宇(yǔ)宙是“人为制造(zào)”的(de)？为何会存在科学无法解释(shì)的“暗(àn)物质”？暗物质又究竟是什么？人类为了寻找暗物质存(cún)在(zài)的证据，科(kē)学家(jiā)们在过(guò)去(qù)的几十年当中进行(xíng)了(le)超过50次的长(zhǎng)期(qī)实验，但是(shì)却没有发现任何(hé)的(de)有效证据。除了一个(gè)地(dì)方，在1687年出版的自然哲学数学(xué)原理(lǐ)一书中，埃萨克(kè)牛顿发表了(le)万(wàn)有引力定律，它揭示了宇(yǔ)宙中天(tiān)体运动的(de)规律。往后的几百年来，当天文学家(jiā)们发(fā)现某些天体运行轨(guǐ)道(dào)出现异常(cháng)，不符合(hé)万有引(yǐn)力定律的时候，他们就(jiù)会知道(dào)，周(zhōu)围一定有未知的(de)天(tiān)体(tǐ)通(tōng)过(guò)引力(lì)在摄动它的(de)轨道。比如在1846年，奥本(běn)勒维耶就通过天王星运行(xíng)轨道的异常(cháng)，推(tuī)算并且发现了海(hǎi)王星的存在(zài)。另外(wài)，哈雷(léi)彗星(xīng)、冥(míng)王星的发现都是应(yīng)用万有引力定律所取得重大天文成就的例子。但是(shì)这些发现(xiàn)都是在(zài)恒星系统的尺(chǐ)度当中，可(kě)当(dāng)我(wǒ)们上升到(dào)星系(xì)或(huò)者是星(xīng)团的尺(chǐ)度，事(shì)情就开始(shǐ)变得(dé)诡异(yì)了。

1933年，瑞(ruì)士的物(wù)理学家弗里茨(cí)兹威基正在研究(jiū)和测(cè)量后(hòu)发星(xīng)系团的质量。这是一个由数千个(gè)星系所(suǒ)组(zǔ)成的巨大星系(xì)团，这些星系(xì)被引力束缚(fù)在一起。测量(liàng)星系(xì)团的质(zhì)量一般会使用到两种(zhǒng)方法，当两(liǎng)种方法结(jié)果(guǒ)一致(zhì)，就可以确定其质量的范围(wéi)。

第一(yī)种是获得其(qí)"光度学(xué)的质量"，需(xū)要的数据(jù)是测量各个星系的光度。

第1h等于多长时间怎么算，1h等于多少时间二种是动力学质量的计算，是利用光(guāng)谱红移测量星(xīng)系团(tuán)中(zhōng)的各(gè)个星(xīng)系相对于星系团的运动速度。当测量(liàng)结果出(chū)来(lái)之后，兹威基彻(chè)底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟(jìng)然是“光度学质量”的(de)41h等于多长时间怎么算，1h等于多少时间00倍。这意味着(zhe)，后发座星系团(tuán)有(yǒu)99%的质(zhì)量消失了，或者说这(zhè)99%的质量并不(bù)以(yǐ)可见光的形(xíng)式所(suǒ)存在，我们无法(fǎ)看到。最诡异的(de)是，在测量速度的过程中(zhōng)，兹威基发现星系团中很多(duō)星系的速度比理论上要(yào)快得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这(zhè)些可见星(xīng)系的质量所(suǒ)产生的引力是无法将它们束缚在星系团内(nèi)的(de)，它(tā)们(men)早就应该被抛出星系(xì)团之外了(le)，除非有一种神秘的力量在起作用，这种力量(liàng)来源于某种隐形的物质。

据此，兹维基提出了这样(yàng)部分(fēn)不(bù)可(kě)见的暗质，它不发散(sàn)光、吸光、反射光，但是(shì)它们却占据着宇宙中绝大(dà)部分(fēn)的质(zhì)量。只是当(dāng)时的人们对这样的一种说法不屑(xiè)一顾(gù)。

