宇宙是(shì)“人当兵后微信会受影响吗，当兵的不能玩微信吗为(wèi)制(zhì)造”的？为何会存在科学无(wú)法(fǎ)解释的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存(cún)在(zài)的证据，科学家们(men)在过去(qù)的(de)几十年(nián)当中(zhōng)进(jìn)行了超过50次的长期(qī)实验(yàn)，但(dàn)是(shì)却没有发(fā)现(xiàn)任(rèn)何的有效证据。除(chú)了(le)一(yī)个地(dì)方，在1687年出版的自然哲学数学原理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭示了宇(yǔ)宙中天(tiān)体运(yùn)动的规律。往后的几百年(nián)来，当天文学家们发现某些天体(tǐ)运(yùn)行轨道出(chū)现异(yì)常，不符合万有(yǒu)引力定律的时候(hòu)，他们(men)就(jiù)会(huì)知道，周围一定有未(wèi)知的(de)天(tiān)体通过引力在摄(shè)动它的(de)轨道。比如在1846年(nián)，奥本勒维耶就通过(guò)天王(wáng)星运(yùn)行轨道的异常，推算(suàn)并(bìng)且(qiě)发现(xiàn)了(le)海王星(xīng)的(de)存在。另外，哈雷(léi)彗星、冥王(wáng)星的发现都是应用万有引力(lì)定律所取得(dé)重(zhòng)大天文成就的例子。但(dàn)是这些发现都是在恒(héng)星系统(tǒng)的尺度当中，可当我们上升到星系(xì)或者是星团的尺度，事情就开始(shǐ)变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家弗里(lǐ)茨兹(zī)威基正(zhèng)在(zài)研究和测量后发(fā)星系团的质量(liàng)。这是一个由(yóu)数千个星系(xì)所组成的巨大星系团，这(zhè)些星(xīng)系被引力束缚在一起(qǐ)。测(cè)量星系团的质(zhì)量一般会使(shǐ)用到两种(zhǒng)方法，当两(liǎng)种方法结果一致，就可以确(què)定(dìng)其质量的范围。

第一种是获得其"光度学的质(zhì)量"，需要(yào)的数据是测量各(gè)个星系的光度。

第二种是动力学质量(liàng)的(de)计算(suàn)，是利用光谱红移测量星系(xì)团中的各个星系相对于星系团的(de)运动(dòng)速(sù)度。当(dāng)测量结果出来之后，兹(zī)威(wēi)基彻底懵(měng)了，“动力学(xué)质量(liàng)”竟然是“光度(dù)学质量”的400倍。这意味着，后发座星系(xì)团有99%的质量消(xiāo)失了，或者说这99%的(de)质量并不以可见光(guāng)的形式所存在，我(wǒ)们无法看到(dào)。最(zuì)诡异的是(shì)，在测量(liàn当兵后微信会受影响吗，当兵的不能玩微信吗g)速(sù)度的过程中，兹(zī)威基发(fā)现星系团中很多(duō)星系的(de)速度比理论上要(yào)快得多，按照牛顿的运(yùn)动学定律，仅靠这些可见星(xīng)系(xì)的质量所产生的引力是(shì)无法将它们(men)束缚在星系团内的，它们早就应该被(bèi)抛出(chū)星系团(tuán)之外了，除非有一种神秘的力量在(zài)起作用，这种力量来(lái)源于(yú)某种隐形的物质。

据此，兹维基提(tí)出了这样(yàng)部分(fēn)不(bù)可见的暗质(zhì)，它不发(fā)散光、吸光(guāng)、反射(shè)光(guāng)，但是它们却占据着(zhe)宇宙中绝大部(bù)分的质量。只是当时的人们(men)对(duì)这样(yàng)的一种(zhǒng)说法不屑一顾。

直到40年之后(hòu)，“暗物质(zhì)”这个词(cí)才再(zài)一(yī)次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女(nǚ)座星(xīng)系中的恒(héng)星运动。理论上来说，距(jù)离中心(xīn)越(yuè)远的恒星在其轨(guǐ)道上的运行速度就会越(yuè)慢。但是他们观测的结果却(què)让(ràng)人感到(dào)不可(kě)思议(yì)。

随着与中心距离的(de)增加(jiā)，恒(héng)星(xīng)的(de)旋(xuán)转速(sù)度(dù)几乎保持不变(biàn)。可(kě)是根(gēn)据牛顿的万有引力定律，在星系当中如果(guǒ)没有足够大的质量(liàng)来吸(xī)引它(tā)们，这些外(wài)围的恒星早(zǎo)就被甩到(dào)宇宙当(dāng)中了。基于这种现象，科学家(jiā)们会(huì)使用一种相对标准的(de)方法来解释暗物质的(de)存在，这种方法就是(shì)测量星系当中气体在X轴上距(jù)离星系中心的距离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋(xuán)转速(sù)度。如果出(chū)现(xiàn)异常的结果，就认(rèn)为是由暗物质的力量进入其(qí)中。

