宇宙是“人为制造”的？为何会存在科(kē)学无法解释的(de)“暗物质”？暗物质又究竟(jìng)是什么？人类为了(le)寻找暗(àn)物质存在(zài)的(de)证据，科学家们(men)在过去的(de)几十年当中进行了超过50次的长期实验，但是(shì)却没(méi)有发现任(rèn)何的有效证据。除了(le)一个地方，在1687年出(chū)版的自然哲学(xué)数学原理一书中，埃萨(sà)克牛顿发(fā)表(biǎo)了万有引(yǐn)力定(dìng)律，它揭示了宇(yǔ)宙中(zhōng)天体运动的规律。往(wǎng)后的几(jǐ)百年来(lái)，当天文学(xué)家们发现(xiàn)某(mǒu)些天体运行轨(guǐ)道(dào)出(chū)现异常，不符合万有(yǒu)引力定律(lǜ)的时候(hòu)，他(tā)们就会知道(dào)，周围一定有未知的天体通过引力(lì)在摄(shè)动它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行轨道的(de)异(yì)常(cháng)，推算并且(qiě)发(fā)现了海王星的存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都(dōu)是应用万有(yǒu)引(yǐn)力定律所取得重大天文成就(jiù)的例子。但是这些发现都是在(zài)恒星系统的尺度当中，可当我们(men)上(shàng)升到星系或者是星团的尺度，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年(nián)，瑞士的物(wù)理学家弗里茨兹威(wēi)基(jī)正在研究和测(cè)量后(hòu)发星(xīng)系团的(de)质量。这是一个由数千个(gè)星系所(suǒ)组成(chéng)的巨大(dà)星系团，这些星系被引力束缚在(zài)一起。测量星系团(tuán)的质(zhì)量一般会使用到(dào)两种方法，当(dāng)两种方法(fǎ)结果一致，就(jiù)可以确(què)定其质(zhì)量的范围。

第一种(zhǒng)是获得(dé)其"光度学的质量"，需(xū)要的数据是测量各个星系的光(guāng)度(dù)。

第二(èr)种(zhǒng)是动力学质量(liàng)的计算，是利用(yòng)光谱红移测(cè)量(liàng)星系团中的各个星系相对于星(xīng)系团的运动速度。当测量(liàng)结果(guǒ)出来之后，兹威基彻底懵(měng)了(le)，“动力学质量”竟然是“光度学质量”的(de)400倍(bèi)。这(zhè)意味着，后(hòu)发座星系团有(yǒu)99%的质(zhì)量(liàng)消失了，或者说这99%的(de)质量(liàng)并不以(yǐ)可见光的形式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在测量(liàng)速度的过程中(zhōng)，兹威基发现(xiàn)星系(xì)团中很多星(xīng)系的速度比理论上要(yào)快得多，按(àn)照牛顿的(de)运动学定律，仅靠(kào)这些(xiē)可见(jiàn)星系的质(zhì)量所产生(shēng)的引力是无法将它们束缚在星系团内(nèi)的，它们早就应该被抛出星系(xì)团(tuán)之外了，除非有(yǒu)一种神(shén)秘的力量(liàng)在起作用，这种力(lì)量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维基提(tí)出了这样部分不(bù)可见的(de)暗质，它不(bù)发散光、吸(xī)光、反射光，但(dàn)是(shì)它们(men)却占据着宇宙中绝(jué)大部(bù)分(fēn)的质量(liàng)。只是当时的(de)人们对这样的一种说法(fǎ)不屑一(yī)顾。

直(zhí)到40年之后(hòu)，“暗(àn)物质(zhì)”这(zhè)个(gè)词才(cái)再(zài)一次出(chū)现。天文学家维拉鲁宾和肯特福(fú)特在观测仙女座星(xīng)系中的恒(héng)星运动。理论上(shàng)来(lái)说，距离中心越(yuè)远的恒星在其轨(guǐ)道上的(de)运行速度(dù)就会越(yuè)慢。但是(shì)他们观测的结果(guǒ)却让人感(gǎn)到不可(kě)思议。

随着与中心距(jù)离(lí)的增(zēng)加(jiā)，恒星的(de)旋转速(sù)度几乎保持不变。可(kě)是根据牛顿的(de)万(wàn)有引力定律，在星系当中(zhōng)如(rú)果没有足够大的质(zhì)量来吸引它们，这(zhè)些外围的恒星早就(jiù)被甩到宇宙当(dāng)中(zhōng)了。基于(yú)这种(zhǒng)现象，科学家们会使用一种相对标准的(de)方法(fǎ)来(lái)解释暗(àn)物质的存在，这种方法就是测量星(xīng)系当中气体在X轴上距离星系(xì)中心的距离，以(yǐ)及在Y轴(zhóu)上气体(tǐ)的旋(xuán)转速度(dù)。如果(guǒ)出现异(yì)常的结果，就认为是(shì)由暗物质的力(lì)量进入其(qí)中。

