宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何(hé)会存(cún)在(zài)科学无法解释(shì)的“暗(àn)物质(zhì)”？暗物质又究竟是什么？人类为(wèi)了寻(xún)找暗物质存在的证(zhèng)据，科学家们(men)在过去的几十(shí)年当中进行(xíng)了超过50次的(de)长期实(shí)验，但是却没有(yǒu)发现任何的有效(xiào)证据(jù)。除了(le)一个地方，在1687年出版(bǎn)的自(zì)然哲学数学(xué)原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万(wàn)有引力定(dìng)律，它揭示了宇宙中天体运动(dòng)的规律。往(wǎng)后的几百年(nián)来(lái)，当天文(wén)学(xué)家(jiā)们发(fā)现某些(xiē)天体运行轨道出现异(yì)常，不(bù)符(fú)合万有引力定律(lǜ)的时候，他们就会知道，周围一(yī)定(dìng)有未(wèi)知的天体(tǐ)通(tōng)过引力在(zài)摄动它的轨道。比(bǐ)如在1846年(nián)，奥本(běn)勒维耶(yé)就通过天王星运行轨道的异常(cháng)，推(tuī)算并且(qiě)发现了海王星的存在。另外，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥(míng)王(wáng)星(xīng)的发现都是应(yīng)用(yòng)万有(yǒu)引力定(dìng)律所(suǒ)取得重大(dà)天文成就(jiù)的(de)例(lì)子。但是这些发(fā)现都是在恒星系统的尺度当中，可当我们上升到星系或者是星(xīng)团(tuán)的尺度，事情就(jiù)开始变得诡异了。

1933年，瑞士(shì)的物理学家(jiā)弗里茨兹威基正在研(yán)究(jiū)和测(cè)量后(hòu)发星系团的质量(liàng)。这是一个由数(shù)千个星系所(suǒ)组(zǔ)成的巨大(dà)星系(xì)团，这些(xiē)星系被引力束缚在一起(qǐ)。测量(liàng)星系(xì)团的质量(liàng)一般会(huì)使用到两种方法，当两种方法结果一(yī)致，就可以确(què)定高铁允许携带多少香烟，高铁有规定可以带多少烟其(qí)质量的范围。

第(dì)一种是(shì)获得(dé)其"光(guāng)度学的质量"，需(xū)要(yào)的数据是测(cè)量各个星系的光度。

第二种是动力学质(zhì)量的计算(suàn)，是利用光谱红移(yí)测(cè)量星系团中的各个(gè)星系(xì)相(xiāng)对于星(xīng)系(xì)团的运动速度。当测量(liàng)结果出(chū)来(lái)之后，兹威基(jī)彻(chè)底懵了(le)，“动力学质(zhì)量”竟然是“光度学质(zhì)量”的(de)400倍。这意味着，后发座星系团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量(liàng)并不以可见(jiàn)光(guāng)的形式(shì)所(suǒ)存在(zài)，我(wǒ)们无(wú)法看到。最诡异的是，在测(cè)量速度的(de)过程中，兹威(wēi)基发现星(xīng)系团(tuán)中很多星(xīng)系的速度比(bǐ)理(lǐ)论上要快(kuài)得多，按照牛顿(dùn)的运动学(xué)定律，仅靠这些(xiē)可见星系的质量所(suǒ)产生的引力是无法将(jiāng)它(tā)们束缚在星系团内的(de)，它们早就(jiù)应该被抛(pāo)出星系团之外了，除非有一(yī)种神秘的力量在起作用，这种力量来源(yuán)于某种隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基提出(chū)了这样部分(fēn)不可见(jiàn)的暗质，它(tā)不发散(sàn)光(guāng)、吸光、反射光(guāng)，但是它们却占(zhàn)据(jù)着宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人(rén)们对(duì)这样(yàng)的一(yī)种(zhǒng)说法不屑(xiè)一顾。

