宇(yǔ)宙是“人为制造”的？为何(hé)会存在科学无法(fǎ)解(jiě)释的“暗物质(zhì)”？暗物质又(yòu)究竟(jìng)是什么(me)？人类为了寻找(zhǎo)暗物质存在的证据，科学家们在过去的几(jǐ)十年当中进行(xíng)了超过50次的长期实验(yàn)，但是(shì)却没有发现任何的有效(xiào)证(zhèng)据。除了一个地方，在1687年出版(bǎn)的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发(fā)表(biǎo)了万有(yǒu)引力定律(lǜ)，它(tā)揭(jiē)示(shì)了宇宙中(zhōng)天体(tǐ)运动的规律。往后的几百年(nián)来，当(dāng)天文学家们发现某些天体运行轨道出(chū)现异常，不符合万(wàn)有引(yǐn)力定律(lǜ)的时候，他(tā)们就会(huì)知道，周围一(yī)定有未知的天体(tǐ)通过引力在摄动(dòng)它的轨道。比如在1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天王星运行轨道(dào)的异常，推(tuī)算并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发现都(dōu)是应(yīng)用万(wàn)有引力(lì)定律所取得重大(dà)天文(wén)成就(jiù)的例子。但是(shì)这(zhè)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团的尺度(dù)，事情就(jiù)开始变(biàn)得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的(de)物理学(xué)家弗里茨兹(zī)威基正在研究和测量后(hòu)发星(xīng)系团(tuán)的质量。这(zhè)是(shì)一个(gè)由数千(qiān)个星系所组成的巨(jù)大星(xīng)系团(tuán)，这些星(xīng)系被引(yǐn)力(lì)束缚在一起。测量星(xīng)系团的质量一(yī)般会使(shǐ)用到(dào)两种方法，当两种方法结果(guǒ)一致，就可(kě)以确定(dìng)其质量的范(fàn)围。

第一种(zhǒng)是获得其"光度学(xué)的质量"，需(xū)要的数(shù)据(jù)是测(cè)量各个星(xīng)系(xì)的光度。

第二种是动力(lì)学(xué)质量的计算，是利用(yòng)光谱红移测量星系团中的(de)各个星系相(xiāng)对于星系(xì)团的运动(dòng)速度。当(dāng)测量结果(guǒ)出来之后，兹威基彻底懵(měng)了，“动力(lì)学质量(liàng)”竟(jìng)然是(shì)“光度学质量”的(de)400倍。这意味(wèi)着，后发座星系(xì)团有99%的质量(liàng)消失了，或者(zhě)说(shuō)这99%的质量并不以(yǐ)可见光的(de)形式所存(cún)在，我们无法看到。最诡异的是，在测(cè)量速度的过程中，兹威基发(fā)现星系团中很多星系的速度(dù)比理论(lùn)上要快得多，按照牛顿(dùn)的运动学定(dìng)律，仅靠这(zhè)些可见星系的质量(liàng)所产生(shēng)的引力是无法将(jiāng)它们(men)束缚在(zài)星(xīng)系团内(nèi)的(de)，它(tā)们早就(jiù)应(yīng)该被抛出星系团(tuán)之外了，除(chú)非有一(yī)种神秘的力量在(zài)起作用，这种(zhǒng)力量来源于某种(zhǒng)隐(yǐn)形的物质。

据此，兹维基提出了(le)这(zhè)样部分(fēn)不(bù)可见的暗质(zhì)，它(tā)不(bù)发散光、吸光(guāng)、反射光，但是它们却占据着宇宙(zhòu)中绝(jué)大部分(fēn)的质(zhì)量(liàng)。只是当(dāng)时的人(rén)们对这样的一种说法不(bù)屑一顾。

直到40年(nián)之(zhī)后，“暗物质”这个词才再一次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在观测(cè)仙女(nǚ)座星系中的(de)恒星(xīng)运动。理论上(shàng)来说，距(jù)离中心越远的恒星在其(qí)轨道(dào)上的运行速(sù)度就会越慢。但(dàn)是他们(men)观测的(de)结(jié)果(guǒ)却(què)让人(rén)感到不可思议(yì)。

随着(zhe)与中心距(jù)离的增加(jiā)，恒星的(de)旋(xuán)转速度几乎保持不变。可是根(gēn)据牛顿的万有引力(lì)定律，在(zài)星系当(dāng)中如(rú)果没有足够大的(de)质量来吸(xī)引它们(men)，这(zhè)些外围的恒星早就(jiù)被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙当中了。基于这种现象，科学(xué)家们会使(shǐ)用一种相对标准的方法来解释(shì)暗物质的存在，这种方法就是测(cè)量星(xīng)系当(dāng)中气体在(zài)X轴上距离星系中心的距(jù)离，以及在Y轴上气体的旋转速度。如果出现异常的结果(guǒ)，就认为是由暗物(wù)质的力量进入其中。