于是科学(xué)家们通过射(shè)电望(wàng)远镜(jìng)测量了距离星系中心更远距离的氢元(yuán)素，发现它们的旋(xuán)转速(sù)度(dù)并不符合(hé)牛顿(dùn)的力学(xué)定律。我们的太阳系也不例外(wài)，太阳系位于银河系的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引力(lì)定律进行计算，太阳系(xì)的运(yùn)行速度应(yīng)该是(shì)160千米(mǐ)/秒，但实际上，太(tài)阳系正在(zài)以220千(qiān)米/秒的速度围绕(rào)银河(hé)系旋转，这(zhè)个实际速度远远大于理论(lùn)速度，那(nà)么产生以上这(zhè)种向(xiàng)心加速度的原因很可能就是(shì)存在着一种(zhǒng)我们看不到的物质，是这些暗物质(zhì)的引力效应将(jiāng)星系聚(jù)集在了一起(qǐ)。

也是从这时开始，越来越多的研究人(rén)员(yuán)开(kāi)始相(xiāng)信(xìn)暗物(wù)质的(de)存在。科(kē)学家(jiā)根据星系外恒星轨道的速度，估算在(zài)星系当中暗物(wù)质的质量(liàng)占整个星(xīng)系质量的85%。但是，暗(àn)物质(zhì)并(bìng)不(bù)是唯一(yī)可以解释这个现(xiàn)象的(de)原(yuán)因。在(zài)一项新的研究当(dāng)中，科学家们发现，几乎没有(yǒu)引力效应的遥(yáo)远恒星之间，也会出现速(sù)度上的微(wēi)小差异。另外，天文学(xué)家(jiā)还发现了一个反常的星(xīng)系(xì)，叫做(zuò)Agc114905。这个星(xīng)系距(jù)离地(dì)球大约2.5亿光年(nián)，大小(xiǎo)和(hé)银河系不多，但是星系当中(zhōng)存在的恒(héng)星数量(liàng)却(què)只有银河(hé)系的千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星系必须存在暗物质，否(fǒu)则(zé)就会分崩离(lí)析。但是科学(xué)家们(men)使(shǐ)用最先(xiān)进(jìn)的望远(yuǎn)镜对(duì)其进行(xíng)了(le)40个小时(shí)的详细测量之后(hòu)，发现星系中(zhōng)的(de)恒星运(yùn)杰威尔属于什么档次，男士护肤品十大排行榜10强动是可以用正常(cháng)的(de)物质和(hé)力学(xué)定(dìng)律来(lái)解释的。那(nà)么又有人提出，也(yě)许该星系的暗物质，已经被附近的(de)另一个大星系剥离了(le)。奇怪的是，它的附近(jìn)没(méi)有任(rèn)何星系存(cún)在。造成这些现象的除(chú)了暗物质的假说之外，另一种(zhǒng)可能就是人(rén)类对引(yǐn)力的理解还不够全(quán)面，引(yǐn)力很(hěn)可能在不同尺度空间中的(de)工作方式是不(bù)同(tóng)的，这(zhè)意味着(zhe)在行星系尺度中的天体会(huì)沿着它们的轨道(dào)，按(àn)照我们所(suǒ)理解的方式(shì)运动。但是上(shàng)升到星(xīng)系(xì)和(hé)星(xīng)团的尺度，引力之间的(de)相(xiāng)互作(zuò)用则是不同的方(fāng)式。对于在星系团(tuán)之间的相(xiāng)互作用，科(kē)学家(jiā)还引(yǐn)入了外部场效应的(de)概念，指的(de)是在(zài)数百万光年的规模上，巨大的(de)质量之间会产(chǎn)生对彼此特殊的效果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立，这意(yì)味着我们需(xū)要对现在的物理定律进行修正，这些发(fā)现也让(ràng)很多人认(rèn)为暗物质假说理论就此(cǐ)终结。但(dàn)是(shì)在宇(yǔ)宙当中还有关(guān)于(yú)暗物质存在的(de)其(qí)他(tā)的理论证据，这些(xiē)理(lǐ)论证据是蒙德理(lǐ)论所没法解(jiě)释的“引(yǐn)力透镜(jìng)”。

