宇(yǔ)宙(zhòu)是(shì)“人为(wèi)制(zhì)造”的？为何(hé)会(huì)存在科(kē)学无法解释的“暗物质”？暗物质(zhì)又究竟是什么？人(rén)类为了寻找(zhǎo)暗物(wù)质(zhì)存在的证据，科学家(jiā)们在过去(qù)的几十年当(dāng)中(zhōng)进行了(le)超过50次的长(zhǎng)期实验，但是却没有发(fā)现任何的有效证据(jù)。除了一个地(dì)方，在1687年出(chū)版的自然哲学数学(xué)原理一书中，埃萨克(kè)牛顿发表了万有引力(lì)定律，它揭(jiē)示了宇(yǔ)宙中天体运(yùn)动(dòng)的(de)规律。往后的几百年(nián)来(lái)，当天文学家们发现某些天(tiān)体运(yùn)行轨道(dào)出(chū)现异(yì)常，不符(fú)合万有引力定律的时候，他们(men)就(jiù)会知道，周围一定有未知的天(tiān)体通过引力在摄动(dòng)它的轨(guǐ)道(dào)。比如在1846年，奥(ào)本勒维耶(yé)就(jiù)通过天王星运行轨道的异常，推(tuī)算(suàn)并且发现了(le)海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都(dōu)是应用万有引(yǐn)力定律所取得重大天文成就的例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当(dāng)我们上(shàng)升到星系或者是星团的尺(chǐ)度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在(zài)研(yán)究和测量后(hòu)发星(xīng)系团的质量。这是(shì)一个由数(shù)千个星系所组成的巨大(dà)星系团，这些星(xīng)系(xì)被引力束(shù)缚在一起。测量(liàng)星(xīng)系团(tuán)的质量一般会使用(yòng)到两种方法，当两种方法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第一(yī)种是获得其"光(guāng)度(dù)学的质量"，需要的数(shù)据是测量各个(gè)星系的(de)光(guāng)度(dù)。

第(dì)二种是动力(lì)学质量(liàng)的(de)计算，是利用(yòng)光(guāng)谱红移测量(liàng)星系(xì)团中(zhōng)的各个(gè)星系相对于星系团(tuán)的运(yùn)动速度。当测量结果(guǒ)出来(lái)之后，兹威(wēi)基彻底懵了(le)，“动力(lì)学质量”竟然是“光度学质(zhì)量(liàng)”的(de)400倍。这意味着，后发(fā)座星系团有99%的质量消失了(le)，或者说这99%的质量(liàng)并不(bù)以可见光的形式所存在，我们无法看到。最(zuì)诡异的是，在测(cè)量速度的过(guò)程中，兹威基发(fā)现星系团(tuán)中很(hěn)多星系(xì)的速(sù)度(dù)比理论上要(yào)快得多，按照牛顿的(de)运动学定(dìng)律，仅靠这些可(kě)见星系(xì)的质(zhì)量所(suǒ)产生的引力是无法将它们束(shù)缚在星系团(tuán)内的，它们(发现白蚁找哪个部门，白蚁防治是国家免费的men)早就(jiù)应该(gāi)被抛出星系团之外(wài)了，除非有一种神秘的力量在(zài)起作用，这(zhè)种力量来源(yuán)于某种隐形的物质。

据此，兹维基(jī)提出了这样(yàng)部分不可(kě)见的(de)暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反射光，但是它们却占(zhàn)据(jù)着宇(yǔ)宙中(zhōng)绝大部分的质量。只(zhǐ)是(shì)当时的(de)人们对这(zhè)样的一种说法不屑一顾(gù)。

直(zhí)到40年之后(hòu)，“暗物质(zhì)”这个词才再一次出现。天文学家维拉鲁宾(bīn)和肯特(tè)福特(tè)在观测仙女座星系(xì)中的恒星运动(dòng)。理论上来说，距离(lí)中心(xīn)越远的恒星在其(qí)轨(guǐ)道上(shàng)的运(yùn)行(xíng)速度(dù)就会越慢。但(dàn)是他(tā)们观测的结果却让人(rén)感(gǎn)到(dào)不可思议(yì)。

随(suí)着(zhe)与中心距离的增(zēng)加，恒星的旋转速度(dù)几乎保持(chí)不(bù)变。可是根据牛(niú)顿(dùn)的万有引力定律，在星系当中如果没有(yǒu)足够大的质量来吸(xī)引它们，这些(xiē)外围的恒星(xīng)早就被甩到宇宙当中了。基于这种现(xiàn)象，科(kē)学家们(men)会使(shǐ)用(yòng)一(yī)种相对(duì)标准(zhǔn)的方法来解释暗(àn)物质的存在，这种(zhǒng)方法就是测量(liàng)星系当(dāng)中气体在X轴上距离星系中心的距离，以(yǐ)及在(zài)Y轴(zhóu)上气体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现(xiàn)异(yì)常的结果，就认为是由暗物质的(de)力量(liàng)进(jìn)入其中(zhōng)。

