宇宙是(shì)“人为制造”的？为(wèi)何会存在科学(xué)无(wú)法解(jiě)释的“暗物质”？暗(àn)物质又究竟是什么？人类为了寻找暗物质存在的证据，科学(xué)家(jiā)们在过去的(de)几十年当中进行了超(chāo)过50次的长期实(shí)验，但是却没有发现任何的有效证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年出(chū)版(bǎn)的自然哲学数学原理(lǐ)一书中，埃(āi)萨克牛(niú)顿发(fā)表了(le)万有引力定律，它揭示了宇(yǔ)宙中天体运动的规(guī)律(lǜ)。往后的几(jǐ)百年来，当天(tiān)文学家们(men)发(fā)现某(mǒu)些天体运行轨道出现异(yì)常(cháng)，不符(fú)合万有引力定(dìng)律的时候，他们(men)就会知道，周(zhōu)围一定有未(wèi)知的天体通过引(yǐn)力(lì)在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年(nián)，奥本(běn)勒维(wéi)耶(yé)就(jiù)通过天王(wáng)星运(yùn)行轨道的异常，推算并(bìng)且发现了海王(wáng)星(xīng)的存在(zài)。另(lìng)外(wài)，哈(hā)雷彗星、冥王星的(de)发现都是应(yīng)用(yòng)万有引(yǐn)力定律所(suǒ)取得重大(dà)天文成就的(de)例(lì)子。但是(shì)这些发(fā)现都是(shì)在(zài)恒星系统的尺度当中(zhōng)，可当我(wǒ)们(men)上升到(dào)星系或者是星团的尺(chǐ)度，事(shì)情就开(kāi)始变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物(wù)理学家(jiā)弗里茨兹威基正在(zài)研究和测量后发星系团(tuán)的质量。这是一个由数(shù)千个星系所组成的巨大星系团，这些星系(xì)被(bèi)引(yǐn)力束缚在一起。测量星系团的质(zhì)量一般会(huì)使用到两种方(fāng)法(fǎ)，当两种方(fāng)法结果(guǒ)一致，就可以(yǐ)确定其质量的范(fàn)围。

第一种是获得其(qí)"光(guāng)度(dù)学(xué)的质量"，需要(yào)的数(shù)据是测量(liàng)各(gè)个星(xīng)系的光(guāng)度。

第二种是(shì)动力学质量的计算，是利用光谱红移(yí)测量星系团中的各个星系相对于(yú)星(xīng)系团的运动速度。当测量(liàng)结果出来(lái)之后，兹威(wēi)基(jī)彻底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟然是“光度学(xué)质量(liàng)”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99%的质量并不以可见(jiàn)光的形(xíng)式所存(cún)在，我们无法看到。最诡异的是，在(zài)测量速度的过程(chéng)中，兹威(wēi)基发(fā)现星系团(tuán)中很多(duō)星系的速(sù)度比理论(lùn)上要快得(dé)多，按照牛(niú)顿的运动学定律，仅靠这些可(kě)见星系的质量所(suǒ)产生(shēng)的引力(lì)是无法(fǎ)将它们(men)束(shù)缚在星系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛(pāo)出(chū)星系(xì)团之外了，除非有一种神(shén)秘(mì)的力量在起作用，这(zhè)种力(lì)量来(lái)源于某种隐形(xíng)的(de)物质。

据此，兹(zī)维基(jī)提出(chū)了这样部分不可(kě)见的暗质，它不(bù)发散光、吸光、反(fǎn)射光，但是它(tā)们却占(zhàn)据着宇宙(zhòu)中绝大部分的质量。只是当时的人们对这样的一种说(shuō)法(fǎ)不屑(xiè)一(yī)顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物质”这个词才再一次出现。天文(wén)学(xué)家(jiā)维拉鲁宾和肯特福特在观测(cè)仙女座星(xīng)系中的恒星运动。理论(lùn)上来说，距离中心(xīn)越远的恒(héng)星在其轨道上的运行(xíng)速度(dù)就会越慢。但是(shì)他(tā)们观测的结果却(què)让人感到(dào)不可(kě)思议。

随着与中心距离的增加(jiā)，恒星的(de)旋(xuán)转速度几乎保(bǎo)持不变。可(kě)是(shì)根据(jù)牛顿的(de)万有引力定律，在星系当中如果没有(yǒu)足够大的质量来吸引它们，这些(xiē)外围的(de)恒星早就(jiù)被(bèi)甩到宇(yǔ)宙(zhòu)当中了。基于这种现象(xiàng)，科学家(jiā)们会使用一种相对标准的方法来解释暗物质的存在，这(zhè)种方法就是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星系(xì)中心的(de)距离，以及在Y轴上(shàng)气体(tǐ)的旋转速度(dù)。如果出现异常(cháng)的结果，就(jiù)认为(wèi)是由暗物质(zhì)的力量进入其中。

