宇宙是“人为制造(zào)”的？为何会存在科学无(wú)法解释(shì)的“暗物质”？暗物质又究竟是什么？人(rén)类为(wèi)了寻找暗物质存在(zài)的证据(jù)，科学家(jiā)们在过去的几十年当中进行了超过50次的长期实验，但是却没(méi)有发现(xiàn)任何的有效证据。除了一个地方，在(zài)1687年出(chū)版(bǎn)的自然哲学(xué)数学原理(lǐ)一书中，埃萨(sà)克牛顿发表(biǎo)了万有引力定律，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动的规(guī)律。往后的(de)几百年(nián)来，当天文学(xué)家们发(fā)现某些天体运行轨道出现(xiàn)异(yì)常，不符合(hé)万(wàn)有引力定(dìng)律(lǜ)的时(shí)候，他们就会知道(dào)，周(zhōu)围一定(dìng)有未知的天(tiān)体(tǐ)通过(guò)引力在(zài)摄动它的轨道。比如在1846年，奥本勒(lēi)维(wéi)耶就通(tōng)过天王星(xīng)运行轨(guǐ)道的(de)异(yì)常，推算并且发现了海王星的存(cún)在。另外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都是应用(yòng)万有(yǒu)引力(lì)定律所取得重大天文成就的例子。但(dàn)是这些发现都(dōu)是在(zài)恒星系(xì)统的尺度(dù)当中，可(kě)当(dāng)我们上(shàng)升(shēng)到星系或者(zhě)是(shì)星团(tuán)的尺度，事情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞(ruì)士(shì)的物理学家弗(fú)里茨兹威基(jī)正在(zài)研究和测量后(hòu)发星系团的质量。这是一个由数千个星系所组成的(de)巨(jù)大星系(xì)团，这些星系被引力束缚(fù)在一起。测量星系团的质量一般会使用到(dào)两种方(fāng)法，当两(liǎng)种(zhǒng)方法结果一(yī)致，就可以确定(dìng)其(qí)质(zhì)量的(de)范围。

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

第二种(zhǒng)是动力学质(zhì)量的计算(suàn)，是利用光谱(pǔ)红移(yí)测量星系(xì)团中的各个(gè)星系相对(duì)于星系团的运动速度。当(dāng)测量结果出来之后，兹威基彻(chè)底懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味(wèi)着，后发座星系团有99%的质量消失了，或者说这(zhè)99%的质(zhì)量并不以可(kě)见光的形式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹威基发现星系团中很(hěn)多星系的速度比理论上要快得(dé)多，按照牛顿的运(yùn)动学(xué)定律，仅靠这些(xiē)可(kě)六加一等于几是什么梗，抖音六加一是什么意思见星系(xì)的(de)质量所产生(shēng)的引力是(shì)无法将(jiāng)它们束(shù)缚在星系(xì)团(tuán)内(nèi)的，它们(men)早就应该被抛出星系团之外了，除非有(yǒu)一种(zhǒng)神秘的力量在起作用(yòng)，这(zhè)种力(lì)量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维基提出(chū)了这样(yàng)部分不可见的(de)暗质，它不发散光、吸光、反射(shè)光(guāng)，但是(shì)它们却占据着宇宙中(zhōng)绝大部(bù)分的质量。只是当(dāng)时的人们(men)对这样的一(yī)种(zhǒng)说(shuō)法不(bù)屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才(cái)再一次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和(hé)肯特福特在(zài)观测(cè)仙女座星系中(zhōng)的恒星运动。理(lǐ)论上来(lái)说，距离中心越远的(de)恒(héng)星(xīng)在(zài)其轨道上的运行速度(dù)就会越慢。但(dàn)是他(tā)们(men)观测的结(jié)果却让人感到(dào)不(bù)可(kě)思议。

随着(zhe)与中心距离(lí)的增加，恒(héng)星的旋(xuán)转速度几乎(hū)保(bǎo)持不变。可是根据牛顿的万有引力定(dìng)律，在星系当中如果(guǒ)没有(yǒu)足够大的质量来(lái)吸(xī)引它们，这些外围的恒星早就被(bèi)甩到(dào)宇宙当中了。基(jī)于这种现象，科学家们(men)会(huì)使用一种相(xiāng)对标准(zhǔn)的方法来(lái)解释暗物质的存在，这种方法就是测(cè)量星系当(dāng)中气体在X轴上(shàng)距离星系中心的距离，以(yǐ)及(jí)在Y轴上(shàng)气体的旋转速度。如果出现异常的(de)结果，就认为是由(yóu)暗物质的(de)力量进入其中(zhōng)。