于是科学家们通过射电(diàn)望远(yuǎn)镜测量了距(jù)离星系中心(xīn)更远距(jù)离的氢元素，发现它们的旋转速度并不符合(hé)牛顿的力(lì)学定律。我们(men)的(de)太阳系也不例外，太(tài)阳系位于(yú)银河系的第三(sān)悬(xuán)臂(bì)之上，距离银(yín)河系中(zhōng)心2.6万光年，根据(jù)万(wàn)有(yǒu)引力定(dìng)律进行计算，太阳系(xì)的(de)运(yùn)行(xíng)速(sù)度(dù)应该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太(tài)阳系正在以220千米/秒的(de)速度围绕银河系旋转，这个实际速(sù)度远远大于(yú)理论(lùn)速度，那么产生(shēng)以上(shàng)这(zhè)种向(xiàng)心加速度的原因很可能就是存在着一种我(wǒ)们看(kàn)不(bù)到的物(wù)质，是这些(xiē)暗物(wù)质的(de)引(yǐn)力(lì)效(xiào)应将星(xīng)系聚(jù)集(jí)在(zài)了(le)一起。

也是从这时开始，越来(lái)越(yuè)多的研究人员开始(shǐ)相信(xìn)暗物质的存在。科(kē)学家根据星(xīng)系外恒星轨道(dào)的速(sù)度，估(gū)算在星系当中暗物质的质量(liàng)占整(zhěng)个星(xīng)系质量的85%。但是，暗物(wù)质并不是(shì)唯一可以解(jiě)释(shì)这个现象的原(yuán)因(yīn)。在一项新的研(yán)究当(dāng)中，科学家(jiā)们发现，几乎没有引(yǐn)力(lì)效应的遥远恒星(xīng)之(zhī)间，也会出现速(sù)度上的微小差异。另外，天文学(xué)家(jiā)还(hái)发现了一个反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系(xì)距(jù)离地球大约2.5亿光年，大小和银河系(xì)不多(duō)，但是星系当中存在(zài)的(de)恒星数量却只(zhǐ)有银河系(xì)的千(qiān)分之一。

所以在理论(lùn)上，该星系必须存在暗物质，否则(zé)就会分崩离析。但是科学家们使用最先进的(de)望远镜对其进(jìn)行了40个小(xiǎo)时的详(xiáng)细测量之后(hòu)，发现星系(xì)中的(de)恒星运动是可以用正常的物质和力学定律来解释的。那么又有人提出，也(yě)许该星(xīng)系的暗物质，已经(jīng)被附近(jìn)的另一个(gè)大星(xīng)系剥离了。奇怪的是，它的附近没有任何星系存(cún)在。造成这些现象的除(chú)了(le)暗(àn)物(wù)质的(de)假说(shuō)之外，另(lìng)一种可能就是人类(lèi)对引力(lì)的理解还不够(gòu)全面，引力很(hěn)可能(néng)在不(bù)同尺(chǐ)度(dù)空间中的(de)工作方式是(shì)不同的，这(zhè)意味着(zhe)在行星系尺(chǐ)度中的天(tiān)体会沿着(zhe)它们的轨道，按照我们(men)所理(lǐ)解的方(fāng)式运动。但是上升到星系和星团(tuán)的(de)尺度，引力之间的(de)相互作用则是(shì)不同的(de)方式。对于(yú)在星系团(tuán)之间的(de)相互作用，科学家还引入了外(wài)部场(chǎng)效应的概念，指(zhǐ)的是(shì)在数百万光(guāng)年(nián)的(de)规模上，巨(jù)大的质量(liàng)之(zhī)间(jiān)会产生对(duì)彼此特(tè)殊的(de)效果，这个(gè)理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如果MOND蒙德理论成立(lì)，这意(yì)味着我(wǒ)们需要对现在的物理定(dìng)律进行(xíng)修正，这些发现也让很(hěn)多人认为暗(àn)物质假说理(lǐ)论(lùn)就此(cǐ)终结。但是(shì)在宇宙当中还有关于暗物质存在的其他的理论证(zhèng)据，这些(xiē)理论(lùn)证据(jù)是蒙(méng)德理(lǐ)论所(suǒ)没(méi)法(fǎ)解释的“引力透镜(jìng)”。