于是科(kē)学家们通过(guò)射电望远镜测(cè)量了距(jù)如何加入如新直销模式 如新是合法直销吗离星系中心更(gèng)远(yuǎn)距离的氢(qīng)元(yuán)素，发现它们的旋转(zhuǎn)速(sù)度并(bìng)不符合(hé)牛(niú)顿的力学定律。我(wǒ)们的太阳系也不例外，太阳系位于银河系(xì)的第三悬臂之(zhī)上，距离银河(hé)系中心(xīn)2.6万光(guāng)年，根据万有引力定(dìng)律(lǜ)进行计算，太(tài)阳(yáng)系(xì)的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但(dàn)实(shí)际(jì)上，太阳系正在以220千米/秒的(de)速度围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于理(lǐ)论(lùn)速(sù)度，那么产生以(yǐ)上这(zhè)种向心加速度的原因很可(kě)能就是存(cún)在(zài)着一种我(wǒ)们看不到的(de)物(wù)质，是这些暗物质的引(yǐn)力效应将星系聚集(jí)在了一(yī)起(qǐ)。

也是从(cóng)这时开始，越来越多的研究人员(yuán)开始相信暗物质的存在。科学家根(gēn)据星系外(wài)恒星轨(guǐ)道的速度，估算在(zài)星系(xì)当中暗物质的质量占整(zhěng)个星系质量的85%。但是，暗物质(zhì)并不是唯一(yī)可以解(jiě)释这个现(xiàn)象的原因。在(zài)一项新的研究当中，科学家们发(fā)现，几乎(hū)没有(yǒu)引力效应的遥远(yuǎn)恒星之(zhī)间，也会出现速度上的微小差异。另(lìng)外，天文学家(jiā)还发现(xiàn)了一(yī)个反常的星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和银河系不(bù)多，但是星系当(dāng)中存(cún)在(zài)的恒星数量却(què)只有银河系的千分之一。

所以在(zài)理论(lùn)上，该星系必(bì)须存在暗物质，否(fǒu)则就会分崩(bēng)离析。但是(shì)科学家们(men)使(shǐ)用(yòng)最先进的(de)望远镜(jìng)对其进行了40个小时的详细测量之后，发现星系中的(de)恒星运(yùn)动(dòng)是可以用正常的物(wù)质和力学定律来(lái)解释的(de)。那(nà)么又有人提出，也许该(gāi)星(xīng)系(xì)的暗物质，已经被附近的另一个大星系剥离了(le)。奇怪(guài)的(de)是，它的附近(jìn)没有任(rèn)何(hé)星系存在。造(zào)成这些现象的除了暗物(wù)质的假说之外(wài)，另一种可(kě)能就是人类对引力的理解(jiě)还不(bù)够全(quán)面，引力很(hěn)可能在不(bù)同(tóng)尺度空间中的工作(zuò)方(fāng)式是不(bù)同的，这意(yì)味着在行星系尺度中(zhōng)的天体(tǐ)会(huì)沿着它们(men)的轨道，按照我们所理解的方式运动。但是(shì)上升到星系和星(xīng)团的尺度，引力(lì)之间的(de)相互作(zuò)用则是不同的(de)方式。对于在星系团之间的相互作用，科学家还引入(rù)了外部场效应的概(gài)念，指的是在数百万光年的(de)规模上，巨大的质量(liàng)之间会(huì)产(chǎn)生(shēng)对彼此特(tè)殊(shū)的效果，这个理论叫做MOND蒙德(dé)理论。如(rú)果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要(yào)对现在的(de)物理定律进行修正(zhèng)，这些发现也(yě)让很(hěn)多人认为暗(àn)物质假(jiǎ)说理论就此终结。但是(shì)在宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中还(hái)有关于暗物质存在(zài)的其他的理论证(zhèng)据，这些理论证(zhèng)据(jù)是蒙德理论所没法解释的“引力(lì)透镜”。

