宇宙(zhòu)是“人(rén)为制造”的(de)？为何(hé)会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什(shén)么？人(rén)类为了寻(xún)找暗物质存在的证据，科学家们在过去的(de)几十年当(dāng)中进行了超过50次的长期实验，但是却没有发现任何的有效证据。除了(le)一个地方，在1687年(nián)出版的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发(fā)表了万有引力定律(lǜ)，它揭示了宇宙(zhòu)中天体运动的规(guī)律。往后的几百年来，当天文(wén)学家们发现(xiàn)某些天体运行轨(guǐ)道出现异常(cháng)，不符(fú)合(hé)万有引力定(dìng)律的(de)时(shí)候，他们就(jiù)会(huì)知道，周围一定有未知的天(tiān)体通(tōng)过引(yǐn)力在摄动它的轨道。比(bǐ)如在1846年(nián)，奥本勒(lēi)维耶就通(tōng)过天王星运行轨道的异常，推(tuī)算并且发现了海(hǎi)王(wáng)星的存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发现(xiàn)都是应用万有引力定律所取得(dé)重大天文(wén)成就的例子。但是这些发现都是(shì)在恒星系统的(de)尺度当中，可当我们(men)上升到星系或者是星团的尺度，事情就(jiù)开始(shǐ)变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞(ruì)士的物理学家弗(fú)里茨兹威基正在(zài)研(yán)究和测量(liàng)后发星系团的(de)质量。这是一个由数千个星系所组成的(de)巨大(dà)星系团，这些星系被引力束缚在一起(qǐ)。测量星系团的质量(liàng)一般会使用到两种方法，当两种方(fāng)法结果一(yī)致(zhì)，就可以确定其质量的范(fàn)围(wéi)。

第(dì)一种是获(huò)得其(qí)"光(guāng)度学的质(zhì)量"，需要的数据是测(cè)量各个星(xīng)系的光度。

第二种是(shì)动力学(xué)质量的计算(suàn)，是利用光谱红移测量星(xīng)系团中的(de)各个星系(xì)相对(duì)于(yú)星系团(tuán)的运动速度(dù)。当测量结果(guǒ)出(chū)来之(zhī)后，兹(zī)威(wēi)基彻底懵了，“动力学质量”竟(jìng)然是(shì)“光度学(xué)质量”的400倍。这意味(wèi)着，后发座星系团有(yǒu)99%的(de)质(zhì)量消失(shī)了，或者说这99%的质量并不(bù)以可见光的形式所(suǒ)存在，我(wǒ)们无法看到。最诡异的(de)是，在测量速度的过(guò)程(chéng)中，兹(zī)威基发(fā)现(xiàn)星系团中(zhōng)很多星系的速度比理论上要(yào)快(kuài)得多，按照(zhào)牛顿的(de)运动学定(dìng)律，仅(jǐn)靠这(zhè)些可见星(xīng)系的质(zhì)量所产(chǎn)生(shēng)的引力(lì)是无法将它们(men)束缚在星系团(tuán)内的，它们早就应该被抛出(chū)星系团之外了，除非(fēi)有一种神秘的力量在起作用(yòng)，这种力量来源(yuán)于某种隐形(xíng)的物质。

据此(cǐ)，兹维基(jī)提出(chū)了这样部分不可见的(de)暗质，它不发散光、吸光、反射光，但(dàn)是(shì)它(tā)们却(què)占(zhàn)据着宇宙(zhòu)中(zhōng)绝大(dà)部(bù)分的质量。只是当时的(de)人们对这样的(de)一种说法不屑一顾。

直到40年(nián)之(zhī)后，“暗物质”这个词才再一次出现。天文学家维(wéi)拉鲁宾和(hé)肯特(tè)福特在观测仙女座(zuò)星(xīng)系中的恒星运动。理(lǐ)论上来说，距(jù)离中心越远的(de)恒星在其轨道上的运(yùn)行(xíng)速度就会(huì)越慢。但(dàn)是他们观(guān)测(cè)的结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与中(zhōng)心距(jù)离的增加，恒(héng)星的旋(xuán)转(zhuǎn)速度几乎保持不变(biàn)。可是根据(jù)牛顿(dùn)的万有引力定律，在(zài)星系当中如果没有足(zú)够大的(de)质(zhì)量来吸引它们，这些外围的恒星早(zǎo)就(jiù)被甩到宇宙当中了。基于这种现象(xiàng)，科学(xué)家们会使用一种(zhǒng)相对(duì)标准(zhǔn)的方法来解(jiě)释(shì)暗(àn)物质的存(cún)在，这种方法就是测量(liàng)星系(xì)当中气体在X轴(zhóu)上(shàng)距离星系中心(xīn)的距离，以(yǐ)及在(zài)Y轴上(shàng)气体的旋(xuán)转速度。如果出现异常的结果，就认为是由暗(àn)物质(zhì)的力量进入其中。