径向距离为37亿光年的子(zi)弹星系团(tuán)，由两(liǎng)个碰撞的(de)星(xīng)系团所组(zǔ)成，类似这样的(de)星团，它们大部分的普通(tōng)质量都在星系(xì)的气体当中(zhōng)。当星(xīng)团(tuán)以1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的时候，星际气体的相(xiāng)互作用就会导致温(wēn)度的急剧升(shēng)高，速度大幅降低。所以在理论(lùn)上，在碰撞之后，子(zi)弹星系(xì)团(tuán)大部分的质(zhì)量(liàng)将位于所有(yǒu)这些气体所(suǒ)在的中间(jiān)区域。那么我们通过什(shén)么来验证(zhèng)它(tā)的质(zhì)量区域到底是不是集中在中(zhōng)间呢(ne)？前(qián)不久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望远镜传回了宇宙当中第一张全彩的高清(qīng)照片(piàn)，在照(zhào)片(piàn)中我们可(kě)以明(míng)显(xiǎn)地看(kàn)到很多星系似乎(hū)被拉伸产生了巨大的形变(biàn)。其实这些星系本身并不是真的被(bèi)扭(niǔ)曲了，也不是韦伯(bó)望远镜出了什(shén)么问题，而(ér)是这样极(jí)遥远的天体和我们地球上(shàng)的观测者(zhě)之间。被(bèi)一个质量(liàng)超(chāo)级巨(jù)大的天体遮挡，这个(gè)超大质量的东(dōng)西的引力(lì)，会(huì)使身后更遥远星系的光都发生了(le)扭曲(qū)。这个现象就是引力透镜效应。这个巨(jù)大的天(tiān)体可能(néng)是超大质量(liàng)的黑洞或者是(shì)暗物质。

所以当人们对子弹星系(xì)团观测(cè)的时候，发现(xiàn)它的大质量区域(yù)并不是在(zài)中间，而是在两侧。所以最好的解(jiě)释方(fāng)法就是当星团发生(shēng)全部的碰(pèng)撞时(shí)，可被观测到(dào)的质量气体被(bèi)卡(kǎ)在了中间，暗物质则直接(jiē)通过了这个区域(yù)，并在两边形成了引力透镜。对子(zi)弹(dàn)星系团的引(yǐn)力透镜研究也被认为是暗物质存在的(de)迄今为止(zhǐ)最好的理论证据。

除此之外，还有来自(zì)宇宙当中最古老的光。从宇宙(zhòu)大爆炸开始，38万(wàn)年(nián)之后，可见光终(zhōng)于可以畅通无阻地(dì)穿越在宇宙(zhòu)当中了。经(jīng)过了130多(duō)亿(yì)年(nián)之后(hòu)，这(zhè)些(xiē)光在宇宙空间(jiān)背(bèi)景上(shàng)留下了各(gè)相同性的微波辐(fú)射。其中红色的部分(fēn)表示(shì)温(wēn)度(dù)较(jiào)高的区域，蓝色则(zé)表示相(xiāng)对较冷的区域，但实(shí)际(jì)上它们之间的温差(chà)只有万(wàn)分之一。

科学家们通过对前(qián)景背景分离后的二值(zhí)图像进行连(lián)通域(yù)提取和标(biāo)记(jì)之后发现，如(rú)果宇(yǔ)宙当(dāng)中没(méi)有暗物质，图(tú)形看起来不应该是这样(yàng)的，而随着暗物质的增加，一些(xiē)峰值的幅度会(huì)减小，才变(biàn)得看起来“和(hé)谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射(shè)的测量值，我们需要的暗物质(zhì)大约是普通(tōng)物质(zhì)的5倍。这个数字与解释星系当中恒星(xīng)运动(dòng)所需(xū)要(yào)的暗物质比例是一致的。这就意味(wèi)着。

用了一个简单的理论框架，就很好地(dì)解释(shì)了很(hěn)多(duō)不同的(de)观测(cè)结果。而暗物质的本质就是宇宙当(dāng)中存(cún)在着某种(zhǒng)类型的粒子(zi)，它(tā)们不(bù)参与任何其他的电磁(cí)作用，只(zhǐ)通(tōng)过引力来相互作(zuò)用(yòng)。所以如果能够找到这(zhè)种粒子的(de)存在，就相当于找到(dào)了暗物(wù)质存在的实际证据。这种(zhǒng)粒子(zi)到底(dǐ)是什么(me)？科(kē)学(xué)家们已经(jīng)提出(chū)了数十种的假想目标，而要(yào)寻找(zhǎo)这些不(bù)同(tóng)的目标粒子所需(xū)要的实验方式也不相(xiāng)同。在过去的几十年当中，人类为了(le)寻找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常规物质相(xiāng)互作用的“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行了超过(guò)50次的实验，却没有任何实质(zhì)性的发现，除了一(yī)个地(dì)方，意(yì)大利的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔(ěr)卑斯(sī)山脉。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最大的(de)地学(xué)实验室，这个实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高的(de)探测器(qì)，一直(zhí)致力于寻找暗物质粒子的周期(qī)性震荡(dàng)。

