宇宙是“人(rén)为制造”的？为何会(huì)存(cún)在科学(xué)无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是什(shén)么？人类为了寻(xún)找暗(àn)物(wù)质(zhì)存在的证据，科学家们在过去的(de)几十年当中(zhōng)进行(xíng)了超过50次的长(zhǎng)期实(shí)验，但是却没有发现任何的有效证据。除了(le)一个地方，在1687年出版的自然哲学数学原理一书中(zhōng)，埃(āi)萨克牛(niú)顿(dùn)发表了万有引力定律，它揭示了(le)宇(yǔ)宙中天体(tǐ)运动的(de)规律。往后的几百年来(lái)，当天文学(xué)家们发现某些天体运(yùn)行轨(guǐ)道(dào)出现异常，不符合(hé)万有引力定律的时候，他们就会知道(dào)，周围一定有(yǒu)未知的天(tiān)体(tǐ)通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒(lēi)维(wéi)耶就通过天王星运行(xíng)轨道的异常，推算并且发(fā)现(xiàn)了海(hǎi)王星的存在。另外，哈(hā)雷彗星、冥(míng)王星的发现(xiàn)都是应用万有引(yǐn)力(lì)定律所取得重大(dà)天文成就的例子。但是这些发(fā)现都(dōu)是在恒(héng)星系(xì)统(tǒng)的尺度当(dāng)中，可当我们上升到星系(xì)或者是星(xīng)团的尺度，事情(qíng)就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨(cí)兹威基正(zhèng)在研究和测量后发星(xīng)系(xì)团的质量。这是一个由数千个星系所组成(chéng)的巨大星系团，这(zhè)些星(xīng)系被(bèi)引力束缚在(zài)一起(qǐ)。测量(liàng)星系团的(de)质量一般会(huì)使用到两种方法，当两种(zhǒng)方法结果一致，就可以确定其质量的范围。

第(dì)一(yī)种是获得其"光度学的质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第(dì)二(èr)种(zhǒng)是动(dòng)力学质量的计(jì)算，是利用光谱红移测量星系团中的(de)各个星系(xì)相对于星系团的(de)运动速度。当测量结果出来之后，兹(zī)威基(jī)彻底懵了(le)，“动力学质量”竟然(rán)是“光度(dù)学质量”的400倍。这(zhè)意味(wèi)着，后发(fā)座星系团有99%的(de)质量(liàng)消失了，或者说这(zhè)99%的质量并(bìng)不以可见(jiàn)光的形式所存在，我们无法看(kàn)到。最诡(guǐ)异的(de)是，在测量速度(dù)的(de)过程中，兹威基发现(xiàn)星系(xì)团(tuán)中很多星系的速度比(bǐ)理论上要快得多(duō)，按照牛(niú)顿的运(yùn)动学定律，仅靠这(zhè)些(xiē)可见星系的质量所产生的引力是无法将它(tā)们束缚在星(xīng)系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛(pāo)出星系团之外了，除非有一种神(shén)秘的力量在(zài)起作用(yòng)，这种(zhǒng)力量来源于(yú)某(mǒu)种隐形的物质。

据(jù)此，兹维(wéi)基提(tí)出了这(zhè)样部分不可(kě)见的暗质，它不发(fā)散光、吸光(guāng)、反(fǎn)射(shè)光，但是它们却占据着宇(yǔ)宙中绝大部分的质(zhì)量(liàng)。只是当(dāng)时(shí)的人(rén)们对这样的一种说(shuō)法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这个(gè)词才再一次出现。天文学家维拉(lā)鲁宾(bīn)和肯特福(fú)特(tè)在观测(cè)仙女(nǚ)座(zuò)星系中(zhōng)的恒星(xīng)运动(dòng)。理论上来说，距离中(zhōng)心越远的(de)恒星(xīng)在(zài)其轨(guǐ)道上的(de)运行速度(dù)就会(huì)越慢。但是(shì)他们观测的结果却让人(rén)感到不(bù)可(kě)思(sī)议。

随着与中心距离的增加，恒星(xīng)的旋转(zhuǎn)速度(dù)几乎(hū)保(bǎo)持不(bù)变。可是根据牛顿的万有引力定律(lǜ)，在星(xīng)系当中如果没有(yǒu)足够大的质(zhì)量来吸(xī)引(yǐn)它们，这些外围的(de)恒星早(zǎo)就(jiù)被(bèi)甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这(zhè)种现象，科(kē)学家们会使用一种相对标准的方(fāng)法来解释(shì)暗物(wù)质的存在(zài)，这种方法(fǎ)就是测(cè)量星系当中气体在X轴上距离星系中心(xīn)的距离(lí)，以及在Y轴上气体的(de)旋转(zhuǎn)速(sù)度。如果出现异常的结果，就认为是由暗物质的(de)力量进(jìn)入其中。

于是(shì)科学(xué)家们通过(guò)射电望远镜(jìng)测(cè)量了距离星系中(zhōng)心更远距离的氢元(yuán)素，发(fā)现它们的旋转速度并(bìng)不符合牛顿(dùn)的力学定律。我们的太(tài)阳系也不(bù)例外，太阳系(xì)位(wèi)于银河系的第三(sān)悬臂(bì)之上，距离银河系中心2.6万光年，根据万有引力定律进行计算(suàn)，太阳系的运(yùn)行速度应(yīng)该是160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转(zhuǎn)，这(zhè)个实际速度远(yuǎn)远大于(yú)理(lǐ)论速度，那么(me)产生以上这(zhè)种(zhǒng)向(xiàng)心加(jiā)速度的(de)原因很可(kě)能就是存在着一种我们(men)看不(bù)到的物质，是这(zhè)些(xiē)暗物质的引力效应将(jiāng)星系聚(jù)集在了一(yī)起。

