宇宙是“人为制造(zào)”的(de)？为何会存在科学无法解释的“暗(àn)物质”？暗物质又究竟(jìng)是(shì)什么？人类(lèi)为了(le)寻找(zhǎo)暗物质存在的证据(jù)，科学家们在过(guò)去(qù)的几(jǐ)十年当中进行了超(chāo)过50次的长期实验，但是却没有发现任何的有效证据。除了一个地(dì)方，在1687年出(chū)版的自然哲学数(shù)学原(yuán)理一书中，埃(āi)萨克牛顿发(fā)表(biǎo)了万有引力(lì)定律，它(tā)揭示了宇宙(zhòu)中(zhōng)天体运动(dòng)的规律(lǜ)。往后的几百年来，当天文学(xué)家们发现某些天(tiān)体运行轨道出现异常(cháng)，不(bù)符(fú)合万有引力定律的时候(hòu)，他们就会(huì)知道，周围一定(dìng)有未知的天体通过引力在摄动它的轨道。比(bǐ)如在(zài)1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行轨道(dào)的异常，推算并(bìng)且发现了海(hǎi)王星的(de)存在(zài)。另外，哈雷彗星(xīng)、冥(míng)王星(xīng)的发现都是应用(yòng)万(wàn)有引力定(dìng)律(lǜ)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(de)尺度当(dāng)中，可当(dāng)我(wǒ)们上升到星(xīng)系或者是星团的(de)尺度，事(shì)情就开始变得诡异了。

1933年(nián)，瑞士的(de)物理学家弗里茨兹威基正(zhèng)在研究(jiū)和测量后(hòu)发星系团的质(zhì)量。这是(shì)一个由数千个(gè)星(xīng)系所组成的巨大星系团，这(zhè)些星系被引(yǐn)力束缚在一起。测量星系团的质量一般会使用到两种方法，当两种(zhǒng)方法结果(guǒ)一(yī)致，就可以确定其质量的(de)范围。

第一种是获(huò)得其"光度学的质(zhì)量"，需要的数据是测(cè)量各个星系的光度。

第(dì)二种是动力(lì)学(xué)质量(liàng)的计算，是利用光谱(pǔ)红移测(cè)量(liàng)星(xīng)系(xì)团中的各个(gè)星系相对于星系团的运动(dòng)速(sù)度。当测量结果出来之后，兹威基彻(chè)底懵(měng)了，“动(dòng)力(lì)学(xué)质量(liàng)”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味着，后(hòu)发座(zuò)星系(xì)团有99%的质量消(xiāo)失了，或(huò)者说这99%的(de)质量(liàng)并不以可见光的形(xíng)式所(suǒ)存在(zài)，我(wǒ)们无法看(kàn)到。最(zuì)诡异的是，在(zài)测量速度(dù)的过程中，兹威基发现(xiàn)星(xīng)系团中很多星系的(de)速(sù)度(dù)比理论(lùn)上要快得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可见星(xīng)系的质量所产生的(de)引力是(shì)无法将它(tā)们束缚在星系团内的(de)，它们早就应该被抛出(chū)星系团之(zhī)外了，除非有一种(zhǒng)神(shén)秘(mì)的力量在(zài)起作用(yòng)，这种力量来源于(yú)某种隐形的物(wù)质。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反(fǎn)射光，但是(shì)它(tā)们却占据着宇宙中绝大部分的质(zhì)量。只(zhǐ)是当时的人们对这(zhè)样的一种说法不屑一顾。

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(wéi)拉鲁(lǔ)宾(bīn)和(hé)肯特福特在观测仙女座(zuò)星(xīng)系中的恒(héng)星运动。理论上来说，距离中(zhōng)心越远的(de)恒星在其轨道上的运行速度就(jiù)会越慢。但是他们观测(cè)的结果却让人(rén)感到不(bù)可思议。

随着与中心距离的(de)增加，恒星(xīng)的旋转速度几乎保持不变。可(kě)是根(gēn)据(jù)牛(niú)顿的万有(yǒu)引力定律，在(zài)星系当中如果没(méi)有足够大的质(zhì)量来吸(xī)引(yǐn)它(tā)们，这(zhè)些外(wài)围的恒星早就被甩到宇宙当中了。基(jī)于这(zhè)种现象，科学家们会(huì)使用(yòng)一(yī)种(zhǒng)相对标(biāo)准的方法来解释暗物质的存在，这(zhè)种(zhǒng)方法就是测(cè)量星系当中气体(tǐ)在X轴上距离(lí)星系中心的距离(lí)，以及(jí)在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度(dù)。如(rú)果出(chū)现(x中山有多少个镇区，中山有多少个镇区,都叫什么名iàn)异常的结(jié)果，就认为是由暗物质(zhì)的力量进入其中。

