的时候，他们就会知道，周围一(yī)定有未知的天体通(tōng)过(guò)引力在摄动它的轨(guǐ)道。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维耶就通过(guò)天王星运行轨道的异常，推算(suàn)并且发现(xiàn)了(le)海王(wáng)星的存在(zài)。另外，哈雷(léi)彗星、冥(míng)王(wáng)星的(de)发现都(dōu)是(shì)应用(yòng)万有(yǒu)引力定律所取(qǔ)得重大天文成就的(de)例子。但是这些发(fā)现都是在恒星(xīng)系统的尺(chǐ)度当中，可当我(wǒ)们上升(shēng)到星系或者是星团的尺(chǐ)度，事(shì)情就(jiù)开始(shǐ)变得诡异了(le)。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨(cí)兹威基(jī)正在研究和测量后发星系团(tuán)的质(zhì)量。这是一个由数千个(gè)星系(xì)所(suǒ)组成(chéng)的巨大星系团，这些星系被引力束缚在一起。测量星(xīng)系(xì)团的质量一(yī)般(bān)会使(shǐ)用到(dào)两种方(fāng)法，当两种方法结果一致(zhì)，就可以确定(dìng)其质量的范围。

第一种是获得其"光度学的质量"，需(xū)要(yào)的数据是测量各个星系的光度(dù)。

第二种是动力学质量的(de)计算，是利用光谱红(hóng)移测量星系团中的各个星系相对于星系团的运(yùn)动速度。当测量结果出来之后(hòu)，兹威基(jī)彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光度(dù)学质量”的400倍。这意味着，后发座星系团(tuán)有99%的(de)质量(liàng)消失(shī)了，或者说这(zhè)99%的质量并不以(yǐ)可见光的(de)形式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在测量速度(dù)的过程中(zhōng)，兹威基发(fā)现星(xīng)系团中(zhōng)很多星系(xì)的速度比理论上要快(kuài)得多，按照牛顿的(de)运动学定(dìng)律，仅靠(kào)这些可见星系的质(zhì)量所产(chǎn)生的引力是无(wú)法将它们束缚在星系团内的，它们(men)早(zǎo)就(jiù)应该被抛(pāo)出星系团之外(wài)了，除非(fēi)有一种神秘的力量在起作用，这种力量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维(wéi)基提出了这样部分不可见的(de)暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反射光，但是它(tā)们却占据着宇(yǔ)宙中绝大(dà)部分的(de)质量。只(zhǐ)是当(dāng)时(shí)的人们对这样的一种说法不屑一(yī)顾。

直到40年(nián)之后，“暗物质”这个(gè)词(cí)才再一次(cì)出现。天文学家维拉(lā)鲁宾(bīn)和肯特福特在观测仙(xiān)女座星系(xì)中的恒星运动。理论上(shàng)来说，距离中心越远的恒星(xīng)在其(qí)轨道上的运行(xíng)速(sù)度就会越慢。但是他们观测(cè)的结果却让人(rén)感到(dào)不可思议(yì)。

随着与中心距(jù)离的增加，恒星的(de)旋转速度几乎保持不变。可是根据牛(niú)顿的万有引力定律，在星系当(dāng)中如(rú)果没有(yǒu)足(zú)够(gòu)大的(de)质量(liàng)来吸引(yǐn)它(tā)们，这些外围的恒(héng)星早(zǎo)就被甩(shuǎi)到宇宙当中了(le)。基于(yú)这种现象，科(kē)学家(jiā)们(men)会使用一种相对标准的方(fāng)法来解(jiě)释(shì)暗物质(zhì)的(de)存在，这种方法就是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距(jù)离(lí)星系中心的距离，以(yǐ)及在(zài)Y轴上气体(tǐ)的旋转(zhuǎn)速度。如果(guǒ)出现异常(cháng)的结果，就(jiù)认为是由暗物(wù)质的力(lì)量进入其中。

于是科学家们通过射电望远镜(jìng)测量了距离(lí)星系(xì)中心更远距离的氢元(yuán)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(lì)外，太阳系(xì)位于银河系(xì)的第三悬臂(bì)之上，距离银河系中心2.6万(wàn)光年(nián)，根据万有引力定律进行计算，太阳系的运行速度应该是160千米/秒，但(dàn)实际上(shàng)，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个(gè)实际速(sù)度(dù)远远(yuǎn)大于理论速度，那(nà)么(me)产生以上(shàng)这种向心加速(sù)度(dù)的原(yuán)因很可能(néng)就是存在着(zhe)一种(zhǒng)我(wǒ)们看不到的(de)物质(zhì)，是这些(xiē)暗物(wù)质的引力效(xiào)应(yīng)将星系聚(jù)集在了一起。