直到(dào)40年之(zhī)后，“暗(àn)物质”这个词才(cái)再一次出(chū)现(xiàn)。天(tiān)文学(xué)家维拉鲁宾(bīn)和肯特(tè)福(fú)特在观测(cè)仙女座星系中的恒(héng)星运动。理论上(shàng)来说，距离中心越远(yuǎn)的(de)恒星(xīng)在其轨道上的运行速(sù)度就会越慢。但是他们观(guān)测(cè)的结果却让人感到不可思议。

随着与中(zhōng)心距离(lí)的增加，恒星(xīng)的旋转速度几乎保持不变。可是(shì)根据(jù)牛顿(dùn)的万(wàn)有引力定律(lǜ)，在星系当中如果没有足够大的质量来(lái)吸(xī)引它们(men)，这些外(wài)围的(de)恒星早就被甩到宇宙当中了。基于这种现象，科(kē)学家们会使用(yòng)一种(zhǒng)相(xiāng)对标(biāo)准的方法来解(jiě)释暗物质的存在，这(zhè)种(zhǒng)方法就是测量星系(xì)当中(zhōng)气(qì)体在X轴上距(jù)离星系中(zhōng)心的距离，以(yǐ)及在(zài)Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出(chū)现异常(cháng)的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于(yú)是(shì)科学家(jiā)们(men)通过射(shè)电望远(yuǎn)镜测量了距离(lí)星系中心更远距离的(de)氢元素，发现(xiàn)它们的旋转速度并不符合牛顿的力学定律。我们(men)的(de)太阳系也不例外，太阳系位于银河系的第三悬(xuán)臂之上，距离银河系中心(xīn)2.6万光年，根(gēn)据万有引(yǐn)力定(dìng)律进行计算，太阳(yáng)系的运(yùn)行速度应该(gāi)是160千米/秒，但实际上，太阳系正(zhèng)在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个(gè)实际速度(dù)远远大于理论速度(dù)，那(nà)么产生以上(shàng)这种向心加(jiā)速度的(de)原因很(hěn)可能就(jiù)是存在着一(yī)种我(wǒ)们看不到的物质，是这些暗物(wù)质的(de)引力效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是(shì)从这时开始，越来越多的(de)研究(jiū)人员开始相信暗物质的存在。科学(xué)家(jiā)根据星系外恒(héng)星(xīng)轨道(dào)的速度，估(gū)算(suàn)在星系(xì)当中(zhōng)暗物质的质量占整个星系质量(liàng)的85%。但是，暗物(wù)质并不是唯一可以解(jiě)释(shì)这个(gè)现象(xiàng)的原(yuán)因。在(zài)一项新(xīn)的研究(jiū)当中，科学家们发现，几乎没有引力效应的遥远恒星之间，也会出(chū)现速度上的(de)微小差(chà)异。另外，天(tiān)文学家(jiā)还(hái)发现了一个反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个(gè)星(xīng)系(xì)距离地(dì)球大约(yuē)2.5亿(yì)光年，大小和银河系不多，但(dàn)是星系当中存在的恒(héng)星(xīng)数(shù)量却只有银(yín)河系的千分(fēn)之一。

