宇宙是“人(rén)为制造”的？为何会存在科(kē)学(xué)无(wú)法解释的(de)“暗物(wù)质”？暗物质又究(jiū)竟是(shì)什么(me)？人类为了寻找暗(àn)物质(zhì)存在(zài)的证据，科(kē)学家们在过(guò)去(qù)的(de)几十年当中进行(xíng)了超(chāo)过50次的长期(qī)实验，但是(shì)却没有发(fā)现任(rèn)何(hé)的有效证据。除了一个地(dì)方，在1687年出(chū)版的自然(rán)哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引(yǐn)力(lì)定律，它揭示了(le)宇宙(zhòu)中天体运动(dòng)的规律。往后的几百年(nián)来，当天(tiān)文(wén)学家们发现某些天体运行轨道出现(xiàn)异常，不符(fú)合万有引力定律的(de)时候，他(tā)们就会知(zhī)道(dào)，周(zhōu)围(wéi)一(yī)定有未知的天体(tǐ)通过引力在(zài)摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥(ào)本勒维耶就通(tōng)过天王(wáng)星运(yùn)行轨道的异常，推算(suàn)并且(qiě)发现了海王(wáng)星的存在(zài)。另(lìng)外，哈(hā)雷(léi)彗星、冥(míng)王星的发现都是应用万有引力定律(lǜ)所取(qǔ)得(dé)重大天文成就的例子。但是(shì)这嫦娥二号拍到外星人已经证实些发现都(dōu)是在恒星系统(tǒng)的尺度当中，可(kě)当(dāng)我们上(shàng)升到星系或者是星团的尺(chǐ)度(dù)，事情(qíng)就开始变得诡异(yì)了(le)。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨(cí)兹威基正在研究(jiū)和测量后发星系团的质量(liàng)。这是(shì)一个由数千(qiān)个星系所组(zǔ)成(chéng)的巨大星系团，这些星系被引力束(shù)缚在一起。测量星系团的质量一般会使用(yòng)到(dào)两种方法(fǎ)，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第(dì)一种是获(huò)得其"光度学的质量(liàng)"，需(xū)要的(de)数(shù)据是(shì)测量(liàng)各(gè)个星(xīng)系的(de)光度。

第二种是动力学质量的(de)计算，是利用光谱红(hóng)移测(cè)量星系团中的各个星系相(xiāng)对于星系团(tuán)的运动速(sù)度。当测量结(jié)果出来之后，兹威基(jī)彻底(dǐ)懵了，“动力学质量(liàng)”竟(jìng)然是“光度学(xué)质(zhì)量(liàng)”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星系团有99%的质(zhì)量消失了，或者(zhě)说这99%的质量并(bìng)不以可(kě)见光的形式所存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异的是，在测量(liàng)速度(dù)的过程中，兹威(wēi)基发(fā)现星(xīng)系(xì)团中很(hěn)多星系(xì)的速度比(bǐ)理论上要快得(dé)多，按照牛顿(dùn)的(de)运动学(xué)定律，仅靠这些可见星系的(de)质量所产生的引力是无(wú)法(fǎ)将它们束(shù)缚在星(xīng)系团(tuán)内(nèi)的，它们早(zǎo)就应(yīng)该被抛出星系(xì)团(tuán)之(zhī)外了，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力量来(lái)源于某(mǒu)种(zhǒng)隐形的物(wù)质(zhì)。

据此，兹维基提出了(le)这样部分不可见的(de)暗质，它(tā)不发(fā)散光、吸光、反射光，但是(shì)它们却占据着宇宙中绝大(dà)部分的(de)质量(liàng)。只是当时(shí)的人(rén)们(men)对这样(yàng)的(de)一种(zhǒng)说(shuō)法不屑一顾。

直(zhí)到(嫦娥二号拍到外星人已经证实dào)40年之后，“暗物质”这(zhè)个词才再一次(cì)出(chū)现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和(hé)肯(kěn)特福特在观测仙女(nǚ)座星(xīng)系(xì)中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距离(lí)中心越远(yuǎn)的(de)恒(héng)星在其(qí)轨道上的(de)运行速度就(jiù)会越慢。但是他们观测的(de)结果却让人感到(dào)不可(kě)思(sī)议。

随着与中(zhōng)心(xīn)距离的增加，恒星的旋转速度几乎保持(chí)不变。可是(shì)根据牛(niú)顿的(de)万(wàn)有引力定律，在星系当中(zhōng)如果没(méi)有足够大的质量来吸引它们，这些外围的恒星早就被甩(shuǎi)到宇宙当中(zhōng)了。基于(yú)这种现(xiàn)象，科学(xué)家们会使(shǐ)用一种相(xiāng)对(duì)标准的方法来解释(shì)暗(àn)物质(zhì)的存在，这种方(fāng)法(fǎ)就是测量星系当中气体(tǐ)在X轴上距(jù)离星系(xì)中心(xīn)的距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋(xuán)转速度。如果出现异(yì)常的(de)结果，就认为是(shì)由暗物质的力(lì)量进入其中(zhōng)。