于(yú)是科学(xué)家们通(tōng)过射电望(wàng)远镜测量(liàng)了(le)距离星系中心更远距离(lí)的氢(qīng)元(yuán)素，发现它们的旋转速度并不符合牛顿的力学定律(lǜ)。我们的太阳系(xì)也不例外(wài)，太阳系位于银河(hé)系的(de)第三悬(xuán)臂之上，距离银河系中心2.6万(wàn)光(guāng)年，根(gēn)据万有引力定(dìng)律进行计算(suàn)，太阳(yáng)系的运行速度应(yīng)该是160千(qiān)米/秒，但实际上，太阳系正(zhèng)在以220千米(mǐ)/秒的(de)速度(dù)围绕银河系旋转，这(zhè)个实际速度远远大于理论速度，那么产(chǎn)生以上这(zhè)种向心(xīn)加速(sù)度的原因(yīn)很可能就是存在着一种(zhǒng)我们看不到的物质，是这些暗(àn)物(wù)质的(de)引力效应(yīng)将星系聚(jù)集在了一起。

也是从这时开始，越来越多的研究人员开(kāi)始相信暗物质(zhì)的存(cún)在。科学家根(gēn)据星系外恒(héng)星轨道的速度，估算在星系当中(zhōng)暗物质的质量(liàng)占整个星(xīng)系(xì)质量的(de)85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释这个现象的(de)原因(yīn)。在一(yī)项新的研究当(dāng)中，科学家们发现(xiàn)，几乎没有引力效(xiào)应的遥远恒星之间，也会出现速度上的(de)微小差异(yì)。另(lìng)外(wài)，天文学家还发(fā)现了一个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但是星(xīng)系当(dāng)中存在的恒星数(shù)量却只(zhǐ)有银(yín)河系(xì)的(de)千分之(zhī)一(yī)。

所以在理论上，该星系必须存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学(xué)家们使用最先进的(de)望(wàng)远镜对其进(jìn)行了(le)40个小时的详细测量之(zhī)后，发(fā)现星系中的恒星运动是可(kě)以(yǐ)用正常的物质和力学定律来解释(shì)的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近(jìn)的另(lìng)一个(gè)大星(xīng)系剥离(lí)了(le)。奇怪的是，它的附近没有(yǒu)任何星系存在。造成这(zhè)些现象的除了暗物质的假说之外，另一(yī)种可能就是人类(lèi)对引力的(de)理解还不够全面(miàn)，引力很可能在不(bù)同尺度空间中的(de)工作方式是不(bù)同的，这(zhè)意味着在(zài)行星系(xì)尺(chǐ)度中的(de)天体会沿着它们的轨(guǐ)道，按照我(wǒ)们所理解的方式运动。但(dàn)是上升到星系和(hé)星(xīng)团(tuán)的尺度，引力之间的(de)相互作用则是不同的方式。对于在星系团之间的相(xiāng)互作用，科学家还引入(rù)了外部场效应的概念(niàn)，指的是在数(shù)百(bǎi)万光年(nián)的规模上，巨大的质(zhì)量之间会(huì)产(chǎn)生(shēng)对彼(bǐ)此特殊(shū)的效果，这个理论叫(jiào)做MOND蒙(méng)德理(lǐ)论。如果MOND蒙德理(lǐ)论成立(lì)，这(zhè)意味着(zhe)我们需要对现在的物理(lǐ)定(dìng)律进行修(xiū)正(zhèng)，这些(xiē)发现也让很多人认(rèn)为暗物(wù)质假说理论(lùn)就此终结。但是在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有关(guān)于暗(àn)物质存在的其他的理(lǐ)论证据，这些理(lǐ)论证据是蒙德理论(lùn)所没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径(jìng)向(xiàng)距离(lí)为(wèi)37亿光年的子弹星系团(tuán)，由两个碰撞的(de)星系(xì)团(tuán)所组成，类(lèi)似这样的星团，它(tā)们大部分的(de)普通质量都在(zài)星系的(de)气(qì)体当(dāng)中。当星团以1000万公里(lǐ)/小时(shí)发生(shēng)碰撞(zhuàng)的时候(hòu)，星际气(qì)体的(de)相互作用就会导致温度的急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团大部分(fēn)的质量将(jiāng)位于所有这些气体所在的中间区域。那么我们(men)通过什么来验证它的质量(liàng)区域(yù)到底(dǐ)是(shì)不是(shì)集(jí)中在中间呢(ne)？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜传回了(le)宇(yǔ)宙(zhòu)当中第(dì)一(yī)张全彩的(de)高(gāo)清照片，在照片中我们可以(yǐ)明显地看到很多(duō)星(xīng)系似乎被(bèi)拉伸产生了巨大的形变。其(qí)实(shí)这些星(xīng)系本身并不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远镜出了什(shén)么问题，而是这样极(jí)遥远的天体和我们地球(qiú)上的观测者之间。被一个质(zhì)量超级(jí)巨大(dà)的天体(tǐ)遮(zhē)挡，这个超(chāo)大质量的东西的引力，会使身(shēn)后(hòu)更遥远星(xīng)系的光(guāng)都发生了扭曲。这个现象就(jiù)是(shì)引力透镜效应。这个巨大的天体可(kě)能是超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当人们对(duì)子弹星系(xì)团观(guān)测的时候(hòu)，发现它的大质(zhì)量区域并(bìng)不(bù)是(shì)在中间，而是在两侧。所以最好的解(jiě)释方法就是(shì)当星团发(fā)生全部的碰(pèng)撞时，可(kě)被观测到的质(zhì)量(liàng)气体(tǐ)被(bèi)卡(kǎ)在(zài)了中间，暗物(wù)质则(zé)直(zhí)接通过(guò)了这个区域(yù)，并在两边形(xíng)成了(le)引力透(tòu)镜。对子弹星系团的引力透镜(jìng)研究也被认为是(shì)暗(àn)物质存在的迄(qì)今为(wèi)止最好的理论证(zhèng)据(jù)。

