宇(yǔ)宙(zhòu)是“人(rén)为制造”的(de)？为(wèi)何会存在科学无法解释的“暗物质(zhì)”？暗物质(zhì)又究竟是什么？人类为了寻找暗(àn)物质存在(zài)的证据(jù)，科学家(jiā)们在过(guò)去的几十年当(dāng)中进行了(le)超过50次(cì)的长期实验，但是(shì)却没有发现任(rèn)何的有效证据(jù)。除了一个(gè)地方，在1687年(nián)出(chū)版的自(zì)然哲学数学原理(lǐ)一书(shū)中，埃萨(sà)克牛顿(dùn)发表了万有引(yǐn)力定律，它揭示(shì)了宇宙中天体运(yùn)动的规律。往后的几百年来，当(dāng)天文学家们发(fā)现某(mǒu)些天体运行轨道出现异(yì)常，不符合万有引力(lì)定律的时候，他们就会知道，周围一定有未知的(de)天体通过引力在摄(shè)动它的轨道。比如(rú)在1846年，奥本(běn)勒维耶(yé)就通过(guò)天王星运行轨道的异(yì)常，推算并且发现了海(hǎi)王星(xīng)的存(cún)在。另外，哈雷彗星(xīng)、冥(míng)王星的发(fā)现都是应用万有引(yǐn)力定律所取得重大天文(wén)成(chéng)就(jiù)的例子。但是(shì)这些发现都是在恒星系统的(de)尺度当(dāng)中，可当我们上升到(dào)星系或(huò)者(zhě)是星团(tuán)的尺度，事情就开始变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗里茨兹威基(jī)正在研究和测量后(hòu)发星(xīng)系团的(de)质量。这是一个由数千个星系所组成的(de)巨大星系团，这些(xiē)星系被引(yǐn)力(lì)束缚在一起。测(cè)量星系团的质量一般会使用到两种方(fāng)法，当两种方法结果(guǒ)一致，就可以确定其(qí)质量的范围。

第一种是获得其"光度学的(de)质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第二种是(shì)动力学质(zhì)量的计算，是利用光谱红移测(cè)量星系团中的(de)各(gè)个星系(xì)相对(duì)于星(xīng)系团的运动速度。当测量结果出(chū)来之后(hòu)，兹威基彻底懵了，“动力学(xué)质(zhì)量”竟然是“光度学质量(liàng)”的400倍。这意(yì)味着，后发座星系团有99%的质量消失了(le)，或者说这99%的(de)质量并不以可见(jiàn)光(guāng)的形式所(suǒ)存在，我们无法看到。最诡(guǐ)异(yì)的(de)是，在测量(liàng)速(sù)度的过(guò)程中(zhōng)，兹威基发现(xiàn)星系团中很(hěn)多(duō)星系的速度比(bǐ)理论上要快得多，按照牛顿的运(yùn)动学定(dìng)律，仅靠这(zhè)些可(kě)见星系的质量所(suǒ)产生的引力是无法将它们束缚在星系团(tuán)内(nèi)的，它们早就应该被抛(pāo)出星(xīng)系团之外了，除非有一种(zhǒng)神秘的(de)力量在(zài)起作用，这种力(lì)量来源于某种隐形的(de)物质。

据(jù)此，兹(zī)维基提(tí)出(chū)了(le)这样部分不可见的暗质，它不发(fā)散光(guāng)、吸光、反射光，但是它们(men)却(què)占据着宇宙(zhòu)中绝大(dà)部分的质量(liàng)。只是(shì)当时(shí)的人(rén)们对这样(yàng)的一种说法不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗物质”这(zhè)个词才再一次(cì)出现。天文学(xué)家维拉鲁(lǔ)宾和(hé)肯(kěn)特福特在观测仙(xiān)女座星系中的恒(héng)星运动(dòng)。理(lǐ)论(lùn)上来说，距离中(zhōng)心(xīn)越(yuè)远的恒星在其(qí)轨道上的运(yùn)行(xíng)速度就会(huì)越慢。但是他们观测的(de)结果却让人感到不(bù)可(kě)思议。