于是(shì)科学家(jiā)们通过射电望(wàng)远镜测量了距离星系中心更远距离的(de)氢元(yuán)素，发现它们的旋(xuán)转速(sù)度并不符(fú)合牛(niú)顿的力学定律。我们(men)的太阳系也不例外，太阳系(xì)位于银河系(xì)的第三悬臂之上，距(jù)离银河系中心2.6万光年，根据万有引力定律进行计算(suàn)，太(tài)阳系(xì)的运行速度应(yīng)该是160千米/秒，但实际(jì)上，太(tài)阳系(xì)正在以(yǐ)220千米/秒的(de)速(sù)度围绕(rào)银(yín)河(hé)系旋转(zhuǎn)，这个实际(jì)速度(dù)远(yuǎn)远大于理论速度，那(nà)么产生以上这(zhè)种向心加速度的原因很可(kě)能就(jiù)是存在着一种我们看不(bù)到的物质，是这些暗物质的(de)引力效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也(yě)是从这(zhè)时开始(shǐ)，越(yuè)来(lái)越多的研(yán)究人员开始相信暗物质的存在。科学家根(gēn)据星(xīng)系(xì)外恒星轨道的(de)速度，估算在星系当中暗物(wù)质(zhì)的(de)质量(liàng)占整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗物(wù)质并不是唯一(yī)可以解释这个现象的原因(yīn)。在一项新的研究(jiū)当中，科学家们发现，几(jǐ)乎没(méi)有引(yǐn)力效应的遥(yáo)远恒星之间，也会(huì)出(chū)现速(sù)度(dù)上(shàng)的微(wēi)小差异。另外，天文学家还(hái)发现了一个反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距(jù)离地球(qiú)大约2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多(duō)，但是星(xīng)系当中(zhōng)存(cún)在的恒(héng)星数量却只有银河系的千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星系必(bì)须(xū)存在暗物质，否(fǒu)则就(jiù)会分崩离析。但是科(kē)学(xué)家们使(shǐ)用最先进的望远镜(jìng)对其(qí)进嫦娥二号拍到外星人已经证实行(xíng)了40个小(xiǎo)时的详细测量之后，发现星系(xì)中的(de)恒星运动是(shì)可(kě)以(yǐ)用(yòng)正(zhèng)常的物质和力学定(dìng)律(lǜ)来解释的。那(nà)么又有(yǒu)人提出，也(yě)许该星系(xì)的(de)暗物质，已经被(bèi)附近的另一个(gè)大星(xīng)系剥离(lí)了(le)。奇(qí)怪(guài)的是，它的附近(jìn)没有(yǒu)任何星系(xì)存在(zài)。造成这些(xiē)现象(xiàng)的除了(le)暗(àn)物质(zhì)的假说(shuō)之外，另一种可(kě)能(néng)就是人类对引力的理解(jiě)还不够全面，引力很可能在(zài)不同尺度空间中的工(gōng)作方式是不同的，这意(yì)味着在(zài)行星系尺(chǐ)度(dù)中的天体会沿着它们(men)的轨道，按照(zhào)我们所理解的方(fāng)式运动。但是(shì)上升(shēng)到星系和星团的(de)尺度，引力之(zhī)间的(de)相互(hù)作用(yòng)则是不同的方式。对于在星系团之间(jiān)的相互作用(yòng)，科学家还引(yǐn)入(rù)了外部场(chǎng)效应的概(gài)念，指的是在数(shù)百万光年的规(guī)模上(shàng)，巨大的(de)质量之(zhī)间会产生对彼此特殊的(de)效(xiào)果，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理论(lùn)。如果MOND蒙德理论成(chéng)立(lì)，这意味着我们需要对(duì)现在的物理定律(lǜ)进行(xíng)修正(zhèng)，这些发现也让很多人认为(wèi)暗物质(zhì)假说理论(lùn)就(jiù)此终结。但是(shì)在宇宙当中(zhōng)还有关(guān)于暗(àn)物(wù)质存(cún)在(zài)的其他的理论(lùn)证据，这些理论证据是(shì)蒙德(dé)理(lǐ)论(lùn)所没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年的(de)子弹星系团，由两个碰撞的(de)星系(xì)团所组(zǔ)成，类似(shì)这样的星(xīng)团，它们大部分的(de)普通(tōng)质量都在星(xīng)系的气体当中。当(dāng)星团(tuán)以1000万公里/小(xiǎo)时(shí)发生碰撞的(de)时候，星际(jì)气体的(de)相互作用(yòng)就会导致温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低。所以(yǐ)在理论(lùn)上，在碰撞之后(hòu)，子弹星系团大部分的质量将位于所有这些气体所在的(de)中间区域(yù)。那么我(wǒ)们(men)通过什么(me)来验证(zhèng)它(tā)的质量区域到底是不是(shì)集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太(tài)空望(wàng)远(yuǎn)镜传回了宇宙(zhòu)当中第一张全彩的高清照片(piàn)，在(zài)照片(piàn)中我们可以明显(xiǎn)地看到很多(duō)星系(xì)似乎(hū)被拉(lā)伸产生了巨大的形(xíng)变。其(qí)实这些星(xīng)系本身并不是真的被扭曲了，也不是韦(wéi)伯(bó)望(wàng)远镜出(chū)了什(shén)么(me)问题，而是这样极遥远的(de)天体和(hé)我们地(dì)球上(shàng)的观测者之间。被一个(gè)质(zhì)量超(chāo)级巨(jù)大的天体遮挡，这个超(chāo)大质(zhì)量的东西(xī)的引力，会(huì)使身后更遥(yáo)远星系(xì)的光都发(fā)生(shēng)了扭曲。这(zhè)个现(xiàn)象就是引力透(tòu)镜(jìng)效(xiào)应。这个巨大的天体可能(néng)是超大质量的黑洞或(huò)者是暗物质。

