宇(yǔ)宙是“人为制造”的(de)？为何会存(cún)在科学无法解释的“暗(àn)物质”？暗物质又究竟(jìng)是什么？人类为了寻找暗物质(zhì)存在的证据，科学家们在过去的几(jǐ)十年当中进行了超(chāo)过50次(cì)的长期实验，但是却没(méi)有发现任何的有效证据。除了一个地方，在1687年出版(bǎn)的自然哲学数学(xué)原(yuán)理一书(shū)中，埃萨克(kè)牛顿发表了万有(yǒu)引力定律，它(tā)揭示了(le)宇宙中天体运(yùn)动的规(guī)律。往后的几百年来，当天(tiān)文学家们(men)发现某(mǒu)些天体运行轨道出现异常，不符合万有引力定律的时候，他们就(jiù)会知道，周围一(yī)定(dìng)有未知的天体(tǐ)通过引力在(zài)摄(shè)动它(tā)的轨道。比如在1846年(nián)，奥本勒(lēi)维耶(yé)就通过(guò)天王(wáng)星(xīng)运行轨(guǐ)道的异常，推算(suàn)并且发现了海王星的存在。另外(wài)，哈雷彗星(xīng)、冥王星的发(fā)现都(dōu)是(shì)应用万有引(yǐn)力定律所取(qǔ)得重大(dà)天(tiān)文(wén)成就的例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当我们上升到星(xīng)系或者是星团的尺度，事情就开始(shǐ)变得诡异了。

1933年(nián)，瑞士(shì)的物理(lǐ)学家(jiā)弗里茨兹威基正在(zài)研究和测量(liàng)后发星系(xì)团的(de)质(zhì)量。这是一个由数千个星系所组成的(de)巨(jù)大星(xīng)系团(tuán)，这(zhè)些星系(xì)被引力束缚(fù)在(zài)一起。测量星系团的质量(liàng)一般会(huì)使用到两种(zhǒng)方法，当两种(zhǒng)方法(fǎ)结果一致，就可以确定其质(zhì)量的范围。

第一种是获得其(qí)"光(guāng)度学的质量"，需要的数据是测(cè)量各个星系的光度。

第二种是动力学(xué)质量(liàng)的计算，是利用光(guāng)谱红移测量(liàng)星(xīng)系团中的各(gè)个(gè)星系相对(duì)于(yú)星系团的运动速度(dù)。当测(cè)量(liàng)结果出来之后，兹(zī)威基彻底懵(měng)了，“动力学质量”竟(jìng)然是“光(guāng)度学质量”的400倍。这(zhè)意味着，后发座星(xīng)系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以可见(jiàn)光的形式所存在(zài)，我们(men)无(wú)法看到。最诡(guǐ)异(yì)的是，在测量速(sù)度的过程中(zhōng)，兹威基(jī)发现星系团中(zhōng)很多星系的速度比理(lǐ)论(lùn)上要快得多(duō)，按照牛顿的运动学定律(lǜ)，仅靠这些可见星(xīng)系的质量(liàng)所(suǒ)产生的引力是(shì)无法将它们(men)束(shù)缚在星系团内(nèi)的(de)，它们(men)早就应(yīng)该(gāi)被抛出星系团之外(wài)了(le)，除非有(yǒu)一种神(shén)秘(mì)的力量(liàng)在起作用，这(zhè)种力量(liàng)来(lái)源(yuán)于某种(zhǒng)隐(yǐn)形的物(wù)质。

据(jù)此，兹(zī)维(wéi)基提出(chū)了这样部分(fēn)不可见的(de)暗质，它不发散光、吸光、反射光(guāng)，但是(shì)它(tā)们却占(zhàn)据着宇(yǔ)宙中绝大部分(fēn)的质量。只是当时(shí)的人们(men)对这样的(de)一(yī)种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个(gè)词(cí)才再一(yī)次出现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在观(guān)测仙女(nǚ)座星系中(zhōng)的(de)恒星运(yùn)动。理(lǐ)论上来说(shuō)，距离中心(xīn)越远的恒星在其轨(guǐ)道上的运(yùn)行速度就会越慢(màn)。但(dàn)是(shì)他们观测的结果却(què)让人感(gǎn)到(dào)不可思(sī)议。

随着与中心距离(lí)的增加，恒星的旋转速(sù)度(dù)几乎保(bǎo)持不(bù)变。可是根据牛顿的万(wàn)有(yǒu)引力定律，在星系当中(zhōng)如果没有足够大的质量来(lái)吸引它们(men)，这些外围的恒星(xīng)早就(jiù)被甩到宇宙当中(zhōng)了。基(jī)于这(zhè)种现象，科学家们(men)会(huì)使用一种相对标准的方法(fǎ)来解(jiě)释暗物质(zhì)的(de)存在，这种方法就是(shì)测量星系当(dāng)中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴上气体的(de)旋转速度(dù)。如(rú)果出现异常的结果，就认(rèn)为(wèi)是由暗物质的力量进入其中。