随(suí)着与(yǔ)中(zhōng)心距离的增加(jiā)，恒星的旋(xuán)转速度几乎保持(chí)不变。可是根(gēn)据牛顿的万有引(yǐn)力定律，在星系当(dāng)中(zhōng)如(rú)果没有足够(gòu)大的(de)质量来吸引(yǐn)它们，这(zhè)些外围的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中(zhōng)了(le)。基于这(zhè)种现(xiàn)象，科学(xué)家们会使用(yòng)一种相(xiāng)对标准的方法来解释暗物质的存(cún)在，这种方法就是测量星系当中气体在X轴上距离星系(xì)中心的距离，以及在Y轴(zhóu)上气体(tǐ)的旋转速度。如果出(chū)现异常的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于是科学(xué)家(jiā)们通过射电(diàn)望远镜测量了距(jù)离星系中心更(gèng)远距(jù)离的氢(qīng)元素，发现它们的旋转速度并不符合牛(niú)顿的力学定(dìng)律。我们的太阳(yáng)系也(yě)不例外(wài)，太阳系位(wèi)于银河(hé)系的第三悬臂(bì)之上，距离银河(hé)系中心(xīn)2.6万光年，根据万有引力(lì)定(dìng)律进(jìn)行计算(suàn)，太(tài)阳系的(de)运行速(sù)度应(yīng)该是(shì)160千米/秒，但实际(jì)上，太阳系正(zhèng)在以(yǐ)220千(qiān)米(mǐ)/秒的速度(dù)围绕银河(hé)系(xì)旋转，这个实际速度远远大于理论(lùn)速度(dù)，那(nà)么产生以上(shàng)这(zhè)种向心加(jiā)速度(dù)的原(yuán)因很可能就是存(cún)在着一种(zhǒng)我们看不到(dào)的物质，是(shì)这(zhè)些暗物质的引力效应将(jiāng)星系聚集在(zài)了一(yī)起。

也是从这时开始，越来越(yuè)多的(de)研(yán)究人员开始(shǐ)相信(xìn)暗物质的(de)存在。科学家根据星系外恒星轨(guǐ)道的速度，估算(suàn)在星系当中(zhōng)暗物质的(de)质(zhì)量(liàng)占整个星系质量的85%。但(dàn)是，暗(àn)物质并不是(shì)唯(wéi)一(yī)可以解释这个现象的原(yuán)因(yīn)。在一项新的研究(jiū)当中，科学家们发现，几乎没有(yǒu)引力效应的(de)遥远恒星(xīng)之间，也会出(chū)现速度上的微(wēi)小差异。另外，天文学家还发现了一个(gè)反常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离地球大约2天雨粟 鬼夜哭 思念漫太古什么意思，天雨粟鬼夜哭表达什么意思.5亿光年，大小和(hé)银河系不(bù)多(duō)，但是星系(xì)当中(zhōng)存在的恒星数量却只有(yǒu)银河系的(de)千分之一(yī)。

所以(yǐ)在(zài)理(lǐ)论上，该星系必(bì)须存在暗物质，否(fǒu)则就(jiù)会分崩离(lí)析。但是科学家(jiā)们使(shǐ)用最先进的望(wàng)远镜对其(qí)进行了40个小时(shí)的详细(xì)测(cè)量之后(hòu)，发(fā)现星系(xì)中的恒星(xīng)运动是可以用正(zhèng)常(cháng)的物质和力学定(dìng)律来解释的。那么(me)又有人提出，也许(xǔ)该星系的暗物质，已(yǐ)经(jīng)被附近的另一个大星系(xì)剥离了(le)。奇怪的(de)是，它的附近没(méi)有任(rèn)何星系存在。造成这(zhè)些现象的(de)除了暗物质的假说之外，另(lìng)一(yī)种可能就是(shì)人(rén)类对引力的理解还不够全面(miàn)，引力很(hěn)可能在不(bù)同(tóng)尺度空间(jiān)中的工作方(fāng)式是不同的，这意味着(zhe)在(zài)行星系(xì)尺度中的(de)天体(tǐ)会沿着它(tā)们的轨(guǐ)道(dào)，按照(zhào)我们所理(lǐ)解(jiě)的方式运(yùn)动。但是上升到星系和星团的尺度，引力之间的相互(hù)作用则是不同(tóng)的(de)方式。对于在星系团之(zhī)间的相互作用，科学家还引(yǐn)入了外部场效应的概念，指的是在数百万光年的规(guī)模上，巨大的质量之间会产生对彼此特殊(shū)的效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理(lǐ)论。如(rú)果MOND蒙(méng)德理论成(chéng)立，这意味着我(wǒ)们(men)需要对现在(zài)的物(wù)理(lǐ)定律(lǜ)进(jìn)行修正(zhèng)，这(zhè)些发现也(yě)让很(hěn)多(duō)人认为暗物(wù)质(zhì)假说(shuō)理论就此终结。但是在宇宙(zhòu)当中(zhōng)还有关于暗物(wù)质存在的其他的理论证据(jù)，这些理(lǐ)论(lùn)证据是蒙(méng)德理论所没法解释的“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