也(yě)是(shì)从这(zhè)时开(kāi)始(shǐ)，越(yuè)来越多的研(yán)究人员开始(shǐ)相信暗(àn)物质的存在(zài)。科学(xué)家(jiā)根据星系外恒星轨(guǐ)道(dào)的速度，估算(suàn)在(zài)星(xīng)系(xì)当(dāng)中暗物质的质量占整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可以解释(shì)这个现象的原因。在一项新的研究(jiū)当中，科学(xué)家(jiā)们发现，几(jǐ)乎(hū)没(méi)有引力效应(yīng)的遥(yáo)远恒星之间，也会出现速度上的微小差异。另外，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了一个反常的(de)星(xīng)系，叫做(zuò)Agc114905。这个星(xīng)系距离地球大(dà)约2.5亿光年，大小(xiǎo)和(hé)银河(hé)系不(bù)多(duō)，但是星系(xì)当(dāng)中存在的(de)恒(héng)星数量(liàng)却只有银河系的(de)千分之一(yī)。

所以在理论上(shàng)，该星系必(bì)须存(cún)在(zài)暗物质，否则(zé)就会分崩离析。但(dàn)是科学家们使用最先(xiān)进的望远(yuǎn)镜对其进行了(le)40个小(xiǎo)时的详细测量之夏朝距今多少年，夏朝距今多少年2022后，发现星系(xì)中(zhōng)的(de)恒星运动是可以(yǐ)用正(zhèng)常的(de)物(wù)质(zhì)和力学定律来解释(shì)的。那么又(yòu)有(yǒu)人提(tí)出，也许该(gāi)星系的暗物(wù)质，已经被附近的另一个大星系剥(bō)离了。奇(qí)怪的是(shì)，它的附近(jìn)没有任何星(xīng)系存在。造成(chéng)这(zhè)些现(xiàn)象的除了暗物质的假说之外，另一种可能就是人类(lèi)对引力的理解还不(bù)够全面，引力很可能(néng)在不(bù)同尺度空间(jiān)中的工(gōng)作方式是不同的，这意味着在(zài)行星(xīng)系尺度中(zhōng)的天体会沿着(zhe)它们的轨道，按照我们所理(lǐ)解的方式运动。但是上升(shēng)到星系和星(xīng)团的尺度，引力之间的相互(hù)作用则(zé)是不(bù)同的方式。对(duì)于在星(xīng)系团之(zhī)间的相互作(zuò)用，科学家还引入(rù)了外部场效应(yīng)的概(gài)念(niàn)，指的是在数百万光年的规模上，巨大的质量之间会产生对(duì)彼此特殊的效(xiào)果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙(méng)德理论成(chéng)立，这(zhè)意味着我们(men)需要对现(xiàn)在的物理定律(lǜ)进行(xíng)修正(zhèng)，这些发现也让很多(duō)人认为暗物质假说理论就此终(zhōng)结。但是在宇宙当(dāng)中还有关于(yú)暗物质(zhì)存在的其他的理论证(zhèng)据，这些理论证据是蒙德(dé)理论所没法解释的(de)“引力透镜(jìng)”。

径向距离为37亿光年(nián)的子弹星系团(tuán)，由两个碰撞的星(xīng)系团所组(zǔ)成，类似这样的(de)星团，它们大部(bù)分的普通质量(liàng)都(dōu)在星(xīng)系(xì)的气体(tǐ)当中。当星团以1000万(wàn)公(gōng)里(lǐ)/小时(shí)发生碰撞的时候，星际(jì)气体(tǐ)的相互作用就(jiù)会导(dǎo)致温(wēn)度的急剧升高，速(sù)度大(dà)幅降低。所以在理论上(shàng)，在(zài)碰撞之(zhī)后，子弹星系团大部(bù)分的质(zhì)量将位于所有(yǒu)这些气(qì)体(tǐ)所(suǒ)在的中间区域。那么我们通(tōng)过(guò)什么来(lái)验证它的质量区域到底(dǐ)是(shì)不是(shì)集中(zhōng)在中间(jiān)呢？前不久，詹(zhān)姆斯(sī)韦伯太空望远镜传回了宇宙当中(zhōng)第一张全彩的高清照片，在照(zhào)片中(zhōng)我们可以明显地看到很(hěn)多星系似乎被拉伸产生(shēng)了巨大的形变。其实(shí)这些星系本(běn)身并不是真的被扭曲(qū)了，也(yě)不是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是(shì)这样极遥远的天(tiān)体(tǐ)和我们地球上(shàng)的观测者之间。被(bèi)一个质(zhì)量超级巨大(dà)的天体(tǐ)遮挡，这(zhè)个超大质(zhì)量的(de)东(dōng)西的引力(lì)，会使(shǐ)身后(hòu)更遥远星系的光(guāng)都发生(shēng)了扭(niǔ)曲。这个现(xiàn)象就是引力透镜效应。这个巨大的(de)天体可(kě)能是(shì)超大质量的(de)黑洞或者是(shì)暗物质。