于(yú)是(shì)科学家(jiā)们通过射电望(wàng)远镜测(cè)量了(le)距离星系中心(xīn)更远距离的氢元(yuán)素，发现它们(men)的旋转速度(dù)并不符合牛顿的力学定律(lǜ)。我们的太(tài)阳系(xì)也不例(lì)外，太阳系位(wèi)于银(yín)河系(xì)的(de)第(dì)三悬臂(bì)之上，距(jù)离银河(hé)系中心2.6万光(guāng)年，根据(jù)万有引(yǐn)力定律进行计(jì)算，太阳系的运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正(zhèng)在以220千米/秒的速度(dù)围绕银(yín)河系(xì)旋转(zhuǎn)，这个实际速(sù)度远远大于理论(lùn)速度，那么产(chǎn)生以上这种向(xiàng)心加速度的原因很(hěn)可(kě)能就是存在着一种我们看不(bù)到的物质，是这些(xiē)暗物质的引力效应将星系聚集在了一起。

也是(shì)从这时开始(shǐ)，越来越(yuè)多(duō)的研究人(rén)员开始相信暗物(wù)质(zhì)的存在。科学家(jiā)根(gēn)据(jù)星系外恒星轨道的速度，估(gū)算在星系当(dāng)中暗物(wù)质的质量占整个星系质量的85%。但是，暗物质并不是唯一(yī)可以解(jiě)释这个(gè)现象的原因。在一项(xiàng)新的研究当中(zhōng)，科(kē)学家(jiā)们(men)发现，几乎(hū)没有引力效(xiào)应的遥远(yuǎn)恒(héng)星之(zhī)间，也会出现(xiàn)速度(dù)上的(de)微小差异。另外，天文学家还发现了(le)一个反常的星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约(yuē)2.5亿光年，大小和(hé)银河(hé)系不多，但是星系(xì)当中(zhōng)存在的恒星数(shù)量却只(zhǐ)有(yǒu)银河系的千分(fēn)之一。

所以(yǐ)在理论上，该星系(xì)必须存在暗物质(zhì)，否则就(jiù)会分崩离析。但是科学家们(men)使用(yòng)最先进(jìn)的望远(yuǎn)镜对其(qí)进行了40个小时的(de)详细测量之后，发现星系中(zhōng)的恒星运动(dòng)是可以用正常的物质和力(lì)学定律来解释的。那么又有人提出，也许该星(xīng)系的暗物质(zhì)，已经被(bèi)附(fù)近的另一个大星系剥离了。奇怪(guài)的(de)是，它的附近没有(yǒu)任何星(xīng)系(xì)存(cún)在。造(zào)成这些现象的除了暗物质的假说之外(wài)，另一种可(kě)能就是人类(lèi)对引力(lì)的理解还不够全面，引力很可能(néng)在不(bù)同尺度空间中(zhōng)的工(gōng)作方(fāng)式(shì)是(shì)不(bù)同(tóng)的(de)，这意味着在行星系尺度中的天(tiān)体会沿着它们的轨道，按照我们所理解的(de)方式运(yùn)动(dòng)。但是(shì)上升到星系(xì)和(hé)星团的(de)尺度，引(yǐn)力(lì)之(zhī)间(jiān)的相互作用则是不同的方式。对于在星系团之(zhī)间的(de)相互作(zuò)用，科学家还(hái)引入了(le)外部(bù)场(chǎng)效应的概念，指的是在数(shù)百万光(guāng)年(nián)的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理论(lùn)。如果MOND蒙德理论成立，这(zhè)意味(wèi)着我们需要对(duì)现在的物理定律进行修正，这些发现也让(ràng)很多人认为(wèi)暗物质假说(shuō)理论就此终结。但(dàn)是在宇宙当(dāng)中还有(yǒu)关于暗物(wù)质存在的其他的理(lǐ)论(lùn)证据(jù)，这些理(lǐ)论证(zhèng)据是蒙德理论所(suǒ)没法(fǎ)解释的“引力透(tòu)镜”。