径向距(jù)离为37亿光年的子弹星(xīng)系团(tuán)，由两个碰撞的星(xīng)系团所组成，类似这样的星(xīng)团，它们大部分(fēn)的普通质量(liàng)都在星系的气(qì)体当中(zhōng)。当星团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会导致温度的急剧升高，速度大(dà)幅(fú)降(jiàng)低(dī)。所以在理论(lùn)上，在碰撞之后，子弹星(xīng)系团大(dà)部分(fēn)的质量将位于所有(yǒu)这些气体所在的中间区域。那么我们通过什么来验证它的(de)质量区(qū)域到底是(shì)不是集中在中间(jiān)呢(ne)？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第(dì)一张全彩的高(gāo)清照片，在照片(piàn)中我们可以明显(xiǎn)地(dì)看到(dào)很多星系(xì)似乎被拉伸(shēn)产生了巨大的(de)形(xíng)变。其实这些(xiē)星系本身并不是(shì)真(zhēn)的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出(chū)了什么(me)问题，而是这样(yàng)极(jí)遥远的天体和(hé)我们地球上的观测者之间。被一(yī)个质量(liàng)超级巨大的天体遮挡，这个超大质量的(de)东西的引力(lì)，会使(shǐ)身后(hòu)更遥远星(xīng)系的光(guāng)都发生了扭曲。这个(gè)现象就是引力透镜效(xiào)应(yīng)。这个(gè)巨(jù)大的天体可能(néng)是超大质量(liàng)的黑洞(dòng)或者(zhě)是(shì)暗物质。

所以当人们对子弹星(xīng)系团观(guān)测的时候(hòu)，发(fā)现它的大质量区域并不是(shì)在中(zhōng)间，而是在(zài)两侧。所以(yǐ)最(zuì)好的(de)解(jiě)释方(fāng)法就是当星团发生(shēng)全部的碰撞时(shí)，可被观测到的质量气体被(bèi)卡在了中间，暗物质则直(zhí)接通过了(le)这个区域，并在两边形(xíng)成了引力透(tòu)镜。对子弹星系团的引力透(tòu)镜研(yán)究也被认为是暗(àn)物质存在的迄今为止最好的理论证据。

除此之外(wài)，还有来自(zì)宇宙当中(zhōng)最古老的光。从(cóng)宇宙大(dà)爆炸开(kāi)始(shǐ)，38万年之后，可见光终于可以畅通无阻地穿越在(zài)宇宙当中(zhōng)了(le)。经(jīng)过了130多亿(yì)年之后，这(zhè)些光在宇宙空间背景上(shàng)留(liú)下了各(gè)相同性的微波辐射。其中红色的部分表示温度较高的区域，蓝色则(zé)表示相(xiāng)对较冷的(de)区(qū)域，但实际上它们之间的温(wēn)差(chà)只(zhǐ)有(yǒu)万分之一。

科学家(jiā)们通过对前景背景分离(lí)后的二值图像(xiàng)进行连通(tōng)域提取和标记之后发现，如果宇(yǔ)宙当(dāng)中没有暗物质(zhì)，图形看起来不应该是这样的，而随着暗物质的增加，一些峰值(zhí)的幅度(dù)会减小，才(cái)变得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景(jǐng)辐(fú)射(shè)的测(cè)量值，我们需要的暗(àn)物质大(dà)约是普通(tōng)物质(zhì)的5倍(bèi)。这个(gè)数字(zì)与(yǔ)解(jiě)释星系(xì)当中恒星(xīng)运动(dòng)所需要的暗物质比例是一致(zhì)的。这就意味着。

用了一(yī)个简单(dān)的理论框架，就很好地解释了(le)很多不同的(de)观测结果(guǒ)。而暗物(wù)质的本质就是(shì)宇宙当(dāng)中存在着某种类型的粒子，它(tā)们不参与任(rèn)何其他(tā)的电磁作用，只(zhǐ)通过引力来相互作用。所以如果(guǒ)能够找到这(zhè)种粒子的存在，就相当于找到了暗物质存在的(de)实(shí)际证据。这种粒子到底是什(shén)么？科学家们已(yǐ)经(jīng)提出了数(shù)十(shí)种的假想(xiǎng)目标(biāo)，而要(yào)寻找这(zhè)些(xiē)不同(tóng)的目(mù)标粒子所需要的实验方式也不(bù)相同(tóng)。在(zài)过去的(de)几十(shí)年当(dāng)中(zhōng)，人类为了寻(xún)找这些看(kàn)不(bù)见(jiàn)、摸不(bù)到(dào)，几(jǐ)乎不会与常规物质(zhì)相互(hù)作(zuò)用的“暗物质”，科学(xué)家们已经(jīng)进(jìn)行了超过50次的实(shí)验，却(què)没(méi)有(yǒu)任何实质性(xìng)的发现，除了一个(gè)地方，意大(dà)利的格兰萨(sà)索山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在山下1400米处的(de)地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最大(dà)的地学(xué)实(shí)验(yàn)室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一(yī)个三层楼高的(de)探(tàn)测器，一直(zhí)致(zhì)力于寻找(zhǎo)暗物质粒子的周期性震(zhèn)荡。