除此之外，还有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后(hòu)，可见光终(zhōng)于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过了(le)130多亿年(nián)之后，这些(xiē)光在宇宙空间背景上留下(xià)了各(gè)相同性的微波辐射。其中红色的部分表(biǎo)示温度较(jiào)高(gāo)的区域，蓝色则(zé)表示(shì)相对较冷的(de)区域(yù)，但(dàn)实际上它们之间的温差只有万分之一。

科学家(jiā)们通过(guò)对前景背景分离后的(de)二值图像(xiàng)进行连通域提取和标记之(zhī)后发(fā)现，如(rú)果宇宙当中没(méi)有暗物质，图形看起(qǐ)来不应该是这样的，而随着暗物质(zhì)的(de)增加，一些峰值的幅度(dù)会减小，才变得看起来“和谐(xié)”。为了(le)匹配宇(yǔ)宙微波背(bèi)景辐射的测量值，我们需要的(de)暗(àn)物质大约是普通物质的5倍。这个数字与解释星系当中恒星运动(dòng)所需要的暗物质比例是一致(zhì)的(de)。这(zhè)就意味着。

用了(le)一个简单的理论框(kuāng)架，就很好地解释了很(hěn)多不同的观测结果。而(ér)暗物质的本质就是宇宙当中存在着某种类型的粒子，它(tā)们不参与任何其他的电磁(cí)作用(yòng)，只通过引(yǐn)力来(lái)相互(hù)作(zuò)用。所以如果能(néng)够找到(dào)这种粒子的存在，就(jiù)相当于找到了(le)暗物质存在的实际(jì)证据。这种粒子到底是什么？科学(xué)家们已(yǐ)经提出了数十种的假想目标，而要寻(xún)找这些不同的目(mù)标粒子所需(xū)要(yào)的实验方式也不相同(tóng)。在过去的几(jǐ)十年当中，人类(lèi)为(wèi)了寻(xún)找这些看不(bù)见、摸(mō)不到，几(jǐ)乎(hū)不会与常规(guī)物质相互作用(yòng)的“暗物质(zhì)”，科学家们已经进行了超过(guò)50次的实(shí)验，却没有任何实质(zhì)性的发(fā)现，除了一(yī)个(gè)地方，意大利的格兰(lán)萨索山(shān)，隶(lì)属(shǔ)于阿尔卑斯(sī)山脉。