于是科学家们通过(guò)射电望远镜测量了(le)距离星系中(zhōng)心(xīn)更远距(jù)离(lí)的氢(qīng)元素，发现它们的旋转速度并不符(fú)合牛顿的力学定律。我(wǒ)们的太(tài)阳系也不例外，太阳系位于银河系的第三(sān)悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根据万有(yǒu)引力定律进行计算，太阳系的运行速度应(yīng)该是160千米/秒，但实(shí)际(jì)上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的速度围绕(rào)银(yín)河系(xì)旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那(nà)么产生(shēng)以上这种向心加速(sù)度的原因很可能就是存在着一种我们看不到的物质，是这些暗物质的引(yǐn)力(lì)效应将星(xīng)系聚集(jí)在了一起。

也是从这时开始，越来越多的研究人员开(kāi)始(shǐ)相信暗物质的存在。科学家根据星(xīng)系外恒星(xīng)轨道的速度(dù)，估算在星系当中暗(àn)物质的(de)质量(liàng)占整个(gè)星系(xì)质量(liàng)的85%。但(dàn)是，暗物(wù)质六加一等于几是什么梗，抖音六加一是什么意思并不是唯一可以解释这个现象的原因。在一项新的研究当中，科学(xué)家们发现，几乎没(méi)有引力效(xiào)应的(de)遥远恒星(xīng)之(zhī)间(jiān)，也会(huì)出现速度上(shàng)的微小差异。另外，天文学家还发现(xiàn)了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系(xì)距离地球(qiú)大约(yuē)2.5亿光年，大(dà)小(xiǎo)和银河系不多(duō)，但是星系(xì)当中存(cún)在的恒(héng)星(xīng)数量却只(zhǐ)有银河(hé)系的千分(fēn)之一。

所以在理论(lùn)上，该(gāi)星系必须存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离析。但(dàn)是科学家们使用最先进的望远镜对(duì)其进行(xíng)了40个(gè)小时的详(xiáng)细测量(liàng)之后，发现星(xīng)系(xì)中(zhōng)的恒星运(yùn)动是可(kě)以用(yòng)正常的物质和力学定律来(lái)解释(shì)的。那么又有人提出(chū)，也许该星系(xì)的暗(àn)物质，已经被附近的另一个大星系剥离了(le)。奇怪的是，它的(de)附近没(méi)有任何星系(xì)存在。造成这些现象的除了(le)暗物(wù)质的假(jiǎ)说之外，另一(yī)种可能就是人类对引力的(de)理解还不(bù)够全面，引力很(hěn)可能在不同尺(chǐ)度空(kōng)间中(zhōng)的(de)工(gōng)作(zuò)方式(shì)是不(bù)同(tóng)的(de)，这意(yì)味着在(zài)行星(xīng)系尺度中(zhōng)的(de)天体会沿着(zhe)它们的轨道，按照我们所理(lǐ)解(jiě)的方式运动。但是上升到星系(xì)和星团的尺(chǐ)度，引(yǐn)力之(zhī)间的相(xiāng)互作用则是(shì)不同的(de)方式。对于在星系团之(zhī)间的相(xiāng)互作用，科(kē)学家(jiā)还引入(rù)了外(wài)部场效应的(de)概念，指(zhǐ)的是在(zài)数百万光年的规模上，巨(jù)大的质(zhì)量(liàng)之间(jiān)会产生对彼此特(tè)殊(shū)的效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要对现在的(de)物理定律进行修正，这些(xiē)发(fā)现也让很(hěn)多(duō)人(rén)认为暗物质假说理(lǐ)论就此终结(jié)。但是(shì)在宇宙当(dāng)中还(hái)有关于暗(àn)物质存在的(de)其他的理(lǐ)论证据，这些理论证(zhèng)据是(shì)蒙德理(lǐ)论所没(méi)法解(jiě)释的“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿(yì)光年的子弹星系团，由两个碰撞的星系(xì)团所组成，类似这样的星团，它们大部(bù)分的普(pǔ)通质量都在星(xīng)系的气体(tǐ)当(dāng)中。当(dāng)星团以1000万(wàn)公里/小时发生(shēng)碰撞的(de)时(shí)候，星(xīng)际气体的相互作用就会导(dǎo)致温度(dù)的急剧升(shēng)高，速(sù)度大幅(fú)降低。所以(yǐ)在(zài)理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分的质量将(jiāng)位于所有这些气体(tǐ)所(suǒ)在的中间区域(yù)。那么我们通过什么来验证它的质(zhì)量区域到底是不是集中在中(zhōng)间(jiān)呢？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜(jìng)传回(huí)了宇宙当(dāng)中第一张全彩的高清照片(piàn)，在(zài)照片中我(wǒ)们可以明显地看到很多(duō)星系似乎(hū)被拉伸产生了巨大(dà)的形变(biàn)。其实这些星系本(běn)身并不是真的(de)被扭曲了，也(yě)不是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题，而(ér)是这样极遥(yáo)远的(de)天(tiān)体和(hé)我们地球上(shàng)的观测者之(zhī)间。被一个质量超级巨大的天体遮(zhē)挡，这个超(chāo)大质量的东西的引力，会(huì)使身(shēn)后更遥远星系的光都发生了扭曲(qū)。这个现象就是(shì)引力透(tòu)镜效应。这(zhè)个巨大(dà)的(de)天体可(kě)能(néng)是超大质量的黑洞或(huò)者是(shì)暗物质(zhì)。