自1997年(nián)以来，这里的科学(xué)家(jiā)声(shēng)称观(guān)测到了(le)某(mǒu)种信(xìn)号。经过了20多年的数据收集，人们发(fā)现了一个有趣(qù)的(de)事情。探测率会在(zài)每年(nián)的6月份达到峰值，然(rán)后在11月降(jiàng)到最低(dī)，而且(qiě)在20年当中每(měi)年都是(shì)一样。一些科学家(jiā)认为这可能是人类发(fā)现暗物质的第一个直接(jiē)证据。

但(dàn)是为什么暗(àn)物质会(huì)产生周期性的(de)年度信(xìn)号呢(ne)？刚才我(wǒ)们讲了太阳(yáng)系(xì)正在以220公里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕(rào)着银河系(xì)进行(xíng)移动，那么如果(guǒ)暗(àn)物质存在宇宙当中，这意味着我们(men)也在以这样的速度在穿越着(zhe)暗物质流，这个过程中会产生(shēng)相(xiāng)应的振(zhèn)荡，同时地球(qiú)又以30公里/秒的速度围绕太阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半年的时间，地球(qiú)围绕太阳(yáng)的方(fāng)向(xiàng)与太阳环绕银河系的方向是一(yī)致的，而另外(wài)半年(nián)则与之相反。

而在6月份的时候，地球(qiú)与太阳的方向(xiàng)正好达(dá)到完全(quán)一(yī)致，这是理论上地球穿越暗(àn)物质流最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况中，太(tài)阳(yáng)系相对(duì)银河系(xì)的平(píng)面呈(chéng)现了60度的倾斜，但是(shì)这并不影响这个理论的有效性。

因(yīn)此科学家(jiā)认为这可以(yǐ)用(yòng)来解释，研究人(rén)员(yuán)们所观(guān)测(cè)到的周期(qī)性信号(hào)。当(dāng)然也可能有(yǒu)其他的情况，造(zào)成这种年度周期信(xìn)号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高山上的积雪，甚(shèn)至连意大(dà)利(lì)游客的数量(liàng)也符(fú)合这个周期的规律。

所以，科学(xué)家们又在南半球(qiú)建(jiàn)立了(le)一个几乎相同的实验(yàn)室，这里(lǐ)的季节与之前的实验室正好相反，而在(zài)这(zhè)里，地球(qiú)穿(chuān)过暗(àn)物(wù)质流的运动特(tè)征和第(dì)一个实验室是(shì)一(yī)样的。

因此，如果在这里(lǐ)可以得到(杰威尔属于什么档次，男士护肤品十大排行榜10强dào)相同的信号，就可以成为(wèi)暗物质所(suǒ)存在的非(fēi)常有力(lì)的证(zhèng)据了。但是由(yóu)于(yú)这个实(shí)验室刚刚建成(chéng)不(bù)久，所以截至目前还无法提供(gōng)相应的数据支持。另外(wài)，在2025年(nián)，NASA将会(huì)发射一台新(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(jìng)大小跟(gēn)哈勃望远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器(qì)提供(gōng)的视野(yě)是(shì)哈(hā)勃红(hóng)外仪器(qì)的(de)100倍。南希格雷(léi)斯罗曼(màn)太空望远镜其(qí)中一个(gè)关键的用途就是(shì)探索暗物质背(bèi)后的(de)奥秘，对于(yú)探(tàn)测(cè)的结果，我们(men)只(zhǐ)能拭目以待了。费米实验(yàn)室粒子天体物理中心的(de)科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬研究发现(xiàn)，如果(guǒ)暗物质(zhì)存在，它们极有可能拥有另(lìng)一种(zhǒng)神秘的(de)效应(yīng)，这种暗(àn)物质效应，会支(zhī)持宇宙(zhòu)当中生命的诞生(shēng)，或(huò)者说是生(shēng)命进化的(de)一个重要因素。

如果这一理论得到进(jìn)一步的(de)证(zhèng)实，那么遍布宇宙当中的(de)暗物质会不(bù)会意味着人类并不孤单(dān)呢(ne)？或许在宇宙当中某个角(jiǎo)落的行星上，暗物质正在通(tōng)过这(zhè)样的效应创造生命。当然，这些推论的(de)大前提是要先找到(dào)暗物质存在的实(shí)际证据。那么(me)小(xiǎo)伙(huǒ)伴们，你们(men)觉得暗物质(zhì)到底存(cún)不存在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支持(chí)是(shì)我更新的动力！

未经允许不得转载：重庆三峡中心医院、三峡中心医院、中心医院 杰威尔属于什么档次，男士护肤品十大排行榜10强