于是科学家们通过射电望远镜(jìng)测量了距离星系中(zhōng)心更远距(jù)离的(de)氢元素，发现(xiàn)它们的旋转(zhuǎn)速度并(bìng)不(bù)符合牛顿(dùn)的力学定律(lǜ)。我们的太阳系也(yě)不(bù)例(lì)外，太阳系位于银河(hé)系的第三悬臂(bì)之上，距离银河系中心2.6万(wàn)光年，根(gēn)据万有引力定律进行计(jì)算，太(tài)阳(yáng)系的(de)运行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的(de)速度围绕银河系旋转(zhuǎn)，这个实际(jì)速度(dù)远远大于理论速度，那么产生以上(shàng)这种向心(xīn)加速度(dù)的原因很(hěn)可(kě)能就是存在(zài)着一种我们看不兴致缺缺的意思是什么意思，兴致缺缺是一个成语吗到的物质，是这些暗(àn)物(wù)质的引(yǐn)力效应将星系聚(jù)集在了一(yī)起。

也是从(cóng)这时开始(shǐ)，越来(lái)越多的(de)研究(jiū)人员开始相(xiāng)信(xìn)暗物质的存(cún)在。科学家根据星(xīng)系外恒星轨(guǐ)道的(de)速度，估(gū)算(suàn)在星系(xì)当中暗物质(zhì)的质量占整个星系质量的85%。但是，暗(àn)物(wù)质并(bìng)不(bù)是唯一可以解释(shì)这个现象的(de)原(yuán)因。在(zài)一项新的研究当中，科学家们(men)发(fā)现，几(jǐ)乎没有引力效应的遥远恒星(xīng)之间，也会出(chū)现速(sù)度上的(de)微小差异(yì)。另外(wài)，天文学(xué)家还发现了一个反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系(xì)不(bù)多，但是星系当(dāng)中存在的恒星数量却只(zhǐ)有(yǒu)银河系(xì)的千分之一。

所以在(zài)理论上，该星系必须存在暗物质，否则就(jiù)会分崩离析。但是(shì)科(kē)学家们使用最先进的望远镜(jìng)对(duì)其(qí)进行了40个小(xiǎo)时的详细测(cè)量之后，发现星系中(zhōng)的恒(héng)星(xīng)运动是可以用正常的物质和力学(xué)定律来解释(shì)的。那么又有(yǒu)人提出，也许该星系的暗物(wù)质，已(yǐ)经被附近(jìn)的另一个(gè)大星系(xì)剥离了。奇怪的是(shì)，它的(de)附近没有任何星系(xì)存在。造成这些现象的除了暗物质的(de)假说(shuō)之外，另(lìng)一(yī)种可(kě)能就(jiù)是人类对引(yǐn)力的(de)理解(jiě)还不够(gòu)全(quán)面，引(yǐn)力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工作方式是(shì)不同的，这意味(wèi)着在行星系尺(chǐ)度中的天体(tǐ)会沿(yán)着它们的(de)轨道，按照我们所理解的(de)方式(shì)运动。但是上升到星系和星团的尺度，引力之间的相互作用则是不(bù)同的(de)方(fāng)式。对于(yú)在星系团之间的(de)相(xiāng)互作(zuò)用，科学家还引入了外部场效应(yīng)的概念，指的是在(zài)数百(bǎi)万光(guāng)年的(de)规模上，巨大的(de)质量之间会产(chǎn)生对彼(bǐ)此特殊的效果(guǒ)，这(zhè)个理论(lùn)叫做MOND蒙德理(lǐ)论。如(rú)果(guǒ)MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着我们需要对现在(zài)的(de)物理定律进行修正，这些发现也让(ràng)很多人认为(wèi)暗(àn)物质(zhì)假说理论就此(cǐ)终(zhōng)结。但是在宇宙(zhòu)当中还有关于暗物质存在的(de)其他的理论(lùn)证据，这些理论证据是蒙(méng)德理论所没法解释的(de)“引力透镜”。