所(suǒ)以当人们对子弹星系(xì)团观测的时候，发现它的(de)大质量(liàng)区域(yù)并不(bù)是在中间，而是(shì)在(zài)两侧。所以最好的(de)解(jiě)释方(fāng)法就是当星团发生全部(bù)的碰撞时，可(kě)被观测到的质量气体被卡在了中间，暗物质则(zé)直接通过了这个区域，并(bìng)在两边形成了引力透镜(jìng)。对子弹星系团的引力(lì)透(tòu)镜研究也(yě)被认为是暗物质存在的(de)迄(qì)今为止最好(hǎo)的理(lǐ)论证(zhèng)据(jù)。

除此之(zhī)外(wà夏朝距今多少年，夏朝距今多少年2022i)，还有(yǒu)来(lái)自(zì)宇宙当中最古老的光。从宇宙(zhòu)大爆炸开始，38万(wàn)年之后，可(kě)见光(guāng)终于可(kě)以畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年(nián)之后，这些光在宇(yǔ)宙空间背(bèi)景上留下了各相(xiāng)同性(xìng)的微波辐射。其中红色的部分表示温(wēn)度较(jiào)高的区域，蓝色则表示(shì)相对较冷(lěng)的区(qū)域，但实际上它们之间的温差只有万分之(zhī)一。

科学家们通过对前景(jǐng)背(bèi)景分离(lí)后(hòu)的二值图像(xiàng)进行(xíng)连通域提(tí)取和标(biāo)记之后发现(xiàn)，如果宇宙当中(zhōng)没有(yǒu)暗物质，图形(xíng)看起来不应该是这样的(de)，而随着暗物质的增加(jiā)，一些峰值(zhí)的幅(fú)度会(huì)减小，才变得(dé)看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙(zhòu)微波背景辐射的测量值，我们需要的暗物(wù)质大约是普通物质的5倍。这个数字与解释(shì)星系(xì)当中恒星(xīng)运动所(suǒ)需要的暗物质比例(lì)是一致的。这就意味着。

用(yòng)了一个(gè)简单的理论框架，就很好地(dì)解释(shì)了很多不同的观(guān)测结果。而暗(àn)物质的本质就是宇宙(zhòu)当中存(cún)在着某种(zhǒng)类(lèi)型的粒子，它们不参(cān)与任何其他的电磁作用，只通过引力来(lái)相互作用(yòng)。所以如果能够找(zhǎo)到(dào)这种(zhǒng)粒子(zi)的存在(zài)，就相当于(yú)找到了(le)暗物质(zhì)存在的实际证据。这种粒子到底是(shì)什(shén)么？科学家们(men)已经(jīng)提出(chū)了(le)数(shù)十种的假(jiǎ)想目标，而(ér)要寻找这些不同的目标粒子所需要的实验方式(shì)也不相同(tóng)。在过去的几十年(nián)当中，人(rén)类为(wèi)了寻(xún)找这些看不见、摸(mō)不(bù)到，几乎不(bù)会与常规物质相互作用的“暗物质”，科学家(jiā)们已经进(jìn)行(xíng)了超(chāo)过50次的实验，却没有(yǒu)任何实(shí)质性的(de)发现，除了一个(gè)地方，意(yì)大(dà)利的格兰萨索山(shān)，隶属于阿(ā)尔(ěr)卑斯山(shān)脉。

在山(shān)下1400米(mǐ)处的地下矿井(jǐng)当中，藏着地球上最大(dà)的地(dì)学实(shí)验(yàn)室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有(yǒu)一(yī)个三层楼高的探(tàn)测器，一直致力(lì)于寻(xún)找暗物质粒(lì)子的(de)周期性震(zhèn)荡。