自1997年以来(lái)，这里的科学家声称观(guān)测到了(le)某种信号。经过了20多年的数据收集，人们发现(xiàn)了一个有趣的(de)事情。探测率会在每年的6月份达(dá)到峰值，然后在11月降到最(zuì)低(dī)，而且在20年(nián)当中每(měi)年都是(shì)一样。一些(xiē)科学家认为这(zhè)可(kě)能(néng)是人类发现暗物质的第(dì)一(yī)个直接证据。

但是(shì)为什(shén)么暗物质会产生周期性(xìng)的(de)年(nián)度(dù)信号(hào)呢？刚才(cái)我们讲了太阳系正在(zài)以(yǐ)220公里/秒的速度围绕着银河(hé)系进行移动(dòng)，那么(me)如果暗(àn)物质(zhì)存在(zài)宇宙当中，这意味着(zhe)我们也在以这样的速度在穿越着暗物质流，这个过程(chéng)中(zhōng)会产生相应的(de)振(zhèn)荡，同时地球(qiú)又以30公(gōng)里(lǐ)/秒的(de)速度围(wéi)绕太阳进(jìn)行旋转(zhuǎn)。所以有半年的时间，地球围绕(rào)太阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一致的，而另外半年则与之相(xiāng)反。

而在(zài)6月份(fèn)的时候，地球与太阳的方向正好达到完全一致，这是理论(lùn)上地球(qiú)穿(chuān)越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段。而在11月份，又恰好达(dá)到(dào)了最慢(màn)值。尽管(guǎn)在实(shí)际的情况(kuàng)中，太阳系相对(duì)银(yín)河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不影响这个理论(lùn)的(de)有效性。

因此科学家(jiā)认为这可以用来解释(shì)，研究人(rén)员(yuán)们所观(guān)测(cè)到(dào)的周期(qī)性信(xìn)号(hào)。当然也可(kě)能有其他的情况，造成这(zhè)种年度(dù)周期信号的差异也可能是温度、湿度、土壤中的水分、高山上的积雪，甚至连意大利(lì)游客的数(shù)量(liàng)也符合这个(gè)周期的规律。

所以(yǐ)，科(kē)学家们又(yòu)在南半球(qiú)建立了一个(gè)几乎相同的实验室，这里的季节与之前(qián)的实(shí)验室正好(hǎo)相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物(wù)质流的运动特征和第一个实验室是一样(yàng)的(de)。

因此，如果(guǒ)在这(zhè)里可以得(dé)到相同的信号，就可以成(chéng)为暗物质所存(cún)在的(de)非常有力的证(zhèng)据了(le)。但是由于这(z如何加入如新直销模式 如新是合法直销吗hè)个实验室刚刚建成不(bù)久，所以截至目前还(hái)无法(fǎ)提(tí)供(gōng)相应的数据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新的望(wàng)远镜，这(zhè)台太空(kōng)望远镜叫做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的(de)主镜大小跟(gēn)哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪器提供(gōng)的视(shì)野是哈勃红外仪器的(de)100倍(bèi)。南(nán)希格雷斯罗曼太(tài)空望远镜其中一个关键的用途就是探(tàn)索暗(àn)物质(zhì)背(bèi)后的奥秘，对于(yú)探测的结果，我们只(zhǐ)能拭目以待了。费米实验室粒子(zi)天体物理中心(xīn)的科(kē)学家(jiā)丹琥珀(pò)和(hé)贾森斯(sī)特芬研究发现(xiàn)，如果暗物质存(cún)在，它(tā)们极(jí)有可(kě)能(néng)拥有另(lìng)一种神秘的效应，这种暗物(wù)质效应，会支持宇宙当(dāng)中生命的(de)诞生，或者说是生命进(jìn)化(huà)的一个重要(yào)因素(sù)。

如果这一理论得到进一步的证实，那么(me)遍布宇宙(zhòu)当中的暗物质(zhì)会(huì)不会意味着人类并(bìng)不孤单呢？或许在(zài)宇宙当中某个(gè)角落的行星上，暗(àn)物(如何加入如新直销模式 如新是合法直销吗wù)质正在通过这样(yàng)的效应(yīng)创(chuàng)造生命。当然，这些推论的大前提是要(yào)先找到暗物质(zhì)存(cún)在的实际(jì)证据(jù)。那么(me)小伙(huǒ)伴们，你(nǐ)们觉得暗物质到(dào)底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞(zàn)，你(nǐ)的支持是我更新的动力！

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