径向距离为37亿光(guāng)年(nián)的子(zi)弹星系团，由两(liǎng)个碰撞的星系团(tuán)所组成(chéng)，类似这样的星(xīng)团(tuán)，它(tā)们大部分的普通质量都在星系的气体(tǐ)当中。当(dāng)星团以1000万公里/小时发生碰撞(zhuàng)的时候，星际气体的相互作用就会导(dǎo)致温(wēn)度(dù)的急(jí)剧升高，速度(dù)大幅降低。所以在理论上，在碰(pèng)撞之后，子弹星系(xì)团大部(bù)分的质量将位于(yú)所(suǒ)有这些(xiē)气(qì)体所在的中间(jiān)区域。那么我(wǒ)们通过什么来(lái)验证(zhèng)它的质量区域(yù)到底是(shì)不是集中在(zài)中间呢？前(qián)不久(jiǔ)，詹(zhān)姆(mǔ)斯韦伯太(tài)空望远镜传回了宇(yǔ)宙当中第(dì)一张全彩的高清(qīng)照片(piàn)，在照片中我们可以明显(xiǎn)地看(kàn)到很多星系(xì)似乎(hū)被拉伸产生(shēng)了巨大的形变。其实(shí)这些星系本身并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什(shén)么(me)问题，而是这样极(jí)遥远的天体和我们地(dì)球上的观测者之间(jiān)。被一(yī)个质(zhì)量超级(jí)巨大的天体遮(zhē)挡，这个超(chāo)大质(zhì)量的东西的引(yǐn)力，会使身后更遥远(yuǎn)星系的(de)光都发生了扭曲。这个现象就是引(yǐn)力(lì)透镜效应。这个(gè)巨大的天体(tǐ)可能是(shì)超大质量的黑洞(dòng)或者是(shì)暗物(wù)质。

所(suǒ)以(yǐ)当人们对子弹星系(xì)团观测(cè)的时候，发现它的大质量(liàng)区域并不是(shì)在中间，而是在两侧。所(suǒ)以最好的解释(shì)方法就是当星团发生全部的碰(pèng)撞时，可被(bèi)观(guān)测到的质量气体被(bèi)卡在(zài)了中间，暗(àn)物质则直接通过了这个区(qū)域(yù)，并在两(liǎng)边形(xíng)成了引力透(tòu)镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认为(wèi)是暗(àn)物(wù)质存在的迄今为止最好的理(lǐ)论证(zhèng)据。

除此之外，还有来自宇宙(zhòu)当(dāng)中最古(gǔ)老的光。从(cóng)宇宙大爆(bào)炸开始，38万年(nián)之后，可见光(guāng)终于可以畅通(tōng)无(wú)阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光(guāng)在宇宙空(kōng)间背景上留下了各(gè)相同性的微波辐射。其中红色(sè)的(de)部分表示温度较高的(de)区域，蓝色则表示(shì)相对(duì)较冷的区域，但实际(jì)上它(tā)们之间的温差只(zhǐ)有(yǒu)万分之一。

科学家们通过对前景(jǐng)背景分离(lí)后的二值图像进行连通(tōng)域(yù)提取和标记之后发现(xiàn)，如(rú)果(guǒ)宇宙当中(zhōng)没有暗物质，图(tú)形看起来不应该是这样的，而(ér)随着暗物质的增加，一些(xiē)峰(fēng)值(zhí)的(de)幅度(dù)会(huì)减小，才(cái)变(biàn)得看起来“和(hé)谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微波背景辐射的测量值(zhí)，我(wǒ)们需要的暗物质大约是普通(tōng)物质的5倍。这个(gè)数(shù)字与解释星系当中恒星运(yùn)动(dòng)所需要的暗物质比例是(shì)一致的。这就意味着(zhe)。

用(yòng)了一个(gè)简单的理论框架(jià)，就很(hěn)好地解(jiě)释了(le)很多不同(tóng)的(de)观(guān)测结果。而暗物质(zhì)的本质(zhì)就是宇宙当中存(cún)在着(zhe)某种(zhǒng)类型(xíng)的粒子，它们(men)不参与(yǔ)任何(hé)其他(tā)的电(diàn)磁(cí)作(zuò)用，只(zhǐ)通(tōng)过引力来相互作用。所以如果能(néng)够找到这种粒子的存在(zài)，就相当于找到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到底是什么(me)？科学家(jiā)们已(yǐ)经提(tí)出了数十种(zhǒng)的假想目标，而要(yào)寻找这些(xiē)不同的(de)目(mù)标粒(lì)子所需要的实验方式(shì)也不相同。在过去的几十(shí)年当(dāng)中，人类为了寻找这些看不见、摸(mō)不到(dào)，几乎(hū)不会与常规物质相(xiāng)互作用的“暗物(wù)质”，科学家们(men)已经进行了超过50次的(de)实验，却没有(yǒu)任(rèn)何实质性(xìng)的发现，除(chú)了一个地方，意(yì)大利的格兰(lán)萨(sà)索山，隶(lì)属于阿尔(ěr)卑(bēi)斯山脉。