自1997年以来，这(zhè)里(lǐ)的科学家声称观测到了某种(zhǒng)信号。经过了20多年的(de)数据收(shōu)集，人们发现了(le)一个有趣的(de)事(shì)情(qíng)。探测(cè)率会在(zài)每年的6月(yuè)份达到峰值，然后在11月(yuè)降(jiàng)到(dào)最低，而(ér)且在20年当(dāng)中(zhōng)每年都是一样。一(yī)些科学家认(rèn)为这可能(néng)是人类发现(xiàn)暗物质的第一个直接证据。

但(dàn)是为什么暗物质(zhì)会产生周期性的(de)年度信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太(tài)阳(yáng)系正在以220公里/秒的速(sù)度(dù)围绕着(zhe)银(yín)河(hé)系(xì)进行(xíng)移动，那么如果暗物质存在(zài)宇宙当中，这(zhè)意味(wèi)着我们也(yě)在以(yǐ)这(zhè)样的速度在穿(chuān)越着(zhe)暗(àn)物(wù)质流，这个过程中(zhōng)会产生相(xiāng)应(yīng)的振荡，同时地球又(yòu)以30公里/秒的速度围绕(rào)太阳进行(xíng)旋(xuán)转。所(suǒ)以有半(bàn)年的时间(jiān)，地球围绕(rào)太阳的(de)方向与太阳(yáng)环绕银河系的方向(xiàng)是一(yī)致的，而另外半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球与(yǔ)太阳的方向(xiàng)正(zhèng)好达(dá)到(dào)完全一致(zhì)，这是理论上地球穿(chuān)越暗物质流最快的(de)时(shí)段(duàn)。而(ér)在11月份，又(yòu)恰好达(dá)到了最慢值(zhí)。尽管在实际的(de)情况中，太阳系相(xiāng)对银河系的平面呈现了60度的(de)倾斜，但(dàn)是这并不影响这个理论(lùn)的有效性(xìng)。

因此科学家认(rèn)为(wèi)这可以用来(lái)解释，研究人员(yuán)们所观测到的(de)周期(qī)性信号(hào)。当然也可能有其他的情况，造成这种(zhǒng)年度周(zhōu)期信号(hào)的差异也(yě)可能是(shì)温度、湿度、土壤中的水分、高山上的(de)积雪，甚(shèn)至连意大利(lì)游(yóu)客的数(shù)量也符合这(zhè)个周期的(de)规律(lǜ)。

所以，科学家们又在南半(bàn)球建立了一个几乎相同(tóng)的实(shí)验室(shì)，这里的季节与之前的实(shí)验室(shì)正好相反，而在这里(lǐ)，地球穿过暗物质流的运动特征和第一个实验室是一样的。

因此，如果在这里可以得到相同的信号(hào)，就(jiù)可以成(chéng)为(wèi)暗物质所存在的(de)非常有力的证据(jù)了。但(dàn)是(shì)由于这个(gè)实验室刚刚建成不(bù)久(jiǔ)，所以截至目前(qián)还无法提供(gōng)相应的数据支持。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将会发射(shè)一台新(xīn)的望远镜，这台太空望远镜(jìng)叫做(zuò)“南希格雷(léi)斯罗(luó)曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃望远(yuǎn)镜相同，但它的(de)宽视场仪器(qì)提(tí)供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南(nán)希格(gé)雷斯(sī)罗(luó)曼太空(kōng)望远镜(jìng)其中一个(gè)关键的(de)用(yòng)途就是(shì)探索(suǒ)暗(àn)物质背后的奥秘(mì)，对(duì)于(yú)探(tàn)测的(de)结果，我们只(zhǐ)能拭(shì)目(mù)以待了(le)。费米实验室(shì)粒子(zi)天(tiān)体物理中心的科学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质存在，它们极有可(kě)能拥有另(lìng)一种神秘的效应，这种暗(àn)物质效应(yīng)，会支持宇宙当中(zhōng)生命的诞(dàn)生，或(huò)者说(shuō)是生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如果(guǒ)这(zhè)一理论得到进一步(bù)的(de)证实，那么遍布(bù)宇宙当中的(de)暗物质会(huì)不会意味着(zhe)人(rén)类并不孤单呢？或许在宇宙当中某(mǒu)个角落的行星(xīng)上，暗物质正在通过这样的(de)效应(yīng)创(chuàng)造(zào)生命。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(jù)。那(nà)么小(xiǎo)伙伴(bàn)们(men)，你们觉得暗物质到底存不(bù)存在(zài)呢？喜欢(huān)请点赞，你的(de)支(zhī)持是我更新的(de)动力！

未经允许不得转载：绿茶通用站群 夏朝距今多少年，夏朝距今多少年2022