径(jìng)向(xiàng)距离(lí)为37亿光(guāng)年的(de)子(zi)弹星系(xì)团，由(yóu)两个碰撞的星系(xì)团所(suǒ)组成，类似(shì)这(zhè)样的(de)星团，它们大部分的普(pǔ)通(tōng)质量都在星(xīng)系的气体当中。当星团以1000万(wàn)公(gōng)里/小时发生碰撞的时候，星际气体的(de)相互作(zuò)用就(jiù)会(huì)导致温(wēn)度的急剧升高，速(sù)度大幅降低(dī)。所以在理论上，在碰撞之(zhī)后，子(zi)弹(dàn)星系团大部分的质量将(jiāng)位于所(suǒ)有这些气体所在(zài)的(de)中间区域。那么我们(men)通过什么来验证它的质量区域到(dào)底是(shì)不(bù)是集(jí)中在中间呢？前不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望远(yuǎn)镜传回了宇宙(zhòu)当中第一张全彩的高(gāo)清照片，在照片中(zhōng)我们可以明显地看到很多星系似(shì)乎被拉伸产生了巨大的形变。其实这些星(xīng)系本(běn)身并(bìng)不(bù)是真的被(bèi)扭曲了，也(yě)不是韦伯望远镜出(chū)了什(shén)么问题，而是这样极遥远的天体和(hé)我(wǒ)们地球上的观测(cè)者(zhě)之间。被一个质量(liàng)超(chāo)级(jí)巨大的(de)天(tiān)体遮挡，这(zhè)个超(chāo)大(dà)质量的东西(xī)的引力，会使身(shēn)后(hòu)更遥远星系的光都(dōu)发生(shēng)了扭曲。这个现象就是引力透镜效应。这个巨(jù)大的(de)天体(tǐ)可能是超大(dà)质量的黑洞(dòng)或者(zhě)是暗物质。

所以当人们对子弹星(xīng)系团(tuán)观测(cè)的时候(hòu)，发现(xiàn)它的大质量区域并不是在中间，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最好的解释(shì)方法就是(shì)当星团发生(shēng)全部的(de)碰撞时(shí)，可被观测(cè)到的(de)质量气体被卡(kǎ)在了中间，暗物质则直接(jiē)通过了这(zhè)个区域(yù)，并在两边形成了引力(lì)透镜。对子(zi)弹星系团(tuán)的引力透(tòu)镜研究也被认为是暗(àn)物质存在的迄今(jīn)为(wèi)止最好(hǎo)的理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于(yú)可以畅(chàng)通(tōng)无阻(zǔ)地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景(jǐng)上留下了(le)各相(xiāng)同性(xìng)的(de)微波辐射(shè)。其(qí)中红色的部分表示温度较高的(de)区域，蓝色则表(biǎo)示相(xiāng)对较(jiào)冷的区(qū)域，但实际(jì)上(shàng)它们之间的温(wēn)差只(zhǐ)有万(wàn)分之(zhī)一。

科(kē)学家们通过(guò)对前景(jǐng)背景分(fēn)离(lí)后的二(èr)值图像进行连通(tōng)域提取和标记之后发(fā)现，如果宇宙当中没有(yǒu)暗物质，图形看起来不应该是这(zhè)样的，而随着暗物质的(de)增加，一些峰值的幅度会减小，才变(biàn)得(dé)看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙微(wēi)波背景辐射的测(cè)量值，我(wǒ)们(men)需要(yào)的暗物质大约(yuē)是普(pǔ)通(tōng)物质的(de)5倍。这个数(shù)字与解释星系当(dāng)中恒星运(yùn)动所(suǒ)需要的暗物(wù)质比例(lì)是一致(zhì)的。这就意味着。

用(yòng)了(le)一个简单的理论框架，就很好(hǎo)地解释了(le)很(hěn)多不同的观测结果。而(ér)暗物质的本(běn)质(zhì)就是宇(yǔ)宙当(dāng)中存在着某(mǒu)种类型(xíng)的粒子，它们不参(cān)与(yǔ)任何(hé)其(qí)他(tā)的电磁作用，只通过引力(lì)来相互(hù)作用。所以如果能够找(zhǎo)到这种粒子的存在，就相当于找到(dào)了暗物质存在(zài)的实(shí)际(jì)证(zhèng)据。这种粒子到(dào)底是什么？科(kē)学家们已(yǐ)经提出了数(shù)十种的假想(xiǎng)目标，而要寻找这些不(bù)同的目(mù)标(biāo)粒子所需要的实验方式(shì)也不相同(tóng)。在过去的几十(shí)年当中，人类(lèi)为(wèi)了寻找这些(xiē)看不(bù)见、摸(mō)不(bù)到，几(jǐ)乎(hū)不(bù)会与常(cháng)规物质相互作用(yòng)的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却(què)没有任何实(shí)质性的发现，除了(le)一个(gè)地方，意大利(lì)的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中(zhōng)，藏着地(dì)球上(shàng)最大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的(de)探测器，一直致力于寻找暗物质粒(lì)子的(de)周期性震荡(dàng)。

天雨粟 鬼夜哭 思念漫太古什么意思，天雨粟鬼夜哭表达什么意思type="jpeg" data-w="1234" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/82fd8b93a96870b.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