在山下1400米(mǐ)处的地(dì)下矿井(jǐng)当(dāng)中，藏着地(dì)球上最大(dà)的(de)地(dì)学实验(yàn)室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个三层楼高的探测(cè)器，一直致力于寻找(zhǎo)暗物质(zhì)粒子的周(zhōu)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(shù)据收集，人们(men)发现了一个有趣的事情。探测率(lǜ)会在每年的6月份(fèn)达到峰值(zhí)，然后在11月降到最低，而且(qiě)在20年(nián)当中每年都是(shì)一样(yàng)。一(yī)些(xiē)科学家(jiā)认为这(zhè)可能是人类发现暗物(wù)质的第(dì)一(yī)个直接证(zhèng)据。

但是为(wèi)什么暗物质会产生周期(qī)性(xìng)的年度信(xìn)号(hào)呢？刚才我(wǒ)们讲(jiǎng)了(le)太阳系(xì)正在以220公里/秒的速度围(wéi)绕着银河(hé)系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙当中，这意味(wèi)着我(wǒ)们也在(zài)以这样的速度(dù)在穿越着(zhe)暗物(wù)质流，这(zhè)个过程中会产生相应的振(zhèn)荡(dàng)，同(tóng)时地球又以(yǐ)30公里(lǐ)/秒的速度围绕(rào)太(tài)阳进行(xíng)旋转。所以有半年的(de)时间，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳环绕(rào)银(yín)河系的方向是一致的，而另外(wài)半(bàn)年(nián)则(zé)与之相(xiāng)反(fǎn)。

而在(zài)6月份的时候，地球与(yǔ)太阳的(de)方(fāng)向正好达到(dào)完全一致，这(zhè)是(shì)理论(lùn)上地(dì)球穿越暗物质流最(zuì)快的时(shí)段。而(ér)在11月份(fèn)，又(yòu)恰(qià)好达到了最慢值(zhí)。尽管在实际的情况中，太阳系相对(duì)银河系(xì)的平面呈(chéng)现了(le)60度的倾斜，但是这(zhè)并不影响这(zhè)个理论的有效性。

因此科(kē)学家认为这可以用来解释，研究(jiū)人员们(men)所观测到的周期(qī)性(xìng)信号。当然也可能(néng)有其他的情(qíng)况，造成(chéng)这(zhè)种(zhǒng)年(nián)度周(zhōu)期信号的差(chà)异也可能(néng)是(shì)温度、湿度(dù)、土壤中的水分、高山上的(de)积雪，甚至连意大利游(yóu)客的数(shù)量(liàng)也(yě)符(fú)合这个周期的规律。

所(suǒ)以，科学(xué)家(jiā)们又(yòu)在南半球建立(lì)了(le)一个几乎相(xiāng)同(tóng)的实验室，这里(lǐ)的(de)季节与之前的实验室正好相反，而在这里，地球(qiú)穿过暗物质流的运动特征和第一(yī)个实验室是一样的。

因此，如果在这(zhè)里(lǐ)可以得到(dào)相同的信号，就可以成(chéng)为暗物质所存在的非常有力的(de)证据了。但是由于这个实验室刚刚建成不久，所以(yǐ)截至目前还无法提(tí)供(gōng)相应的(de)数(shù)据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发(fā)射一台新(xīn)的(de)望(wàng)远镜(jìng)，这(zhè)台太空(kōng)望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主(zhǔ)镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视(shì)场仪器提(tí)供的视(shì)野是(shì)哈勃红外仪器(qì)的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远(yuǎn)镜其中一个关键的(de)用(yòng)途就是探索暗物(wù)质背后的(de)奥(ào)秘，对于探(tàn)测的(de)结果，我们(men)只能拭目(mù)以待了。费(fèi)米实验室粒子天体(tǐ)物理中(zhōng)心的科学家丹琥珀(pò)和(hé)贾森斯特芬研究发现，如(rú)果暗物质(zhì)存在，它们(men)极有可能拥有另一种神秘(mì)的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生命(mìng)进化的(de)一个重要因素。

如果这一理(lǐ)论得到进一步的证实，那么遍(biàn)布宇宙(zhòu)当中的暗物质会(huì)不会意味着人类并(bìng)不孤单呢？或许在宇宙当中某个(gè)角落的行(xíng)星上，暗(àn)物质(zhì)正在通过这(zhè)样的效应创造生命。当(dāng)然，这些推(tuī)论的大前(qián)提是要(yào)先找到暗物质(zhì)存在的实际证据。那么小伙伴(bàn)们，你们觉得暗物(wù)质到底存(cún)不存(cún)在呢？喜欢(huān)请点赞，你(nǐ)的支(zhī)持是我更新的动力(lì)！

未经允许不得转载：济宁舞蹈培训学校_济宁洋娃娃舞蹈学校_济宁洋娃娃舞蹈学校官网 兴致缺缺的意思是什么意思，兴致缺缺是一个成语吗