于是科学家(jiā)们通过射电望远镜(jìng)测量了距离星系中心更远距离的氢元(yuán)素，发现它们的(de)旋转(zhuǎn)速度并不符合牛顿的力(lì)学定(dìng)律。我们(men)的太(tài)阳系也(yě)不例外，太阳系位于银河(hé)系的第三悬(xuán)臂之上，距离银河系中心(xīn)2.6万光年，根据万(wàn)有引力定(dìng)律进行(xíng)计算，太阳系(xì)的(de)运行速(sù)度(dù)应该是160千(qiān)米/秒，但实(shí)际(jì)上，太阳系(xì)正在以(yǐ)220千米(mǐ)/秒的(de)速度围绕银河(hé)系(xì)旋(xuán)转，这个实际速度远远大于理(lǐ)论速度，那么产(chǎn)生以上这(zhè)种向心加速度的原因很可能(néng)就是存(cún)在着一种我们(men)看不到的(de)物质，是(shì)这些暗物质的引力(lì)效应将星系(xì)聚集在了一起。

也是从这时(shí)开始，越来越多的研究人员开(kāi)始相信暗物质的存在。科学家根据星系外恒星(xīng)轨道的速度，估算在星系当中暗物质的质量占整个(gè)星(xīng)系质(zhì)量的85%。但(dàn)是(shì)，暗物质并不是唯一可(kě)以解释(shì)这个现象(xiàng)的原因。在一项新(xīn)的研(yán)究当中，科学家(jiā)们发(fā)现，几乎没有引力效(xiào)应的遥远恒(héng)星之间，也会出现速度上的微(wēi)小差异。另(lìng)外，天文学家还发现(xiàn)了一(yī)个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小(xiǎo)和银河(hé)系不(bù)多，但是星系当中存在的恒星数量却只有银河系的千分之一(yī)。

所(suǒ)以在(zài)理论上(shàng)，该(gāi)星系必(bì)须存在暗物质，否则就会分崩(bēng)离析(xī)。但是科(kē)学家们(men)使用最先进的望远镜对其进行了40个小时的详细测量(liàng)之(zhī)后，发现星系中的恒星(xīng)运动(dòng)是可(kě)以用正常的(de)物(wù)质(zhì)和(hé)力学定律来解释的。那(nà)么又(yòu)有人(rén)提出，也许(xǔ)该星(xīng)系的(de)暗(àn)物质，已经(jīng)被(bèi)附近的另一(yī)个大星(xīng)系剥离(lí)了。奇(qí)怪(guài)的是，它(tā)的附近(jìn)没有任何星(xīng)系存在。造成这些(xiē)现象的除(chú)了暗物质的假说之(zhī)外，另一种可(kě)能(néng)就是人(rén)类对引力的理解还(hái)不(bù)够全面，引力(lì)很可能在不同尺(chǐ)度空间中的工作方(fāng)式是不同的，这(zhè)意味着(zhe)在行星(xīng)系尺度(dù)中的天体会沿着它们的轨道，按照我们所理解的(de)方式运动(dòng)。但是(shì)上升到星系(xì)和(hé)星团的(de)尺度，引力之间(jiān)的相互作用则是(shì)不同的方式。对于在星系团之(zhī)间的相互作用，科(kē)学家还引(yǐn)入了外(wài)部场效应(yīng)的(de)概念，指的(de)是在(zài)数百万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼此特殊(shū)的效果(guǒ)，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德(dé)理(lǐ)论成立，这意味着(zhe)我们需要对现(xiàn)在的物理定律进行修正，这些发(fā)现也让很(hěn)多(duō)人认为(wèi)暗物(wù)质假说理论就此(cǐ)终(zhōng)结。但(dàn)是在宇宙(zhòu)当(dāng)中还有关于暗物(wù)质存(cún)在的其他(tā)的理论证据，这些(xiē)理论证据是蒙德理论所(suǒ)没法(fǎ)解释(shì)的“引(yǐn)力透镜”。