于是科学家(jiā)们通过射电望远镜测量了距(jù)离星系中心更远距(jù)离的氢元素，发现(xiàn)它(tā)们的旋转速(sù)度(dù)并不符合牛(niú)顿的力学定律。我们(men)的太阳系(xì)头发剪了后悔了大概多久能长回来，3天头发长10厘米秘诀也不例(lì)外(wài)，太阳系位于银河系的第三悬臂之(zhī)上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根(gēn)据万(wàn)有(yǒu)引力定律进行计(jì)算，太阳系的运行速度(dù)应(yīng)该(gāi)是(shì)160千米/秒，但(dàn)实际上，太(tài)阳系正(zhèng)在(zài)以220千米/秒的速度(dù)围绕银河系(xì)旋转，这个(gè)实际速度远远(yuǎn)大于理(lǐ)论速(sù)度，那么(me)产(chǎn)生以(yǐ)上这(zhè)种向(xiàng)心加速度的原因(yīn)很可能就是存在着一种我(wǒ)们看不到的(de)物质，是这些暗物质(zhì)的引力效(xiào)应(yīng)将星(xīng)系聚集(jí)在了一起。

也(yě)是从(cóng)这时开始，越来越多的研究人(rén)员开始相(xiāng)信暗物质的存在。科学(xué)家(jiā)根据(jù)星(xīng)系外恒(héng)星轨道(dào)的速(sù)度，估(gū)算在星系(xì)当中暗物质的质量占整个星系质量的85%。但是(shì)，暗物质并不(bù)是唯一可以解释这个现象的(de)原(yuán)因。在一项新的(de)研究(jiū)当中，科学家们(men)发现，几乎没(méi)有引力效应的(de)遥(yáo)远恒星之间，也会出(chū)现速度上的(de)微小差(chà)异。头发剪了后悔了大概多久能长回来，3天头发长10厘米秘诀另外，天文学家还发(fā)现(xiàn)了一个反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小和银河系(xì)不多，但是星系当中存在(zài)的恒星(xīng)数量却只有银河系的千分之一。

所以在理论上，该星(xīng)系必须存在暗物质，否(fǒu)则就会分崩离析。但(dàn)是科学家们(men)使(shǐ)用最先进的望远(yuǎn)镜(jìng)对其(qí)进行了40个小时的详细测量(liàng)之后(hòu)，发现星系中的恒星运动是(shì)可以用正常的物质和力学(xué)定律来(lái)解(jiě)释(shì)的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近的(de)另一个大星系(xì)剥离了。奇怪的是，它的附近没(méi)有任何星系存在。造成这些现象的除了暗(àn)物质的假说之(zhī)外，另一(yī)种(zhǒng)可能(néng)就是人(rén)类对引力的理解还(hái)不够全(quán)面，引力很可能在不同(tóng)尺度空间中的工作方式是不同的，这意味(wèi)着在行星(xīng)系尺(chǐ)度(dù)中的天(tiān)体会沿着它(tā)们(men)的轨道，按(àn)照(zhào)我们所(suǒ)理解的方式运动。但是上升到(dào)星(xīng)系和星团的尺度，引力之间的相互作用则(zé)是不同的方式。对于在星系团之间的相互作(zuò)用，科学家还引入(rù)了外部(bù)场(chǎng)效(xiào)应的(de)概念，指的是在数百万光年的规(guī)模上，巨大的质量(liàng)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。如果(guǒ)MOND蒙德理论成立，这意味着我(wǒ)们需要对现在的(de)物(wù)理定律进(jìn)行修正，这些发现(xiàn)也(yě)让很多(duō)人认为暗物质(zhì)假说理论(lùn)就此终结(jié)。但是在宇宙当中(zhōng)还有(yǒu)关(guān)于暗物(wù)质存在的其他的理论证(zhèng)据(jù)，这(zhè)些(xiē)理(lǐ)论证据是蒙德(dé)理(lǐ)论所没法解释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿(yì)光年的子弹星系团，由两个碰撞(zhuàng)的星系(xì)团所组成，类似这(zhè)样的星团，它们大部分(fēn)的普通(tōng)质量都在星系的气(qì)体当中。当星(xīng)团以1000万公里(lǐ)/小时发生碰撞的时候，星际气体的相互(hù)作用就会导致温度的(de)急剧升高，速度大幅降低(dī)。所以在理论上，在碰(pèng)撞之后，子弹星(xīng)系团大部分的质(zhì)量将位于所有(yǒu)这些气(qì)体所(suǒ)在(zài)的中间区域(yù)。那么(me)我们通过什么来验(yàn)证它的质(zhì)量区域(yù)到底(dǐ)是不是集中在(zài)中(zhōng)间(jiān)呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望(wàng)远镜(jìng)传回(huí)了宇宙当中(zhōng)第一张全彩的高清照(zhào)片(piàn)，在照片(piàn)中我们可以明显地(dì)看到很多星系(xì)似(shì)乎被拉伸产(chǎn)生(shēng)了巨大的形变。其实这些星系本身并不是真的被(bèi)扭曲(qū)了，也(yě)不是韦(wéi)伯望远(yuǎn)镜出了什么问题，而是这样极遥(yáo)远(yuǎn)的(de)天体(tǐ)和(hé)我(wǒ)们地球(qiú)上的观测者之间。被一个质量超级(jí)巨大的天体遮挡，这个超大质量(liàng)的东(dōng)西的引力，会使身后更遥(yáo)远星系的光都发生了扭曲。这个现象就是引力(lì)透镜(jìng)效应(yīng)。这个(gè)巨(jù)大的(de)天体可能是超大(dà)质量的(de)黑洞或者是暗物质。