所以当(dāng)人们对(duì)子(zi)弹星系团观测的(de)时候(hòu)，发(fā)现它的大质量区域并不(bù)是在(zài)中间(jiān)，而是在两侧。所以最好的解释方法(fǎ)就是当星团发生全部的碰撞时(shí)，可被观测到的质量气体被卡在了中间，暗物(wù)质则直接通过了(le)这个区域，并(bìng)在两边形成(chéng)了(le)引(yǐn)力透镜。对子弹(dàn)星系(xì)团(tuán)的引(yǐn)力透镜研究(jiū)也被(bèi)认为是暗物质存(cún)在的迄今为止(zhǐ)最好的理论证据。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当中最古老的光。从宇(yǔ)宙大爆(bào)炸开始，38万年之后，可(kě)见光(guāng)终于可以畅通无阻地穿越(yuè)在(zài)宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。经过了130多亿年之后，这些(xiē)光在宇宙空间背景(jǐng)上留(liú)下了各相(xiāng)同性的微波辐射。其(qí)中红色的部分表示温(wēn)度较高的区域，蓝色则表示相对较冷(lěng)的区域，但(dàn)实际上它们(men)之(zhī)间(jiān)的温差(chà)只(zhǐ)有万(wàn)分之一。

科(kē)学家(jiā)们通过对(duì)前景背(bèi)景分离(lí)后的二值图像进行连通(tōng)域提取和(hé)标记之后发现，如(rú)果宇宙当中没有暗物质，图形看起来不(bù)应该(gāi)是这样(yàng)的，而随(suí)着暗物质的增(zēng)加(jiā)，一些峰(fēng)值的幅度会减(jiǎn)小，才(cái)变得看起来(lái)“和(hé)谐”。为(wèi)了(le)匹配宇宙(zhòu)微波背景辐射(shè)的测量值(zhí)，我们需要的暗物(wù)质大约是普通(tōng)物质的(de)5倍。这个数(shù)字与解释星系当中恒星运(yùn)动所需要的(de)暗(àn)物质比例是一致的(de)。这就意(yì)味(wèi)着。

用了一个简(jiǎn)单的理论(lùn)框架(jià)，就很好地解(jiě)释了很多不同的观测结果。而暗物质的本质(zhì)就是宇(yǔ)宙当中存在(zài)着某种(zhǒng)类型的粒子，它们不(bù)参与任何(hé)其他的电磁作用，只通过引(yǐn)力(lì)来相互作用。所以如果能够找到(dào)这种粒子的(de)存在，就相(xiāng)当于(yú)找到了暗物(wù)质(zhì)存在的(de)实际证(zhèng)据(jù)。这(zhè)种粒子到底是什(shén)么(me)？科学家们已经提出了(le)数十(shí)种的假想目标，而要寻找这些不同的(de)目标粒子所(suǒ)需要(yào)的实验方(fāng)式(shì)也不(bù)相同。在过(guò)去(qù)的几十年(nián)当中，人类为了寻找(zhǎo)这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常规物质相互作(zuò)用的(de)“暗物质”，科学家们(men)已经进行了超(chāo)过50次的实验，却没有任何实质性的(de)发(fā)现，除了一(yī)个地方，意大利的格兰萨(sà)索山，隶属于(yú)阿(ā)尔卑斯山(shān)脉。

在山下1400米处的地下(xià)矿(kuàng)井当(dāng)中，藏着地球上(shàng)最大(dà)的地学实验室，这(zhè)个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层(céng)楼(lóu)高(gāo)的探测器，一(yī)直(zhí)致(zhì)力(lì)于寻(xún)找(zhǎo)暗物质粒(lì)子的周期性(xìng)震荡。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到了某种信号。经过了20多年的数据收集(jí)，人们发现了一个有趣的事情。探测率会在每年的6月份达到峰值，然后在11月降到最低，而且(qiě)在20年(nián)当(dāng)中(zhōng)每年都(dōu)是一(yī)样(yàng)。一些科学家认为这可(kě)能是(shì)人(rén)类发现暗物质的第一个直接(jiē)证(zhèng)据。