径向距离为37亿(yì)光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰(pèng)撞的星系团所(suǒ)组成，类似这样的星团(tuán)，它们大部分的普(pǔ)通质量都在星系的(de)气体(tǐ)当中。当星团以1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的时(shí)候，星际气体的相互作用就会导致温度(dù)的(de)急剧升高，速度大幅降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分(fēn)的质量将(jiāng)位于所有这些气体所(suǒ)在的中间(jiān)区域。那么我们(men)通(tōng)过什么(me)来验(yàn)证它的(de)质量区域到(dào)底(dǐ)是不是集中在(zài)中间呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传回(huí)了(le)宇(yǔ)宙当中(zhōng)第一张全彩的高(gāo)清照片，在照(zhào)片中我们可以(yǐ)明显地看到很多星(xīng)系似乎被(bèi)拉伸产生(shēng)了(le)巨大的形(xíng)变(biàn)。其实这些星系本身并(bìng)不是真的被扭(niǔ)曲了，也(yě)不是韦(wéi)伯望远镜(jìng)出(chū)了什(shén)么问题(tí)，而是这样极遥远的天体和(hé)我(wǒ)们地球上(shàng)的观(guān)测者之间(jiān)。被一(yī)个质量超(chāo)级巨大的天体遮(zhē)挡，这个超大质量的东西的(de)引力，会使身后更遥(yáo)远星系的光都发生了扭曲。这(zhè)个现象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨(jù)大的天体可能是超大质量(liàng)的黑洞或者(zhě)是暗物(wù)质(zhì)。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团(tuán)观测(cè)的时候，发现它的大质(zhì)量区域(yù)并不是(shì)在中(zhōng)间，而是在两(liǎng)侧。所以最好(hǎo)的解释(shì)方法就是(shì)当(dāng)星(xīng)团发生全部的碰(pèng)撞时，可被观测(cè)到的质量气体被卡在(zài)了中间，暗物质则直接通过(guò)了这(zhè)个区域(yù)，并在(zài)两边形成了(le)引力透镜(jìng)。对子弹星系(xì)团的引力(lì)透镜研究也被认为是暗物质存在的迄今为(wèi)止(zhǐ)最好(hǎo)的(de)理(lǐ)论证(zhèng)据。

除此(cǐ)之外(wài)，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆(bào)炸开始，38万年之后(hòu)，可(kě)见(jiàn)光终于可以畅通无阻(zǔ)地(dì)穿越在宇(yǔ)宙当中了(le)。经过了130多亿年之后(hòu)，这些光在宇宙空间背景上留下了各相(xiāng)同(tóng)性的微波辐射。其中红色(sè)的部(bù)分(fēn)表示(shì)温度较高(gāo)的区域，蓝(lán)色(sè)则表示(shì)相对较冷的区域(yù)，但实际(jì)上它们(men)之间的温(wēn)差只有万分之一(yī)。

科学家们通过对前(qián)景背景分离后的二值图像进行连通域提(tí)取和标(biāo)记之(zhī)后发现，如果宇宙当中(zhōng)没有(yǒu)暗物质，图形看(kàn)起来(lái)不(bù)应该是(shì)这样的，而随着暗物质的增加，一些峰(fēng)值的幅(fú)度会减小，才变得(dé)看(kàn)起来(lái)“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值，我们需要的暗物质(zhì)大约是普通物质的5倍。这个(gè)数(shù)字(zì)与解释星系当中恒星运动所需要的暗物质比(bǐ)例是一致的。这就意味着。

用了一个简单的理论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解释(shì)了很(hěn)多不同的观测结果。而暗物(wù)质的本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒(lì)子，它们不参与任(rèn)何(hé)其他的电磁作用，只通(tōng)过引力(lì)来相互(hù)作(zuò)用。所以如果(guǒ)能够找到这种(zhǒng)粒子的存(cún)在，就相当于找(zhǎo)到了暗物质存在的实际(jì)证据。这种粒子到底(dǐ)是什么(me)？科学家们(men)已经提出了数(shù)十种的假想目标(biāo)，而(ér)要寻找这(zhè)些不同的(de)目标粒(lì)子所需要的实验方式也不相同。在过去的(de)几十年(nián)当中，人类(lèi)为(wèi)了寻找这(zhè)些(xiē)看不见、摸不到(dào)，几乎不会与常(cháng)规物(wù)质(zhì)相(xiāng)互作用的(de)“暗物质”，科(kē)学(xué)家们已经进行了超过(guò)50次的(de)实验，却没有任何实质性的发现，除了一个地方，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔(ěr)卑斯(sī)山脉。

在(zài)山下(xià)1400米处的地(dì)下矿(kuàng)井当中，藏(cáng)着地球上最大(dà)的地学实(shí)验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一(yī)个三层(céng)楼高的(de)探测器，一(yī)直(zhí)致力于寻找暗物质粒子的周(zhōu)期性震荡(dàng)。