径向距离为(wèi)37亿(yì)光年的子弹星系团，由两个(gè)碰撞的星(xīng)系团所(suǒ)组成(chéng)，类似这(zhè)样的星团，它们大(dà)部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞的(de)时候，星(xīng)际气体的相互作用就会导致温度的急剧升高，速度大幅降(jiàng)低。所以在理(lǐ)论上，在碰撞之后，子弹星(xīng)系团大部分的(de)质量(liàng)将(jiāng)位于所(suǒ)有这些气(qì)体所在的中(zhōng)间区域。那(nà)么我们通过什么来验(yàn)证它的质(zhì)量区域到(dào)底是不是集中在中间呢？前(qián)不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第一(yī)张全彩的高清(qīng)照片，在照片中我(wǒ)们可以(yǐ)明显(xiǎn)地看到很(hěn)多(duō)星系(xì)似乎被拉伸产生了巨大的(de)形变。其实这(zhè)些(xiē)星系本身并不是真的被扭曲了(le)，也(yě)不是韦伯望远镜(jìng)出了(le)什么(me)问题，而是这(zhè)样(yàng)极(jí)遥远的天体(tǐ)和我们地(dì)球上的观测者之间。被一个质量超(chāo)级巨大的天体(tǐ)遮挡，这(zhè)个超大质量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远星系的光都发(fā)生了扭(niǔ)曲。这(zhè)个(gè)现象就是(shì)引力透镜效应。这个巨大的天体可能是(shì)超(chāo)大质量(liàng)的黑洞或者是(shì)暗(àn)物质(zhì)。

所以当人们(men)对子弹星(xīng)系团观测的时(shí)候(hòu)，发现它的大质(zhì)量区域并不是在中间，而是在两侧。所以最(zuì)好的解释方法就是当星团发生(shēng)全部的碰撞时(shí)，可被观测(cè)到(dào)的质(zhì)量气体被卡在了中间，暗物质则直接通过了这个区域，并在两边形成了(le)引力透镜(jìng)。对(duì)子弹(dàn)星(xīng)系团(tuán)的(de)引(yǐn)力(lì)透(tòu)镜研(yán)究也被认(rèn)为(wèi)是暗物质存在的迄今为止(zhǐ)最好的理(lǐ)论(lùn)证据。

除此之(zhī)外，还(hái)有来(lái)自宇宙当中最古老的光。从(cóng)宇宙(zhòu)大(dà)爆(bào)炸开始，38万年(nián)之后，可见光(guāng)终于可以(yǐ)畅(chàng)通无阻地穿越(yuè)在宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同(tóng)性(xìng)的微(wēi)波辐射。其中(zhōng)红色的部分表示温度较高的区(qū)域(yù)，蓝(lán)色发现白蚁找哪个部门，白蚁防治是国家免费的则表示相对较冷的(de)区域，但(dàn)实际上它(tā)们之间的(de)温差只有万分之一。

科(kē)学家们通过对前景背景分离后的二值图像进行连通域提取和(hé)标记之(zhī)后发现，如果宇宙当中没有(yǒu)暗(àn)物质，图(tú)形看起来不应该是这样的，而随着暗物质的增加，一些(xiē)峰值的幅度会减(jiǎn)小，才变得(dé)看起来“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(àn)物质(zhì)大约是普通(tōng)物质的5倍。这个数字与解释星(xīng)系当中恒(héng)星运动所需(xū)要的暗物质(zhì)比例是一(yī)致(zhì)的。这就(jiù)意味着。

用了一个简单的理(lǐ)论框(kuāng)架，就很好地解释(shì)了很多(duō)不同的观测结果。而(ér)暗物质(zhì)的本质(zhì)就是宇宙当中(zhōng)存在着某种类型(xíng)的(de)粒子，它们不(bù)参与(yǔ)任(rèn)何其他的电磁(cí)作用(yòng)，只通过引(yǐn)力来相互作用。所以(yǐ)如果能够找到(dào)这种粒子(zi)的存在，就相当(dāng)于找到了暗物质(zhì)存在(zài)的(de)实际证据。这种(zhǒng)粒子到底(dǐ)是什么？科学家(jiā)们(men)已经提出了数(shù)十种的假想目标，而要寻找这些不同的目(mù)标(biāo)粒子所需(xū)要的实验方式也不相同。在过去的几(jǐ)十年当中，人类(lèi)为了寻找这些看不(bù)见、摸不到(dào)，几(jǐ)乎不会与常规物(wù)质相互作用的“暗(àn)物质”，科学家们已(yǐ)经进行了(le)超过50次的实验，却没有(yǒu)任何实质性的发现，除了(le)一个地方，意大利的格兰萨索山，隶(lì)属于阿尔卑斯(sī)山脉(mài)。