所以在理论上(shàng)，该星(xīng)系必须(xū)存在暗物质(zhì)，否则就会分崩离(lí)析。但(dàn)是科学家(jiā)们使用最先进的望远镜(jìng)对其进(jìn)行了40个小时的详细测(cè)量之(zhī)后(hòu)，发现星系中的(de)恒(héng)星运动是可以用正常的物质和力学(xué)定律来解释的。那么又有人提出(chū)，也(yě)许该(gāi)星(xīng)系的(de)暗物质，已(yǐ)经被附近的另一个大星(xīng)系剥离了。奇怪的是，它的附近没有任(rèn)何星(xīng)系存(cún)在。造成这些现象(xiàng)的(de)除了暗物(wù)质的假(jiǎ)说之(zhī)外(wài)，另一种(zhǒng)可能就是人(rén)类对引力的理解(jiě)还不够全面，引力(lì)很(hěn)可能在不同尺度(dù)空间中的(de)工作方(fāng)式是(shì)不同的(de)，这意(yì)味着在(zài)行(xíng)星(xīng)系(xì)尺(chǐ)度中(zhōng)的(de)天体会沿(yán)着它们的轨道，按照我们所(suǒ)理解(jiě)的方式运动。但是上升到(dào)星(xīng)系和星(xīng)团的尺度，引(yǐn)力之(zhī)间的(de)相互作(zuò)用(yòng)则是不同(tóng)的方式。对(duì)于在星系团之间的相互作(zuò)用，科学家还(hái)引入了外部场效应的概(gài)念，指的(de)是在数百万光(guāng)年(nián)的规模上，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MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着我(wǒ)们需要对现在的物理(lǐ)定(dìng)律(lǜ)进行修正，这些发现(xiàn)也让(ràng)很多人认为暗物质假说理论(lùn)就此终结。但是在(zài)宇宙当(dāng)中还有关于(yú)暗物(wù)质(zhì)存在的其(qí)他的理(lǐ)论证据，这(zhè)些理论证据是蒙(méng)德理论所没法解释的“引力(lì)透镜”。

径向距离为37亿(yì)光年的子弹星系团，由两个碰撞的星(xīng)系团(tuán)所组(zǔ)成，类(lèi)似(shì)这样的星团，它们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万(wàn)公里/小时发生(shēng)碰(pèng)撞的时(shí)候，星际(jì)气体(tǐ)的相互(hù)作(zuò)用就(jiù)会导致温度的急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子(zi)弹(dàn)星系(xì)团大(dà)部分(fēn)的(de)质(zhì)量将(jiāng)位(wèi)于所有这些(xiē)气体所在的中间(jiān)区域。那么我(wǒ)们通过什么来验证它的(de)质量区域到底是不是集中在中间呢？前不久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙当中第(dì)一(yī)张(zhāng)全(quán)彩的高清(qīng)照片，在照片中(zhōng)我们(men)可以明显地看(kàn)到很多星(xīng)系似乎被拉伸产生(shēng)了巨(jù)大的形(xíng)变。其(qí)实这(zhè)些星系(xì)本身并不(bù)是真的被扭曲了，也不是韦(wéi)伯望远镜出了什(shén)么(me)问题，而是(shì)这样极遥远的天(tiān)体和我们地球(qiú)上(shàng)的观(guān)测者(zhě)之间。被(bèi)一个(gè)质量超级巨大的天体遮(zhē)挡，这个超(chāo)大质量的东西的引力，会使身后更遥远星系(xì)的光都(dōu)发生了扭曲。这个现(xiàn)象就是引力透镜效应。这(zhè)个巨大的天(tiān)体可能是超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质。

所(suǒ)以当人们(men)对(duì)子弹星系团观测的(de)时候，发(fā)现它(tā)的大质量区域并(bìng)不(bù)是在中间，而是在两(liǎng)侧。所以最好的解释(shì)方法就是当星团发生全部的碰撞时，可被观(guān)测到的质量气体被卡在了中间，暗物质(zhì)则直接通过了这个(gè)区域(yù)，并在两边(biān)形成了引力透(tòu)镜。对子弹星系团的(de)引力(lì)透(tòu)镜(jìng)研究也被认为是暗(àn)物质(zhì)存在的迄今为(wèi)止最好的理论(lùn)证(zhèng)据。