自1997年(nián)以来，这里的(de)科学(xué)家声称观测到了(le)某(mǒu)种信(xìn)号。经(jīng)过了20多(duō)年的数据收(shōu)集，人们发现了一(yī)个(gè)有趣的事情。探测率会在(zài)每年的6月(yuè)份达到峰值，然(rán)后在(zài)11月(yuè)降到最低(dī)，而且在(zài)20年当中每年都是一样(yàng)。一些科学家(jiā)认为这可能是人类(lèi)发现暗(àn)物质的第(dì)一个直(zhí)接证据(jù)。

但是为什(shén)么暗物质会产生周期性的年度信号(hào)呢？刚才我们讲(jiǎng)了(le)太阳(yáng)系正在以220网络上说的310什么意思，网络上说的310什么意思啊公里/秒的(de)速度(dù)围(wéi)绕着银河系进行移动，那么如果暗物质存(cún)在宇宙当中，这意味着(zhe)我们也(yě)在以这样的速(sù)度(dù)在穿越(yuè)着暗物质流，这个(gè)过程中(zhōng)会产生相应(yīng)的(de)振荡，同时地(dì)球又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太(tài)阳进(jìn)行旋转。所以有(yǒu)半年的时间，地球围绕太阳(yáng)的方(fāng)向(xiàng)与(yǔ)太阳环(huán)绕银河系的方向是一致的(de)，而(ér)另外半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的时候(hòu)，地球与太阳的方向正好达到(dào)完全一致，这是理(lǐ)论上地球(qiú)穿越暗物质流最快的时段。而在(zài)11月(yuè)份(fèn)，又恰好达到了最慢(màn)值。尽(jǐn)管在实际的情况(kuàng)中，太阳(yáng)系相对银(yín)河系的平面(miàn)呈现了60度的倾斜，但是这并(bìng)不影(yǐng)响这(zhè)个(gè)理论的有(yǒu)效性。

因此科学家认为这可以用(yòng)来(lái)解释，研究人员们(men)所观测到的周(zhōu)期(qī)性(xìng)信号。当然也可能有其他的情况(kuàng)，造(zào)成这种(zhǒng)年(nián)度周期信号(hào)的差(chà)异也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水分(fēn)、高山上的积雪，甚至(zhì)连(lián)意大利游(yóu)客的(de)数(shù)量也符合这个周期的规律。

所以，科学家们又在(zài)南半球(qiú)建立(lì)了一个(gè)几乎相(xiāng)同的实验室，这(zhè)里的季节与之前的实(shí)验室正好相反，而在这里，地球穿(chuān)过暗物质流的运(yùn)动(dòng)特征和第一个实验室是(shì)一样的(de)。

因此，如果在这里可以得到相同的(de)信(xìn)号，就(jiù)可以成(chéng)为暗物质(zhì)所存在(zài)的非常(cháng)有力的证据了。但是由于这(zhè)个实验室刚(gāng)刚(gāng)建成不久，所以截至目(mù)前还(hái)无法提供相(xiāng)应的数据(jù)支网络上说的310什么意思，网络上说的310什么意思啊持。另外，在2025年(nián)，NASA将会(huì)发射(shè)一台(tái)新的望远镜，这(zhè)台(tái)太空(kōng)望远(yuǎn)镜叫(jiào)做“南(nán)希格雷斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃(bó)望远镜相同，但它的宽视场仪器提供的(de)视野是(shì)哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南(nán)希格雷斯罗曼(màn)太空(kōng)望远镜其中(zhōng)一(yī)个关键(jiàn)的用(yòng)途(tú)就是探索暗物质背后的奥秘(mì)，对于探测的结果(guǒ)，我们只能拭目(mù)以待(dài)了。费米实(shí)验室粒子天体物(wù)理(lǐ)中心(xīn)的科(kē)学(xué)家(jiā)丹琥珀和贾森斯特芬研究(jiū)发现，如果(guǒ)暗物质存在，它们极有可能拥有另一种神(shén)秘的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生(shēng)命进化的一个(gè)重要因(yīn)素。

如果这(zhè)一理论得(dé)到进一步的证实，那么(me)遍布宇宙当中的暗物质会不(bù)会意(yì)味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的(de)行(xíng)星上，暗(àn)物质正在(zài)通(tōng)过这(zhè)样的效应创造生命。当然(rán)，这些推论的大前(qián)提是要先(xiān)找到暗(àn)物质存在的实(shí)际(jì)证据。那么(me)小伙伴们，你们觉得暗物质到底存不存在(zài)呢？喜(xǐ)欢(huān)请点赞，你的支持是(shì)我更新(xīn)的动力！

未经允许不得转载：北京老旧机动车解体中心 网络上说的310什么意思，网络上说的310什么意思啊