在山下1400米处的(de)地下(xià)矿井当中，藏着地球上最大的地学实验室，这个(gè)实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层(céng)楼高的探(tàn)测器，一直致力(lì)于寻找(zhǎo)暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的(de)科学家声称观测(cè)到了某种信号(hào)。经过了20多年的数据收集，人(rén)们(men)发现了一个有(yǒu)趣的事情。探测率(lǜ)会在每年的6月份达到(dào)峰值，然后在11月降到最低，而(ér)且在20年当中每年都是一样(yàng)。一(yī)些科学家认为这可(kě)能(néng)是人(rén)类发现(xiàn)暗物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物(wù)质会产生周(zhōu)期(qī)性的年度信号呢(ne)？刚才我们(men)讲了太阳(yáng)系正(zhèng)在以220公里/秒的速(sù)度围绕着(zhe)银河(hé)系进(jìn)行移动，那么如果暗物(wù)质存在宇宙(zhòu)当中，这意(yì)味着我们也在以(yǐ)这样的速度在穿(chuān)越着(zhe)暗物质流，这个过程中会产生相(xiāng)应的(de)振荡，同时(shí)地球又以(yǐ)30公(gōng)里/秒(miǎo)的速度(dù)围(wéi)绕太阳进行(xíng)旋转。所以有半年的时间，地(dì)球围(wéi)绕太阳的方向与(yǔ)太(tài)阳环绕银河系(xì)的方向是一致的，而另(lìng)外半年(nián)则(zé)与之相反。

而在(zài)6月份的(de)时候，地球与太阳的方向正好达到完全一(yī)致，这(zhè)是理(lǐ)论上(shàng)地(dì)球穿越暗物质流最快(kuài)的时(shí)段。而在(zài)11月(yuè)份，又恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实(shí)际的情况中，太阳系相对银河系的平面(miàn)呈现(xiàn)了60度的倾(qīng)斜(xié)，但是(shì)这并不(bù)影响这个理(lǐ)论的有效性。

因此科学家认为这(zhè)可以用来解释，研(yán)究人员们所观测到的周期(qī)性信(xìn)号。当兵后微信会受影响吗，当兵的不能玩微信吗当然(rán)也可能有(yǒu)其他的情况，造(zào)成这种年(nián)度周期信(xìn)号的(de)差异也可(kě)能是(shì)温度、湿(shī)度、土壤中的水(shuǐ)分(fēn)、高山上的积雪，甚(shèn)至连(lián)意大利游客的(de)数量也符合这个周期的规律。

所以，科学(xué)家们(men)又在南半球建(jiàn)立了一(yī)个几(jǐ)乎相(xiāng)同(tóng)的实(shí)验室，这里的(de)季节与之(zhī)前的(de)实验室(shì)正好相反，而在这里，地(dì)球穿过暗物质流的运(yùn)动特(tè)征和第(dì)一(yī)个实(shí)验室是一样的。

因此，如果在这里可以得到(dào)相同(tóng)的(de)信号，就可(kě)以成为暗物质所存在的非常有力的证据(jù)了。但(dàn)是由于这个实验室刚刚建成不久(jiǔ)，所以截至目(mù)前还无法提供相应的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台(tái)新的望远(yuǎn)镜，这台太空望远镜(jìng)叫(jiào)做“南希格雷(léi)斯罗(luó)曼”，它的主(zhǔ)镜大小跟(gēn)哈(hā)勃望(wàng)远镜(jìng)相同，但它(tā)的宽视(shì)场仪器提供的视野(yě)是哈(hā)勃红外(wài)仪器的100倍(bèi)。南希(xī)格(gé)雷斯(sī)罗曼太空望远镜其(qí)中一个(gè)关键(jiàn)的用途就是探索暗物质背后的奥秘，对于(yú)探测的结(jié)果，我们只能拭目(mù)以待了。费(fèi)米实验室粒子天体物理中心的科学(xué)家丹琥(hǔ)珀(pò)和贾森(sēn)斯特芬研究(jiū)发现，如(rú)果暗(àn)物(wù)质存在，它们(men)极(jí)有可(kě)能拥有另一种神(shén)秘(mì)的效应，这种暗物(wù)质效(xiào)应，会(huì)支(zhī)持(chí)宇宙当中(zhōng)生命(mìng)的诞(dàn)生，或(huò)者说是生命进化的(de)一(yī)个重要因素。

如果这(zhè)一理(lǐ)论(lùn)得到进一步的证实，那(nà)么遍布宇宙当中的(de)暗物质会不会意(yì)味(wèi)着人类并不孤单呢？或(huò)许在宇宙(zhòu)当中某个(gè)角落(luò)的(de)行星(xīng)上，暗物(wù)质正在通过这样(yàng)的(de)效应(yīng)创造(zào)生命(mìng)。当(dāng)然，这(zhè)些推论的大前(qián)提是要先(xiān)找到暗物质存在的(de)实际证据。那么小伙伴们，你们觉得暗物质(zhì)到底(dǐ)存不存在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持是(shì)我更新的动(dòng)力(lì)！

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