除此之外，还有(yǒu)来(lái)自宇宙当中最古老的光(guāng)。从宇宙大爆炸开始，38万年之后(hòu)，可见光(guāng)终于(yú)可(kě)以(yǐ)畅通无(wú)阻(zǔ)地(dì)穿越在(zài)宇宙当中(zhōng)了(le)。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景(jǐng)上留下了各相同性的微波辐射(shè)。其中红色的部(bù)分(fēn)表示温(wēn)度(dù)较(jiào)高的区域，蓝色则表示(shì)相(xiāng)对较(jiào)冷的区域，但实际上它们之(zhī)间的温差(chà)只有万分之(zhī)一。

科(kē)学(xué)家们通过对前景背景分离后(hòu)的二值(zhí)图像(xiàng)进行连通域(yù)提取和标(biāo)记之后发现(xiàn)，如果(guǒ)宇宙当(dāng)中没有暗(àn)物(wù)质，图(tú)形看起(qǐ)来(lái)不应该是这样的，而(ér)随着(zhe)暗物质(zhì)的增加，一些(xiē)峰(fēng)值的(de)幅度会减(jiǎn)小，才变得(dé)看起来“和谐”。为了(le)匹配宇宙(zhòu)微波背景辐射的测量值，我们需要的(de)暗物(wù)质大约是普通(tōng)物质(zhì)的5倍。这个数字与解释星系(xì)当中恒星(xīng)运(yùn)动所(suǒ)需要的(de)暗物质(zhì)比(bǐ)例是一致的。这(zhè)就意味着。

用了一(yī)个简单的理论框(kuāng)架，就(jiù)很好地解释了很多不同的(de)观测结果(guǒ)。而暗物(wù)质(zhì)的本质(zhì)就是(shì)宇宙当中存在(zài)着某(mǒu)种类型的粒子，它们不参与任何其(qí)他的电磁作用，只通(tōng)过引力(lì)来(lái)相(xiāng)互(hù)作(zuò)用。所(suǒ)以如(rú)果能(néng)够找到这种(zhǒng)粒子的存(cún)在，就(jiù)相当(dāng)于(yú)找(zhǎo)到了暗物(wù)质存在的实际证据。这种粒子到底是什(shén)么？科学家们已经提出了数十(shí)种的(de)假想目标，而要寻找这些不同的目标(biāo)粒子所需要的实验方式(shì)也不相(xiāng)同。在过去的几十年当(dāng)中(zhōng)，人类为了寻找这(zhè)些看不(bù)见、摸(mō)不到，几乎不会与(yǔ)常规(guī)物质相互(hù)作(zuò)用的(de)“暗物质”，科学家们已经进(jìn)行了超过50次的实验，却(què)没有任何(hé)实(shí)质性(xìng)的(de)发现，除(chú)了一个地方(fāng)，意(yì)大(dà)利(lì)的格兰(lán)萨索山，隶属(shǔ)于(yú)阿尔(ěr)卑斯(sī)山(shān)脉。

在(zài)山下1400米处的地下矿井当(dāng)中，藏着(zhe)地(dì)球上(shàng)最大的地学实验室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三(sān)层楼高(gāo)的探测器，一直致力于寻找暗物质粒(lì)子(zi)的周期性震荡。

自1997年以来，这里的科学(xué)家声(shēng)称观测到(dào)了某(mǒu)种信号。经过了20多年的(de)数(shù)据收集，人(rén)们发现了一个有趣的事情。探测率(lǜ)会(huì)在每年的6月份(fèn)达到峰(fēng)值，然后(hòu)在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中每年都(dōu)是一样。一些科学家认为这可(kě)能(néng)是人类发现暗物质的第(dì)一个直接证据。

但是为什(shén)么暗(àn)物质会产生周期性的年度信号呢(ne)？刚才我们(men)讲(jiǎng)了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银(yín)河系进(jìn)行(xíng)移动(dòng)，那么如果暗物质存在宇宙当(dāng)中，这意(yì)味着我们也在以这(zhè)样(yàng)的速度在穿越着暗(àn)物质(zhì)流，这个过程(chéng)中(zhōng)会产生相应的振荡，同(tóng)时地球又以30公里/秒的速度围绕太(tài)阳进行(xíng)旋转。所以有(yǒu)半年的时间，地球(qiú)围绕(rào)太阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系的方向是(shì)一致的，而另外半(bàn)年则(zé)与之相反。