所以当(dāng)人们对子弹星系团观测的时候，发现它(tā)的(de)大质量区(qū)域并不(bù)是(shì)在中间，而(ér)是在两(liǎng)侧(cè)。所以最好的解释方(fāng)法就是当星团(tuán)发生全部的碰撞时，可被观(guān)测到的质(zhì)量气体被(bèi)卡在了中间，暗物质则(zé)直接(jiē)通(tōng)过了这个区域，并在两边(biān)形成了引力透镜。对子弹星(xīng)系团的(de)引力透镜研究也被认为是(shì)暗(àn)物(wù)质存在的迄今(jīn)为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之(zhī)外，还有来自宇宙(zhòu)当中头发剪了后悔了大概多久能长回来，3天头发长10厘米秘诀最古老的光。从宇宙大爆炸开始(shǐ)，38万年之(zhī)后，可(kě)见光终于可以畅(chàng)通无阻地(dì)穿越(yuè)在宇(yǔ)宙当中了。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留(liú)下了各相同性的微波辐射。其中红色(sè)的部(bù)分表示温度较高的区(qū)域(yù)，蓝色则表示相对较冷的区域，但实际上它们之(zhī)间的温(wēn)差只(zhǐ)有万分之一。

科学家们通过对前(qián)景背(bèi)景(jǐng)分离(lí)后的二值图像进行连通域(yù)提取和标记之后发现，如果(guǒ)宇宙当中没有暗物(wù)质，图形(xíng)看起来不应该是这(zhè)样(yàng)的，而随着暗物质(zhì)的增加，一些峰值的幅度会(huì)减小，才变得(dé)看起来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹配宇宙(zhòu)微波(bō)背景辐射的测量(liàng)值，我(wǒ)们需要的暗(àn)物质大约是普通物质的5倍。这个数字与解释(shì)星系当中恒星(xīng)运(yùn)动所需要(yào)的暗(àn)物质比例是一致的。这就意(yì)味着。

用了一个简(jiǎn)单的理论框(kuāng)架(jià)，就(jiù)很好地解释了(le)很多不(bù)同的观测结果(guǒ)。而暗物质的本质就是宇宙当中存在着(zhe)某种类(lèi)型的粒子，它们不参与任何(hé)其他的电磁作用，只通过(guò)引力来(lái)相互作用(yòng)。所以如果能(néng)够找(zhǎo)到这种(zhǒng)粒子的存在，就相当于找到了暗物质存在的实(shí)际证(zhèng)据。这种(zhǒng)粒子到底(dǐ)是(shì)什么？科(kē)学家(jiā)们已经提出了数十(shí)种的假想目(mù)标(biāo)，而要寻(xún)找这些(xiē)不同的目标粒子所需要的实验方式也不相同(tóng)。在过去的几十年当中，人类为了(le)寻找这些(xiē)看不见、摸不到，几乎(hū)不会与常规物质相互作用的(de)“暗物质”，科学(xué)家们(men)已经进行了超(chāo)过50次的实验(yàn)，却没(méi)有(yǒu)任何实质(zhì)性的发现，除了一(yī)个(gè)地方，意大利的格兰萨索山，隶属于阿尔卑斯(sī)山脉(mài)。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当中，藏着地球(qiú)上(shàng)最(zuì)大(dà)的(de)地学实验室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个(gè)三层楼高的(de)探测器，一直致(zhì)力于寻找暗物质粒子的(de)周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来(lái)，这里的(de)科学家声(shēng)称(chēng)观测到了某种信号。经过了20多年(nián)的数(shù)据(jù)收集，人们发现了(le)一(yī)个有趣(qù)的事(shì)情(qíng)。探测率会在每年的6月(yuè)份(fèn)达到(dào)峰(fēng)值(zhí)，然后在11月降到最(zuì)低，而且在20年(nián)当(dāng)中每年都是(shì)一样。一些科学家(jiā)认为这(zhè)可能是人类发现暗(àn)物质(zhì)的第一个直接证据。