但是为(wèi)什么暗(àn)物质会产生周期性的年度(dù)信(xìn)号(hào)呢(ne)？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的(de)速(sù)度围(wéi)绕着(zhe)银河(hé)系进行移动，那么如果暗物质存(cún)在宇宙(zhòu)当中(zhōng)，这意味着我们也在(zài)以这样的速度(dù)在穿越着暗物质流，这个过(guò)程中会产生相应的振(zhèn)荡，同(tóng)时地球又以(yǐ)30公里/秒的(de)速度(dù)围绕太(tài)阳进行旋(xuán)转。所以有半(bàn)年的(de)时间，地(dì)球围绕太(tài)阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一致的，而另外半年则与之(zhī)相反。

而在(zài)6月份(fèn)的时候，地(dì)球与太(tài)阳的方(fāng)向正好达到完全一(yī)致，这是理论上地(dì)球穿越暗物(wù)质流最快的时(shí)段。而在11月(yuè)份(fèn)，又恰好(hǎo)达到了(le)最慢(màn)值。尽管在实(shí)际的情况中(zhōng)，太阳系相对银(yín)河系的(de)平面(miàn)呈(chéng)现了(le)60度的(de)倾斜，但是这(zhè)并(bìng)不影响这个理(lǐ)论的有效性(xìng)。

因此科学家认(rèn)为这可以(yǐ)用来解释，研究人员们所观测到(dào)的周期性信号。当然也可能有(yǒu)其他的情况，造成这种年度周期信(xìn)号的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土壤中的(de)水分(fēn)、高山上的(de)积雪(xuě)，甚至(zhì)连意大利游客的数量也(yě)符合这个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又在南半球(qiú)建立(六加一等于几是什么梗，抖音六加一是什么意思lì)了一(yī)个几乎相同的实验室，这里的季(jì)节与之(zhī)前的(de)实(shí)验室正好(hǎo)相反(fǎn)，而在(zài)这里，地(dì)球穿过(guò)暗物质流的运(yùn)动特(tè)征和(hé)第一个实验室是一样的。

因此(cǐ)，如果在这里可(kě)以得(dé)到相(xiāng)同的信(xìn)号(hào)，就可以成为暗物质所存在的(de)非常(cháng)有(yǒu)力的证据了。但是由于这个实验(yàn)室刚刚建(jiàn)成(chéng)不(bù)久，所以截至(zhì)目前还无(wú)法提供相应的(de)数(shù)据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射一台(tái)新的望远(yuǎn)镜，这台太空望(wàng)远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的(de)主镜(jìng)大小跟哈勃望(wàng)远镜相同，但它(tā)的(de)宽视场仪器提供的视(shì)野(yě)是(shì)哈勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格(gé)雷斯罗(luó)曼(màn)太空望远镜其中一个(gè)关键的用(yòng)途就是(shì)探索暗物质背后(hòu)的奥秘，对于探(tàn)测的(de)结果，我们只能拭目以待了。费米(mǐ)实(shí)验室粒子天体物理中心(xīn)的科学家丹琥珀和(hé)贾森斯特芬研究发现，如(rú)果暗物(wù)质存在，它(tā)们极有可能(néng)拥有另一(yī)种神秘(mì)的效应，这种暗(àn)物(wù)质效应，会(huì)支持(chí)宇宙当中(zhōng)生命(mìng)的(de)诞生，或者说是生命进化的一(yī)个(gè)重要(yào)因(yīn)素。

如果这一理论得到进一步的证实(shí)，那(nà)么遍布宇宙当中的(de)暗物(wù)质(zhì)会(huì)不(bù)会意(yì)味着人类并(bìng)不孤单呢(ne)？或许在宇宙当(dāng)中某个角落的行星上，暗物(wù)质(zhì)正在通过这(zhè)样(yàng)的(de)效(xiào)应创造生(shēng)命。当(dāng)然(rán)，这些推(tuī)论(lùn)的大(dà)前提是(shì)要先找到(dào)暗物质存(cún)在的实(shí)际证据。那么小(xiǎo)伙伴们，你(nǐ)们觉(jué)得暗物质到底存不存在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支持(chí)是我(wǒ)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 六加一等于几是什么梗，抖音六加一是什么意思