而在6月份的时候，地(dì)球与(yǔ)太阳的方向(xiàng)正(zhèng)好达到完全一致，这是理(lǐ)论上地球(qiú)穿(chuān)越暗物质流最快的时(shí)段。而(ér)在(zài)11月份，又恰好达到了最(zuì)慢值(zhí)。尽管在实际的情(qíng)况中，太(tài)阳系相(xiāng)对银河系(xì)的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不影响(xiǎng)这个理(lǐ)论的有效性。

因此(cǐ)科学(xué)家认(rèn)为这(zhè)可以用来解释，研(yán)究人员们所观测(cè)到的(de)周(zhōu)期性信号(hào)。当然也可(kě)能有其他的(de)情况，造成这(zhè)种年度周期信号(hào)的差异也可能是温度、湿度、土壤中的(de)水(shuǐ)分、高山(shān)上的积雪，甚至连意大利游客的数量也(yě)符(fú)合这个周期的规律。

所以，科学家们(men)又(yòu)在(zài)南半球建(jiàn)立了一个(gè)几乎相(xiāng)同的实(shí)验室，这里的季(jì)节与之前的(de)实验(yàn)室正好(hǎo)相反(fǎn)，而在这里，地球穿(chuān)过暗(àn)物质流的运动特征和第(dì)一(yī)个实验室是一(yī)样的。

因此，如果(guǒ)在这里可以得到相同的信(xìn)号，就(jiù)可以(yǐ)成为暗(àn)物质所(suǒ)存在的非(fēi)常有(yǒu)力(lì)的证据了。但(dàn)是(shì)由于这个实验(yàn)室刚刚建(jiàn)成不久，所以截至目(mù)前还无(wú)法(fǎ)提供相应的数据(jù)支持。另外，在(zài)2025年(nián)，NASA将会发(fā)射一(yī)台(tái)新的望远(yuǎn)镜，这台太(tài)空望远镜叫(jiào)做“南希格雷斯(sī)罗(luó)曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它(tā)的宽视(shì)场仪器提供的视(shì)野是哈(hā)勃红(hóng)外仪器(qì)的100倍。南希(xī)格雷斯(sī)罗曼太空望远(yuǎn)镜其中一个关键的(de)用途就是探(tàn)索暗物质背后的(de)奥(ào)秘，对于探测的结果，我们只能拭(shì)目以(yǐ)待了(le)。费(fèi)米实(shí)验室粒子天体物理中心的科(kē)学家丹琥珀和贾森(sēn)斯特芬研究发现(xiàn)，如果1h等于多长时间怎么算，1h等于多少时间(guǒ)暗物质存在(zài)，它(tā)们极有可能拥有(yǒu)另一种神秘(mì)的效应，这种暗物质(zhì)效(xiào)应(yīng)，会支持宇宙(zhòu)当中生(shēng)命的(de)诞生，或者说是(shì)生(shēng)命进化的一个重要因(yīn)素。

如(rú)果这(zhè)一理论得(dé)到进(jìn)一步(bù)的证实，那么(me)遍布(bù)宇宙当中的暗(àn)物质会不会意(yì)味着(zhe)人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角(jiǎo)落的行(xíng)星上，暗(àn)物(wù)质正在通过(guò)这样的效应创造生命。当(dāng)然，这些推论(lùn)的(de)大前提是要先找到暗物(wù)质存在的实际证(zhèng)据。那么小伙(huǒ)伴们，你(nǐ)们(men)觉得暗(àn)物(wù)质到(dào)底存不(bù)存(cún)在呢？喜(xǐ)欢请点赞，你的支持(chí)是我更新的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 1h等于多长时间怎么算，1h等于多少时间