但是为(wèi)什么(me)暗物(wù)质(zhì)会产(chǎn)生周期性的年度信(xìn)号呢？刚才我们讲了太阳系正在以(yǐ)220公里(lǐ)/秒的速度围绕着银河系进行移动(dòng)，那么(me)如果(guǒ)暗物质存在宇(yǔ)宙当中，这意味着(zhe)我(wǒ)们(men)也在以这样(yàng)的速度在穿(chuān)越着暗物质流，这个过程中会(huì)产生(shēng)相应的振荡(dàng)，同时地球又以30公里/秒的速度围绕(rào)太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围(wéi)绕太阳的方向与太阳环(huán)绕(rào)银河系的(de)方向是一致(zhì)的，而另(lìng)外半年则与(yǔ)之相反。

而在(zài)6月份的时(shí)候，地球与太阳的方(fāng)向(xiàng)正好达到完全一致，这是理论(lùn)上地球穿越暗物质流最快的时段(duàn)。而(ér)在11月份，又恰(qià)好达(dá)到(dào)了最慢值。尽管在(zài)实际的情(qíng)况中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但(dàn)是这(zhè)并不影响(xiǎng)这个(gè)理论的有效(xiào)性。

因此科学家认为(wèi)这可以用来解释，研究人(rén)员们所观测到(dào)的周期性(xìng)信号。当然也可(kě)能有其他的情况，造成这种年(nián)度周期信号的差异也可能是温度(dù)、湿度、土壤(rǎng)中的水分、高(gāo)山上的积雪，甚(shèn)至连意大(dà)利(lì)游(yóu)客的数量(liàng)也符合这个周(zhōu)期的规(guī)律。

所以，科学家们又在南半球建立了一个几(jǐ)乎(hū)相同的实(shí)验室，这里(lǐ)的(de)季节与(yǔ)之前(qián)的实验室(shì)正好相(xiāng)反(fǎn)，而在(zài)这里，地球穿过暗(àn)物质流(liú)的运动特征(zhēng)和第(dì)一个实验(yàn)室是(shì)一样的(de)。

因(yīn)此(cǐ)，如(rú)果在(zài)这里(lǐ)可以得到相同(tóng)的信(xìn)号，就可以成为(wèi)暗物质所存在的非常有力的证据了(le)。但是(shì)由于这个实验室(shì)刚刚建(jiàn)成不久，所(suǒ)以截至目前还无法(fǎ)提(tí)供相应(yīng)的(de)数(shù)据支持。另(lìng)外，在(zài)2025年(nián)，NASA将(jiāng)会发射(shè)一台新(xīn)的望远镜，这台太空望远镜(jìng)叫(jiào)做“南(nán)希格雷斯(sī)罗曼(màn)”，它的主镜大小跟哈勃望(wàng)远镜相同，但它的宽视场仪器提供的(de)视野是哈勃红外仪器(qì)的(de)100倍。南希格雷斯罗曼太空望(wàng)远镜其中一个关键(jiàn)的用途就是(shì)探索(suǒ)暗物质背后的(de)奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目(mù)以待了。费米实验室粒子天体物(wù)理中心的科(kē)学家(jiā)丹琥珀和(hé)贾森斯特芬研究发(fā)现，如果暗(àn)物质存在(zài)，它们极有可能拥有另一种神秘的效应，这种暗物质效应(yīng)，会支持宇宙当中(zhōng)生命的(de)诞生，或者说是(shì)生命进化的一个重(zhòng)要因(yīn)素。

如果这一理论得(dé)到进(jìn)一步的证实，那么(me)遍(biàn)布宇(yǔ)宙当中的暗(àn)物质会不会(huì)意(yì)味(wèi)着人(rén)类(lèi)并不孤(gū)单呢？或许在(zài)宇宙当中某个角落的行星上(shàng)，暗物(wù)质正在通过这样的(de)效应创(chuàng)造(zào)生命(mìng)。当然，这些(xiē)推(tuī)论的大前(qián)提是要(yào)先找到(dào)暗物质存在的实际证(zhèng)据。那么小(xiǎo)伙伴(bàn)们，你(nǐ)们觉得暗物质到底(dǐ)存不存在(zài)呢？喜欢请点赞(zàn)，你的支(zhī)持(chí)是我更新的(de)动(dòng)力(lì)！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 头发剪了后悔了大概多久能长回来，3天头发长10厘米秘诀