直(zhí)到40年之后，“暗(àn)物质”这个词才再(zài)一次(cì)出现(xiàn)。天文学家(jiā)维拉鲁(lǔ)宾和肯特福(fú)特在观测仙女(nǚ)座(zuò)星系(xì)中(zhōng)的恒星(xīng)运动。理论上来说(shuō)，距离中心越远的恒星在其轨道上的运行速(sù)度就会(huì)越(yuè)慢(màn)。但是他们观(guān)测的结(jié)果却(què)让(ràng)人(rén)感到不可思议。

随着(zhe)与中心距离的增加，恒(héng)星的(de)旋转速(sù)度(dù)几乎(hū)保持不变。可是根(gēn)据牛顿的万(wàn)有引(yǐn)力定(dìng)律，在星(xīng)系当中如果没(méi)有足够(gòu)大的质(zhì)量(liàng)来(lái)吸引它们(men)，这些外围的恒星早就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙当(dāng)中了。基于这种现象，科学家们会(huì)使(shǐ)用一(yī)种相对标准(zhǔn)的方法来(lái)解(jiě)释暗(àn)物质的(de)存在，这种方法(fǎ)就是测量星系当中气体在X轴上距离(lí)星系中心的(de)距离(lí)，以(yǐ)及在Y轴上气体的(de)旋转速度。如果(guǒ)出现异(yì)常(cháng)的结果，就认为是由暗物质的力(lì)量(liàng)进入其中。

于是科学家们通过(guò)射电望远镜(jìng)测量了距离星系(xì)中心(xīn)更远距(jù)离的氢元素，发(fā)现它们的旋(xuán)转速度并不符合牛(niú)顿的力(lì)学定律。我们的(de)太阳(yáng)系也不例外，太阳系位于银(yín)河系的第三悬臂之上，距离银河系中心2.6万(wàn)光年，根据万有引力定律进行计(jì)算，太(tài)阳系(xì)的(de)运行速度应该(gāi)是(shì)160千(qiān)米/秒，但(dàn)实际(jì)上，太阳系正在以(yǐ)220千(qiān)米/秒(miǎo)的速度围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于理(lǐ)论速(sù)度，那么产(chǎn)生以上这(zhè)种向(xiàng)心加速(sù)度(dù)的原(yuán)因很可能就是(shì)存在着一种我们看不到(dào)的(de)物质(zhì)，是(shì)这(zhè)些暗物(wù)质的引力效(xiào)应将星系(xì)聚集(jí)在了一起。

也是(shì)从(cóng)这时开始，越来越多(duō)的研究人员开(kāi)始相信暗物(wù)质的(de)存在。科学家(jiā)根据星系外恒(héng)星轨道的(de)速(sù)度，估算在星系当中暗物质的质量(liàng)占(zhàn)整个星(xīng)系质量的85%。但是(shì)，暗物(wù)质(zhì)并不是唯一可(kě)以(yǐ)解释这个(gè)现(xiàn)象的原因。在一项(xiàng)新的研(yán)究当中，科(kē)学家们发现，几乎没有引力效应(yīng)的遥远(yuǎn)恒(hén高铁允许携带多少香烟，高铁有规定可以带多少烟g)星(xīng)之(zhī)间，也会(huì)出现速度上(shàng)的微(wēi)小差异。另(lìng)外，天文(wén)学(xué)家还(hái)发现了(le)一个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系(xì)距离地球(qiú)大约(yuē)2.5亿光(guāng)年，大小和银河系不多(duō)，但是星(xīng)系当中存在的恒星数量(liàng)却只(zhǐ)有银河系的千分之一。