径(jìng)向距离为37亿光(guāng)年的子弹星系(xì)团，由两(liǎng)个碰撞(zhuàng)的星系团所组成，类似(shì)这(zhè)样的星团，它们大部分(fēn)的普通质量都在星系的气(qì)体当(dāng)中。当星团以1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时发(fā)生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会导(dǎo)致温度的急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在理论上，在(zài)碰撞之后，子弹星系(xì)团(tuán)大部(bù)分的质量将(jiāng)位于所有这些气体所在的中间(jiān)区域。那么我们(men)通过(guò)什么来验证它的质量区域(yù)到底是不是集中在中间呢？前不久，詹(zhān)姆(mǔ)斯韦伯(bó)太空望(wàng)远(yuǎn)镜传回了宇宙当中第(dì)一张全彩的高清照片，在照片中(zhōng)我们(men)可以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生(shēng)了巨大的形变。其实(shí)这些星系本(běn)身并不是真的被扭曲了，也不是(shì)韦伯望远镜出(chū)了什么问(wèn)题，而(ér)是这(zhè)样(yàng)极遥(yáo)远的天体和我们地球上的观测者之间(jiān)。被一个质量超级巨大的(de)天体遮挡，这(zhè)个超大质量的东西的(de)引力，会(huì)使身后更遥远星系的光(guāng)都发生(shēng)了扭(niǔ)曲。这个现象就是引(yǐn)力(lì)透镜效应。这个巨大(dà)的天(tiān)体可能(néng)是超大质量的黑洞或者(zhě)是暗物质。

所(suǒ)以当人们(men)对子弹星系团观测的时候，发现它的大质(zhì)量区(qū)域并不是在中间，而(ér)是在两侧(cè)。所以(yǐ)最好(hǎo)的解(jiě)释方(fāng)法(fǎ)就是当星(xīng)团发生全部的(de)碰撞时(shí)，可被观测到的质(zhì)量气体被卡在了中(zhōng)间，暗物质则直接通过了这个区域(yù)，并在两边形(xíng)成了引力透镜。对子弹星(xīng)系(xì)团的引力透镜(jìng)研(yán)究也被认为(wèi)是(shì)暗物质存在的迄今为止最好的理论证(zhèng)据。

除此(cǐ)之(zhī)外(wài)，还(hái)有来(lái)自(zì)宇宙当(dāng)中最古(gǔ)老的光。从宇(yǔ)宙(zhòu)大爆炸开(kāi)始，38万年之后，可(kě)见光终于(yú)可以畅通无阻地穿(chuān)越在宇宙(zhòu)当中了。经(jīng)过了130多亿年(nián)之后(hòu)，这些光在宇(yǔ)宙空(kōng)间背(bèi)景上留下了各相同性的微波辐(fú)射(shè)。其中(zhōng)红色的部分表示温度较高的区(qū)域，蓝色则表(biǎo)示相对较冷的区域(yù)，但实际(jì)上(shàng)它们(men)之间的温(wēn)差只有(yǒu)万分之一。

科学(xué)家们通过(guò)对前景背景分离后的二值(zhí)图像进行连通域提取(qǔ)和标记之后(hòu)发现，如(rú)果宇宙当中(zhōng)没有暗物质，图形看起来不应该(gāi)是(shì)这样(yàng)的，而随(suí)着暗物(wù)质的增加(jiā)，一些峰值的(de)幅度(dù)会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙微波(bō)背景辐射的测量(liàng)值，我们需要的暗(àn)物质大(dà)约是普通(tōng)物质的5倍。这个数字与解(jiě)释星(xīng)系当中(zhōng)恒(héng)星运动所(suǒ)需要的暗(àn)物质(zhì)比例是(shì)一致(zhì)的。这就意味着(zhe)。

用了一个(gè)简单(dān)的理论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解释了很多不(bù)同(tóng)的观(guān)测结果。而暗(àn)物质(zhì)的本(běn)质(zhì)就是宇宙当(dāng)中存在着(zhe)某种类型的粒子(zi)，它们不参与任何其他的电磁(cí)作用，只通(tōng)过引力来相(xiāng)互作(zuò)用。所以如(rú)果能够找到这(zhè)种粒子的(de)存在(zài)，就相当于找到了暗物质存在的(de)实际证据。这种(zhǒng)粒子到(dào)底是什么？科(kē)学家们已(yǐ)经提出了数十种的(de)假想目(mù)标，而要寻找(zhǎo)这些不(bù)同的目标粒子所(suǒ)需要(yào)的实验(yàn)方式也(yě)不(bù)相同。在(zài)过(guò)去的几(jǐ)十年当中(zhōng)，人类为(wèi)了寻找这(zhè)些(xiē)看不见、摸(mō)不到，几乎不会与常(cháng)规物质相互作用(yòng)的(de)“暗物(wù)质”，科学家们已经(jīng)进行了(le)超(chāo)过50次的实验，却没(méi)有任何实质性的发现，除了一(yī)个地方，意大利的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山(shān)下1400米处的地下矿井当中，藏着(zhe)地球上(shàng)最大的地学(xué)实验室(shì)，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个(gè)三层(céng)楼高的探测器，一直致力于寻(xún)找(zhǎo)暗物质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的(de)科学家声称观测到了某种(zhǒng)信号。经过(guò)了20多年的数据收集(jí)，人(rén)们发现了一个有(yǒu)趣的(de)事情。探测率会在每(měi)年的6月份达(dá)到峰值，然后在11月(yuè)降(jiàng)到(dào)最低，而且在20年当(dāng)中(zhōng)每年(nián)都是一样。一些科学家认为(wèi)这可能是人类发现暗物(wù)质(zhì)的第一个直中山有多少个镇区，中山有多少个镇区,都叫什么名接(jiē)证(zhèng)据。