所(suǒ)以当人们对子弹星(xīng)系团观测的时候，发现它的大质(zhì)量区域并不是在中间，而是在两侧(cè)。所以最好的解释方法就是当星团发生全(quán)部的碰撞时，可(kě)被观测到的质(zhì)量气体被(bèi)卡(kǎ)在了中间(jiān)，暗物(wù)质则(zé)直接(jiē)通(tōng)过了这个区域，并在两边形成了引力透镜。对(duì)子弹星系团的引(yǐn)力透(tòu)镜(jìng)研(yán)究也被认为是暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的迄今为止最好的理论证据。

除此(cǐ)之外，还有来自宇(yǔ)宙当中最古老的(de)光(guāng)。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万(wàn)年(nián)之后，可见光终于(yú)可以(yǐ)畅通无(wú)阻地穿越在宇宙(zhòu)当(dāng)中了。经(jīng)过了(le)130多(duō)亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性的(de)微(wēi)波辐射。其(qí)中红色的部分表(biǎo)示温度较(jiào)高(gāo)的(de)区(qū)域，蓝色则表示相对较冷的区域，但实(shí)际上它们之间的温差只有万分(fēn)之一(yī)。

科(kē)学家们通过对(duì)前景背景分离后的二值图像进(jìn)行连通域提取和(hé)标记之后发现，如果宇宙当中没有暗物质(zhì)，图(tú)形(xíng)看起来不应该是这样的，而随着暗物(wù)质的增加，一些峰值的幅(fú)度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景(jǐng)辐射的测(cè)量值(zhí)，我们需要的暗物质大约是普(pǔ)通物质的(de)5倍。这个数字与解释星系当中(zhōng)恒星运动所需要的(de)暗物质(zhì)比(bǐ)例是一致(zhì)的。这就(jiù)意味着。

用了一个简单的理论框架，就很好地解释了(le)很(hěn)多(duō)不同的观测结果。而暗物质的本质就是宇宙(zhòu)当中存在着某(mǒu)种类型的粒(lì)子，它们不参与任(rèn)何其他的电磁(cí)作用，只通过引(yǐn)力来相互作用。所以如(rú)果能够找(zhǎo)到这(zhè)种粒(lì)子的存在，就相当于(yú)找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子(zi)到底是(shì)什么？科学家们已经(jīng)提出了数十种的假想目(mù)标，而要寻找(zhǎo)这些不同的目标粒子所需要的实验(yàn)方式也不相同。在过(guò)去的几十年(nián)当中，人类为了寻找这些(xiē)看不(bù)见(jiàn)、摸不(bù)到(dào)，几乎(hū)不会与常规物(wù)质相互作用的“暗(àn)物质”，科学家们已(yǐ)经进行了超过50次的(de)实验，却没(méi)有(yǒu)任(rèn)何实质(zhì)性的发现，除(chú)了一个地方，意大(dà)利的格兰萨索(suǒ)山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉(mài)。