所以在(zài)理论上，该星系必(bì)须存(cún)在(zài)暗(àn)物(wù)质，否(fǒu)则就会分崩离(lí)析(xī)。但是科学(xué)家(jiā)们使用最先进的望远镜(jìng)对其进(jìn)行了(le)40个小时的详细测量(liàng)之后(hòu)，发现星系(xì)中的恒星运(yùn)动是可以用正常的物质和力学(xué)定律来解释的。那么又有(yǒu)人提出(chū)，也许该星系的暗物(wù)质，已经被附近的另(lìng)一个大(dà)星(xīng)系剥离了(le)。奇怪(guài)的是，它的(de)附近没有任何星系(xì)存在。造(zào)成这些现象的除了暗物质(zhì)的假(jiǎ)说之外(wài)，另(lìng)一种可能就是(shì)人(rén)类对引力的理解还不够全(quán)面(miàn)，引力很可能在不同(tóng)尺度(dù)空间中的工作方式(shì)是不同(tóng)的，这意(yì)味(wèi)着在行(xíng)星系尺度中的天体会沿着它(tā)们的轨(guǐ)道(dào)，按照我(wǒ)们(men)所理解的方式运动。但是上升(shēng)到星系和星团(tuán)的尺度，引力(lì)之(zhī)间(jiān)的相(xiāng)互(hù)作用(yòng)则是(shì)不同的方式(shì)。对(duì)于在星系团之间(jiān)的相互作用，科学家还(hái)引入了外部场效应的概念，指的是在数百万光年的(de)规模(mó)上，巨大的质量(liàng)之(zhī)间(jiān)会(huì)产生对彼此(cǐ)特殊的效果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙(méng)德理论成立，这(zhè)意(yì)味(wèi)着我(wǒ)们需要对现在的物理定律进行修正，这些发现也让很(hěn)多人(rén)认为暗物质假说理论就此终结。但是在宇(yǔ)宙当中还有关(guān)于暗物质(zhì)存(cún)在的其他(tā)的理论证据，这(zhè)些理论证据是蒙(méng)德理论所没法解释(shì)的“引(yǐn)力透(tòu)镜(jìng)”。

高铁允许携带多少香烟，高铁有规定可以带多少烟alt="宇宙是“人为创(chuàng)造”的证(zhèng)据？颠覆科学认知的暗物质！竟是(shì)生命诞生的基础？_黑料正能量(liàng)" decoding="async" data-ratio="0.5597331716191631" data-type="jpeg" data-w="1649" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/18fc0a6e444b507.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

径向距离为37亿光年(nián)的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星系团所组(zǔ)成，类(lèi)似这样的星团(tuán)，它们大(dà)部分的普通(tōng)质量都在星(xīng)系的气(qì)体当中。当星团以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的(de)相互作用(yòng)就(jiù)会导致温度的(de)急剧升高，速度(dù)大(dà)幅降低。所以在(zài)理(lǐ)论(lùn)上，在碰撞之后，子弹星(xīng)系团大(dà)部分的质量将位于所有(yǒu)这些气体所在的中间区(qū)域。那么我们通过什么来验(yàn)证它的质量区(qū)域到底是(shì)不(bù)是集中在中间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦(wéi)伯(bó)太空(kōng)望(wàng)远镜传回了宇宙当中第一张全彩的高清照片，在照片中我们可以明(míng)显地(dì)看到很多星系似乎被(bèi)拉(lā)伸产生了巨大的(de)形变。其(qí)实这些星系本身(shēn)并(bìng)不是真(zhēn)的(de)被扭曲了，也(yě)不是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是这样(yàng)极遥远的天(tiān)体(tǐ)和我(wǒ)们地(dì)球上的观测(cè)者之间。被一个质量超级巨大的天体遮(zhē)挡，这个(gè)超大质量的东西的(de)引力，会使身后(hòu)更(gèng)遥远星系的(de)光(guāng)都发生(shēng)了扭曲。这个现(xiàn)象就是引力透(tòu)镜效(xiào)应。这(zhè)个巨大的天体可(kě)能(néng)是(shì)超大质量(liàng)的黑洞或者是暗物质(zhì)。