自1997年以来(lái)，这里的(de)科(kē)学家声称观测到了某种信号。经过了20多年(nián)的(de)数据收集，人(rén)们发现了一个(gè)有(yǒu)趣的事情。探测率会在每年(nián)的6月份达(dá)到峰值，然(rán)后在11月(yuè)降(jiàng)到最低，而且在(zài)20年当中(zhōng)每(měi)年都是一样。一些(xiē)科学家认(rèn)为(wèi)这可能是人类(lèi)发现暗物质的第一个直接证(zhèng)据。

但是(shì)为什么(me)暗物质会产(chǎn)生周期性(xìng)的(de)年度信号呢？刚才我们讲了太阳(yáng)系正在以(yǐ)220公里(lǐ)/秒的速度围绕着银河系进行移动，那么如果暗物质存在(zài)宇(yǔ)宙当中，这意味(wèi)着我们也在(zài)以这样的速(sù)度在穿越着暗物质流(liú)，这个过程中(zhōng)会产生相应的振(zhèn)荡，同时地球(qiú)又以30公(gōng)里/秒的(de)速度(dù)围绕(rào)太阳进行旋转。所(suǒ)以有半年(nián)的时(shí)间，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳环(huán)绕银河系的方向是一致的，而另外半年则与(yǔ)之相反。

而在6月份的(de)时候，地(dì)球与太(tài)阳(yáng)的方向正好达到完全一致(zhì)，这是(shì)理论上地球穿越暗(àn)物质流最快的时段。而在11月份，又恰好达(dá)到了(le)最慢值。尽管在实际的(de)情况中，太阳系相(xiāng)对银河系的平面呈现(xiàn)了60度的(de)倾(qīng)斜(xié)，但(dàn)是这并不影响(xiǎng)这个理论的有效性(xìng)。

因此(cǐ)科(kē)学(xué)家认为这可以用来解释(shì)，研究人员们所观(guān)测到的(de)周期性(xìng)信号(hào)。当(dāng)然也可能有其他的情(qíng)况，造成(chéng)这种年度周期信(xìn)号的差(chà)异(yì)也可能是(shì)温度、湿(shī)度(dù)、土壤中的水分、高山(shān)上的积(jī)雪，甚至连意(yì)大(dà)利游(yóu)客的数(shù)量(liàng)也符合这个周期的规律。

所(suǒ)以，科(kē)学家(jiā)们又在南半球建立了一个几乎相同的实验室，这(zhè)里(lǐ)的季节与之前的(de)实验室正(zhèng)好(hǎo)相反，而(ér)在这里，地球穿过暗(àn)物质流的(de)运动特征(zhēng)和第一个实(shí)验(yàn)室是(shì)一样的。

因(yīn)此(cǐ)，如果在这(zhè)里可以得到(dào)相同(tóng)的信(xìn)号，就可以成为暗物质(zhì)所存在的非常(cháng)有(yǒu)力的(de)证据了。但是由(yóu)于(yú)这个(gè)实(shí)验室(shì)刚刚建成不久(jiǔ)，所(suǒ)以截至目前还无(wú)法提供相应的数据支持。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将会(huì)发射一台(tái)新(xīn)的望远镜，这台太空望(wàng)远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈(hā)勃望(wàng)远镜(jìng)相同，但(dàn)它的宽(kuān)视场仪器提供的视野是哈勃红外仪器(qì)的(de)100倍。南希格雷斯(sī)罗曼太空(kōng)望远镜其(qí)中一个关(guān)键的(de)用途(tú)就(jiù)是探索暗物(wù)质背后(hòu)的奥秘，对于探测的结果(guǒ)，我们只能拭目以待了。费米(mǐ)实(shí)验(yàn)室粒子天体物理中心的科(kē)学家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究发(fā)现，如果暗(àn)物质(zhì)存在，它们极有可能拥(yōng)有另(lìng)一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支(zhī)持宇(yǔ)宙当中生命(mìng)的诞生，或者说(shuō)是生命进(jìn)化的一个重要因(yīn)素(sù)。

如果这(zhè)一理论得到进(jìn)一(yī)步的(de)证实，那么遍(biàn)布宇宙(zhòu)当中的暗物(wù)质(zhì)会不会意味着(zhe)人类并不孤单呢？或(huò)许在宇宙当中(zhōng)某个角落(luò)的行(xíng)星上，暗物质正在通过(guò)这样(yàng)的效应创(chuàng)造(zào)生(shēng)命。当然，这些(xiē)推论的大前(qián)提(tí)是要先找到(dào)暗物(wù)质存在的(de)实际证据。那么小伙伴们(men)，你们(men)觉得暗物质到(dào)底(dǐ)存不(bù)存在呢(ne)？喜欢请点赞，你(nǐ)的支(zhī)持是我更新的(de)动力！

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