在山(shān)下(xià)1400米处的(de)地下矿井当中，藏着(zhe)地球上(shàng)最大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层(céng)楼高的探(tàn)测器，一直致力于寻找暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的(de)科学家声(shēng)称(chēng)观测到(dào)了某种信号。经过了20多(duō)年的数据收(shōu)集(jí)，人(rén)们发现了一个有(yǒu)趣的事情。探(tàn)测率会在每(měi)年的6月份达到峰(fēng)值，然后在11月(yuè)降到最低，而且在20年当(dāng)中(zhōng)每(měi)年都(dōu)是一(yī)样。一些科(kē)学家认(rèn)为这(zhè)可能是(shì)人类(lèi)发现(xiàn)暗物质的第一(yī)个直接证据。

但(dàn)是为什么暗(àn)物质会(huì)产生周期性(xìng)的年度(dù)信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太(tài)阳系(xì)正在以220公(gōng)里/秒的(de)速度(dù)围绕着银河系(xì)进行移动，那么(me)如果暗物质存在(zài)宇宙当中(zhōng)，这意味着我们也(yě)在以(yǐ)这样的速度在穿越着暗物质流，这个过程(chéng)中会产(chǎn)生(shēng)相应的振荡(dàng)，同时地球又以30公里/秒的速度(dù)围绕(rào)太阳(yáng)进行旋转(zhuǎn)。所以有(yǒu)半年的时(shí)间，地球围绕(rào)太阳的方向(xiàng)与(yǔ)太阳环绕银河系的方向(xiàng)是一致的(de)，而另(lìng)外半(bàn)年则与之(zhī)相反。

而在6月份的时(shí)候，地球与太阳的方向正好达到(dào)完全(quán)一致(zhì)，这是理论(lùn)上地球穿越暗物质流最快(kuài)的时段。而在11月份(fèn)，又恰好达(dá)到了最(zuì)慢值。尽管在实际的情况中，太阳系(xì)相对(duì)银河系的平面(miàn)呈现了60度的倾斜，但(dàn)是这并不影响(xiǎng)这(zhè)个理(lǐ)论的(de)有效性。

因此科学家认为这可以用来解释，研究人(rén)员(yuán)们所(suǒ)观测到的周(zhōu)期性信号。当然也可能有(yǒu)其他的情(qíng)况，造(zào)成(chéng)这种(zhǒng)年度(dù)周期(qī)信号的(de)差异也可(kě)能是温度、湿(shī)度、土壤中(zhōng)的水(shuǐ)分、高山上(shàng)的(de)积雪，甚(shèn)至连意(yì)大(dà)利游客的(de)数量也符合这个周期的(de)规律。

所以，科学家们又在南半球建立了一个(gè)几乎(hū)相同的实验室，这(zhè)里的季节(jié)与(yǔ)之(zhī)前的实验室正好相反，而(ér)在这里，地球穿过暗物(wù)质(zhì)流的运动特征和第一个(gè)实验室是一样的。

因(yīn)此，如果在这里可以得到相同的信号，就可以(yǐ)成为暗物质(zhì)所(suǒ)存在(zài)的非(fēi)常有力的证(zhèng)据了。但(dàn)是由于这个(gè)实(shí)验(yàn)室刚刚建成不久，所以截至目前还无法提供相(xiāng)应的数据(jù)支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会(huì)发射一台新的望远镜，这(zhè)台(tái)太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈(hā)勃(bó)望(wàng)远镜(jìng)相同，但(dàn)它的宽视(shì)场仪(yí)器提供的视野是哈(hā)勃(bó)红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空(kōng)望远镜其中一个(gè)关键(jiàn)的用途就(jiù)是探索暗物质背后的(de)奥秘，对于探测(cè)的结果，我们只(zhǐ)能拭(shì)目以待了。费米实验室粒子天(tiān)体(tǐ)物理中心的科学家(jiā)丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究发现(xiàn)，如(rú)果暗物(wù)质存在，它们(men)极(jí)有可能拥(yōng)有(yǒu)另一种神(shén)秘的效应，这(zhè)种暗物质效应，会支持宇(yǔ)宙当中生(shēng)命(mìng)的诞(dàn)生，或者说是生命进化(huà)的一(yī)个重(zhòng)要因(yīn)素。

如果这(zhè)一理论得(dé)到(dào)进一步的(de)证实，那么遍(biàn)布(bù)宇宙当中的暗物质会(huì)不(bù)会意味(wèi)着人类并不孤单呢？或许在(zài)宇宙当中某(mǒu)个角落的行星上，暗物质正(zhèng)在通过这样(yàng)的效应(yīng)创造(zào)生(shēng)命。当然，这些推(tuī)论(lùn)的大前(qián)提是要先找到暗物(wù)质存在(zài)的实际证据(jù)。那么小伙伴们，你们觉得暗(àn)物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支(zhī)持是(shì)我更新的动力！

未经允许不得转载：北京老旧机动车解体中心 嫦娥二号拍到外星人已经证实