所以(yǐ)当人们对子弹星系团观(guān)测(cè)的(de)时候，发现它的(de)大质量区域并不是在中(zhōng)间，而是在(zài)两侧。所以最好的解释方法就是当星团发(fā)生(shēng)全部(bù)的碰撞时，可被(bèi)观测到的质量气体被(bèi)卡在(zài)了中(zhōng)间，暗(àn)物(wù)质(zhì)则(zé)直接(jiē)通过(guò)了这个(gè)区域，并在两边形(xíng)成了引力(lì)透(tòu)镜。对(duì)子弹(dàn)星(xīng)系团的引(yǐn)力透镜研究也被认为是暗(àn)物(wù)质存在的(de)迄今为止最好的理论证据。

除此(cǐ)之(zhī)外，还有来自(zì)宇(yǔ)宙当中最(zuì)古(gǔ)老的光。从(cóng)宇宙(zhòu)大(dà)爆(bào)炸开始(shǐ)，38万年之后(hòu)，可见光终于可以畅通(tōng)无(wú)阻地穿(chuān)越在(zài)宇宙当中(zhōng)了(le)。经(jīng)过了(le)130多亿(yì)年之后，这些光在宇宙空间背景上留(liú)下(xià)了(le)各相同(tóng)性(xìng)的微波辐射。其中红色的(de)部分表示温度较高(gāo)的(de)区(qū)域，蓝色则(zé)表示(shì)相(xiāng)对较(jiào)冷的区域，但实际(jì)上它们之间(jiān)的(de)温(wēn)差只(zhǐ)有万分之(zhī)一。

科学(xué)家们(men)通过对(duì)前景背(bèi)景分离后的二值图像(xiàng)进行连通域提(tí)取和标记(jì)之后发(fā)现，如果宇宙(zhòu)当(dāng)中没有暗物质，图(tú)形看起来不应该是这样的，而(ér)随着(zhe)暗物质(zhì)的增(zēng)加(jiā)，一些峰值(zhí)的幅度(dù)会(huì)减小(xiǎo)，才变(biàn)得(dé)看(kàn)起来“和谐”。为了匹配宇宙(zhòu)微波背景(jǐng)辐(fú)射的测量(liàng)值，我们(men)需要(yào)的(de)暗(àn)物质大约是普(pǔ)通物(wù)质的5倍。这个数字与解(jiě)释星(xīng)系当中恒星(xīng)运动所需要的(de)暗物质比例是(shì)一致的(de)。这(zhè)就意味着(zhe)。

用了一个(gè)简单的理论框架，就很好地解释了很多不同的观测结果。而暗(àn)物质的本质就是宇宙当(dāng)中存在(zài)着某种类型的(de)粒(lì)子，它们不参与任何(hé)其他的电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能够找(zhǎo)到这种(zhǒng)粒子的存在，就相当于找到了暗(àn)物质(zhì)存在的实(shí)际证据(jù)。这种粒(lì)子到底是什么？科学(xué)家们已(yǐ)经提出了数十(shí)种的假想目(mù)标(biāo)，而要寻找这些不同的目标粒子所需要的(de)实(shí)验方式也不相同(tóng)。在过去的几十年当中，人(rén)类为了寻找这些看(kàn)不见、摸不到，几乎不会与常(cháng)规物(wù)质相(xiāng)互作用(yòng)的“暗物质”，科学家们已经(jīng)进行了(le)超过50次的(de)实验，却(què)没有任(rèn)何实质性的发现，除(chú)了一个地(dì)方，意(yì)大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山(shān)脉。

在(zài)山下1400米处的(de)地(dì)下矿(kuàng)井当中，藏着地(dì)球上最大的地学(xué)实验室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的(de)探测(cè)器，一直致力于寻找暗物质粒子(zi)的周(zhōu)期性震(zhèn)荡(dàng)。

自1997年以来，这里的科学家(jiā)声(shēng)称(chēng)观测到了某种(zhǒng)信号。经过了20多年的数据收集(jí)，人们(men)发(fā)现了一个有(yǒu)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月降到最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是一(yī)样。一些科学家认为这可能是人类(lèi)发现暗物(wù)质的(de)第一个直接证据。