在山下(xià)1400米处(chù)的地下矿井当中，藏着地发现白蚁找哪个部门，白蚁防治是国家免费的球上(shàng)最大(dà)的地学实验室，这个(gè)实(shí)验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的探测(cè)器，一直(zhí)致力于寻找暗物质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来(lái)，这里的科学家(jiā)声称观测到了(le)某种(zhǒng)信号。经过了(le)20多年的数据收集，人们发现(xiàn)了(le)一个有趣的事情。探测率会(huì)在每(měi)年的6月份达到峰值，然后在11月(yuè)降到最低，而且(qiě)在20年当中每年都(dōu)是一(yī)样。一些科(kē)学家认为这可能是人(rén)类发现暗物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物(wù)质会产生(shēng)周期性(xìng)的年(nián)度信号呢？刚才我们讲了太(tài)阳系(xì)正在以220公里/秒(miǎo)的速度围绕着银河系(xì)进行移(yí)动(dòng)，那么如果暗物(wù)质存(cún)在宇宙(zhòu)当中，这意味着(zhe)我们也在以这样的速度在穿(chuān)越着暗物质流，这个过程中会产(chǎn)生相应(yīng)的振(zhèn)荡，同(tóng)时地球又以30公里(lǐ)/秒(miǎo)的(de)速度围绕太阳进行旋(xuán)转。所(suǒ)以有半(bàn)年的时间，地球围绕太阳的方向与太阳环绕银河系的(de)方向是一致的，而另(lìng)外半(bàn)年(nián)则与之相反。

而(ér)在6月份的时候，地(dì)球与(yǔ)太阳的方向正好(hǎo)达到完(wán)全一致，这是理论上地球穿越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段(duàn)。而(ér)在11月份，又恰好达(dá)到了最慢值(zhí)。尽管(guǎn)在实际(jì)的情况中，太(tài)阳系相对银河系的平面(miàn)呈现了60度的倾斜，但是这并(bìng)不影(yǐng)响这个理论的有效(xiào)性。

因此(cǐ)科(kē)学家(jiā)认为(wèi)这可以用来解释(shì)，研(yán)究人(rén)员们所观(guān)测到的(de)周期性信号。当然(rán)也可(kě)能有其他的情况，造成这种年度周期信号的差异也可(kě)能是温(wēn)度、湿度、土壤中的水分(fēn)、高山上的积(jī)雪，甚至连(lián)意大利(lì)游客的数量也(yě)符合这个(gè)周期的(de)规(guī)律(lǜ)。

所(suǒ)以，科学家们又在(zài)南半球建立了一个几乎(hū)相同的实验室，这里的季节(jié)与之前的实验(yàn)室正好(hǎo)相反(fǎn)，而在(zài)这里，地(dì)球穿过暗物(wù)质流(liú)的运(yùn)动特征和第一个(gè)实验(yàn)室是一样的。

因此，如果(guǒ)在这(zhè)里可(kě)以得(dé)到相同的(de)信号(hào)，就可(kě)以成(chéng)为(wèi)暗物(wù)质所存在的非常有力(lì)的(de)证据了。但(dàn)是(shì)由于(yú)这个(gè)实验室(shì)刚刚建(jiàn)成不久，所以截至目前还无(wú)法(fǎ)提供相应的(de)数(shù)据支持。另外(wài)，在(zài)2025年，NASA将会发射一(yī)台新(xīn)的(de)望远镜，这台太空(kōng)望远镜叫做(zuò)“南希格雷斯罗(luó)曼(màn)”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相(xiāng)同，但它的宽视场仪器提供的视野(yě)是哈勃红(hóng)外仪器的(de)100倍。南希格(gé)雷斯罗曼太空(kōng)望远镜(jìng)其中(zhōng)一个关键的用途就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的(de)结果，我们只能拭目以待了。费米实验室(shì)粒子天体物理中(zhōng)心的科学家丹琥珀和(hé)贾森(sēn)斯特芬研究(jiū)发现，如果(guǒ)暗(àn)物质存在，它们极(jí)有可(kě)能拥有另一种神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会支持宇(yǔ)宙当中(zhōng)生命(mìng)的诞(dàn)生，或者说是生命进(jìn)化的一个重(zhòng)要因(yīn)素(sù)。

如果这一(yī)理(lǐ)论得到进一步的(de)证实(shí)，那么遍布(bù)宇(yǔ)宙当(dāng)中的暗物质会不会意味着人类并不孤单呢？或许在宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)某个角落的行星上(shàng)，暗(àn)物质(zhì)正在通过(guò)这(zhè)样的效应创造生(shēng)命(mìng)。当然，这些推论的大前(qián)提(tí)是要(yào)先找(zhǎo)到暗物质存在的(de)实际证据。那么小伙伴们，你们觉得暗(àn)物质到底存不(bù)存在(zài)呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：IDC站长站，IDC站长，IDC资讯--IDC站长站 发现白蚁找哪个部门，白蚁防治是国家免费的