但是为什么暗(àn)物(wù)质(zhì)会产生周期性(xìng)的年(nián)度信号(hào)呢？刚才我们(men)讲了(le)太阳系正在以220公里/秒的速(sù)度围(wéi)绕着银河系进行移动，那(nà)么如果暗物质(zhì)存在(zài)宇宙当中(zhōng)，这意味着我们也(yě)在以这样的速度在穿越着暗(àn)物(wù)质(zhì)流(liú)，这个过(guò)程中会(huì)产(chǎn)生相(xiāng)应(yīng)的振(zhèn)荡，同时地球又以30公里/秒的速(sù)度围(wéi)绕太(tài)阳进行旋转(zhuǎn)。所以有(yǒu)半年的时(shí)间，地球(qiú)围绕(rào)太阳的方(fāng)向(xiàng)与太阳(yáng)环(huán)绕银河(hé)系的方向是一致的，而中山有多少个镇区，中山有多少个镇区,都叫什么名另外半年则(zé)与之相反(fǎn)。

而在6月(yuè)份的时候，地球与太阳的方向正好达到完全一致，这是理论上地球穿越暗(àn)物质流最快(kuài)的时段。而在11月(yuè)份，又恰(qià)好达到(dào)了最慢值(zhí)。尽(jǐn)管在实际(jì)的(de)情况中(zhōng)，太阳系相对银河系的平面(miàn)呈现了60度的倾斜，但是这并不影响(xiǎng)这个(gè)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性信号。当(dāng)然也可能有其(qí)他的情况(kuàng)，造(zào)成这(zhè)种年度周期信号的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土壤中(zhōng)的水分、高(gāo)山上的积雪，甚至(zhì)连(lián)意大利游客的数(shù)量也符合这个周期的(de)规律(lǜ)。

所以，科(kē)学家们又在(zài)南半(bàn)球建立了一(yī)个几(jǐ)乎(hū)相同的实(shí)验室，这里的季(jì)节与之前的实验室正(zhèng)好相反，而在这里，地球穿过(guò)暗物质流的运动特(tè)征和(hé)第一个实验室(shì)是一样的(de)。

因此，如(rú)果在这里(lǐ)可以得(dé)到(dào)相同的信号，就(jiù)可以成为暗物质所存(cún)在的非常有力的证据了。但是由于这个实验室刚刚建成不久，所(suǒ)以截(jié)至目前还无(wú)法提供(gōng)相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发射一台新的(de)望远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃(bó)望远镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远(yuǎn)镜其中一(yī)个关键的(de)用途就是探索暗(àn)物质背后的奥秘，对于探测的结(jié)果(guǒ)，我们只能拭目以(yǐ)待了(le)。费米实验(yàn)室(shì)粒子(zi)天(tiān)体(tǐ)物理中(zhōng)心的科学(xué)家丹(dān)琥珀和贾森斯(sī)特(tè)芬研究发现，如果(guǒ)暗(àn)物质存在，它(tā)们极有(yǒu)可能拥有另一种神秘的效应，这(zhè)种(zhǒng)暗物质效应，会支持(chí)宇(yǔ)宙当中生(shēng)命的诞生，或(huò)者说(shuō)是生命进化的一个重要因素。

如果(guǒ)这一理论(lùn)得到(dào)进一(yī)步的证实，那么遍布宇宙当(dāng)中的暗(àn)物质会不会(huì)意味着(zhe)人类并(bìng)不孤(gū)单呢？或许在宇宙(zhòu)当中某(mǒu)个(gè)角落的行星上，暗物质正在通(tōng)过这样的效应创(chuàng)造生命(mìng)。当然，这些推论(lùn)的大(dà)前(qián)提是要(yào)先找到暗物质存在的实(shí)际(jì)证据(jù)。那(nà)么小伙伴们，你(nǐ)们觉得(dé)暗(àn)物质到底存不存(cún)在呢(ne)？喜(xǐ)欢请(qǐng)点赞(zàn)，你的支持是(shì)我更新的(de)动(dòng)力！

未经允许不得转载：IDC站长站，IDC站长，IDC资讯--IDC站长站 中山有多少个镇区，中山有多少个镇区,都叫什么名