但是为什(shén)么暗物质会产生周期(qī)性的(de)年度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕着银河(hé)系进行移动，那么(me)如果暗物质存在(zài)宇宙(zhòu)当中，这(zhè)意味(wèi)着我们也在(zài)以这(zhè)样的速度在穿(chuān)越(yuè)着暗物质流(liú)，这个过程中会(huì)产生相应的(de)振荡，同时地球又以30公里/秒的速(sù)度围(wéi)绕(rào)太阳进行(xíng)旋转。所以(yǐ)有(yǒu)半年的(de)时间，地(dì)球围绕太阳的方向与太阳(yáng)环(huán)绕(rào)银河系(xì)的(de)方(fāng)向是一致的，而(ér)另外半(bàn)年则与之相反。

而在(zài)6月份的时候，地球与太阳的方向正(zhèng)好达到完全一(yī)致，这(zhè)是理论上(shàng)地球穿越暗物质流(liú)最快的时段。而在(zài)11月(yuè)份(fèn)，又恰(qià)好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实际的情况中，太阳系相对银河系的(de)平(píng)面呈(chéng)现(xiàn)了60度的(de)倾斜，但是这并不影响这个理(lǐ)论的有效性。

因此科学家认为(wèi)这可以用来解释(shì)，研究人员们所观测(cè)到的周期性信号。当然也可能有(yǒu)其他的情况(kuàng)，造成这(zhè)种年度(dù)周期(qī)信号(hào)的差异(yì)也可(kě)能是温度、湿度、土壤中的水分、高(gāo)山上(shàng)的(de)积雪，甚(shèn)至连意大利游客(kè)的数量也符合这个周期的规律。

所以，科学家们又(yòu)在南半(bàn)球建(jiàn)立(lì)了一个(gè)几(jǐ)乎相同的实验(yàn)室，这里(lǐ)的季节(jié)与之前(qián)的实验(yàn)室(shì)正好相反，而在这里，地(dì)球穿过暗物质流(liú)的运动特征和(hé)第一个实验(yàn)室是一样的。

因(yīn)此，如果在(zài)这里可(kě)以(yǐ)得到相同的信号(hào)，就(jiù)可以成为(wèi)暗物(wù)质所存在的非常有力的(de)证据了。但(dàn)是由(yóu)于这个实验室(shì)刚(gāng)刚建成不久，所以截(jié)至目前还无法(fǎ)提供相应的(de)数(shù)据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将会发(fā)射一台(tái)新的望(wàng)远镜，这台(tái)太空(kōng)望远镜叫做“南希格雷斯罗曼(màn)”，它(tā)的主镜大小跟哈勃望远镜(jìng)相同，但它(tā)的宽视场仪器提供(gōng)的视野是哈勃红外(wài)仪器的100倍。南希(xī)格雷斯罗(luó)曼太空望远镜(jìng)其中一(yī)个关键的用途就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的结果(guǒ)，我们只能拭目以待了。费(fèi)米实验室粒子(zi)天体物理中心的(de)科学家(jiā)丹琥珀和贾森斯特芬(fēn)研究发(fā)现(xiàn)，如果暗物质存在，它(tā)们极有可能(néng)拥(yōng)有另(lìng)一种神秘的效应，这种暗物质效应，会支持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说是生(shēng)命进化的一个重要因(yīn)素。

如(rú)果这一理论得(dé)到(dào)进(jìn)一步(bù)的证(zhèng)实，那么遍布(bù)宇宙(zhòu)当(dāng)中的暗(àn)物质会不会意味着人类并不孤(gū)单呢？或许在宇宙当(dāng)中某个角(jiǎo)落(luò)的行星上，暗物质正在通过这(zhè)样的(de)效应创造(zào)生(shēng)命。当(dāng)然，这些(xiē)推论的大前提是要先找到暗物质存在(zài)的实(shí)际(jì)证据。那么小(xiǎo)伙(huǒ)伴们，你(nǐ)们觉得(dé)暗物(wù)质到底存(cún)不(bù)存在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支持是(shì)我更新的(de)动力！

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