也是从这时开(kāi)始，越(yuè)来越多(duō)的研究人(rén)员开(kāi)始相信暗物质的存在。科学家根据(jù)星系外恒星轨道的速度(dù)，估算在星系当中暗物(wù)质的(de)质量占整个(gè)星系质量(liàng)的(de)85%。但(dàn)是，暗物质并不是(shì)唯一可以解(jiě)释这个(gè)现(xiàn)象的原因。在(zài)一项新的研究当中，科学(xué)家(jiā)们发现，几(jǐ)乎没有引(yǐn)力效应的遥(yáo)远(yuǎn)恒星之间，也会出现速(sù)度上的微小差(chà)异。另(lìng)外，天文学家还(hái)发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星(xīng)系距离地球大(dà)约2.5亿(yì)光年(nián)，大小和银河(hé)系不多(duō)，但是星(xīng)系当中存(cún)在的恒星数(shù)量(liàng)却只有银河(hé)系的千分之一。

所以(yǐ)在理论上，该星系必须存在暗物质，否则(zé)就会分崩离析。但是科学家们使用最先进的(de)望远镜对其进行了40个小(xiǎo)时(shí)的详细(xì)测量之后，发现星系中的恒星运动是可以用正(zhèng)常的(de)物质和力(lì)学定律来解释的。那么又有人提(tí)出，也许该(gāi)星系的(de)暗物质，已经(jīng)被附近的另一(yī)个大星系(xì)剥离(lí)了(le)。奇怪的是，它的附近没有任何星系存在。造成这些现象的除了暗物质的假说之外，另一种可能就是人类(lèi)对引力的理解还不够全面，引力很可能在不同尺度空间中的(de)工作方式是(shì)不同的，这意味着(zhe)在行星系(xì)尺度中的天体会沿(yán)着它(tā)们的(de)轨道，按(àn)照我(wǒ)们所理解的方式运动(dòng)。但是上升到星系(xì)和星团的(de)尺(chǐ)度，引(yǐn)力(lì)之间的相互作用则是不同(tóng)的方式。对于在星(xīng)系团之间的相(xiāng)互作用，科学(xué)家还(hái)引入了外部场效应的概念，指(zhǐ)的是在数百万光(guāng)年的规模上，巨大的(de)质(zhì)量之间会产(chǎn)生对彼此特(tè)殊的效果，这个(gè)理(lǐ)论(lùn)叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论(lùn)成立(lì)，这意味着(zhe)我们需要对现在的物理定(dìng)律进行修正，这些发现也让很多人认为暗物质假说(shuō)理论就此(cǐ)终结。但是在(zài)宇宙当中还有关于(yú)暗物质存(cún)在(zài)的其(qí)他的理论证据，这些(xiē)理论(lùn)证据是蒙德理论所没法解释的“引力透(tòu)镜(jìng)”。

径向距离为37亿光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星系团所(suǒ)组(zǔ)成，类似这样的星团(tuán)，它们大部(bù)分的普通质(zhì)量都在星系的气体当中。当星团以(yǐ)1000万(wàn)公里/小时(shí)发(fā)生碰撞的时候，星际气体(tǐ)的相(xiāng)互(hù)作用就(jiù)会导致(zhì)温(wēn)度(dù)的急剧升高(gāo)，速(sù)度大幅降低(dī)。所以在理论(lùn)上，在(zài)碰撞之后，子(zi)弹星系(xì)团大部分(fēn)的质量(liàng)将位于所有这些气体所在(zài)的中间区域。那(nà)么我(wǒ)们通过什么来验证它的质(zhì)量区域到底是不是集(jí)中(zhōng)在中间呢？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远(yuǎn)镜传回了宇宙(zhòu)当中第一(yī)张全(quán)彩(cǎi)的高清(qīng)照片，在照片(piàn)中我们可以明显地看到很多星系似乎被拉伸产生了巨大的形(xíng)变。其(qí)实这些星系本(běn)身并(bìng)不是真(zhēn)的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出了什么(me)问题，而是这样极遥远的天体(tǐ)和我们地球(qiú)上的观测者之间。被一个(gè)质量(liàng)超级巨大的天体遮(zhē)挡，这(zhè)个超大质量(liàng)的东西的引力，会使身后更(gèng)遥远星系(xì)的光都发生了(le)扭曲。这个现象就是(shì)引(yǐn)力透镜(jìng)效应。这个(gè)巨(jù)大的天体可能是超大(dà)质量(liàng)的黑(hēi)洞或(huò)者是暗物质。

所以当人们对子弹(dàn)星系团观测的时候，发现它的大质量区域(yù)并不(bù)是(shì)在中间(jiān)，而是(shì)在两侧。所(suǒ)以最好的解释方法(fǎ)就是当星团发生(shēng)全(quán)部(bù)的碰撞时，可被观测到的质量气体(tǐ)被卡在了中间(jiān)，暗物质则直接通(tōng)过了这个(gè)区域，并在(zài)两边形(xíng)成了引(yǐn)力透镜。对子弹(dàn)星系(xì)团的引(yǐn)力透镜研究也被认为(wèi)是暗物质存在(zài)的迄(qì)今为止最好(hǎo)的理论证(zhèng)据。

除此(cǐ)之外，还有来自宇宙当中(zhōng)最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后(hòu)，可见(jiàn)光(guāng)终于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙当(dāng)中了。经过(guò)了130多亿年之后，这(zhè)些光在宇宙空间背景上留下了各(gè)相(xiāng)同性的微波辐射。其中红色(sè)的部分表(biǎo)示温度较高的区域，蓝(lán)色则(zé)表(biǎo)示相对较冷(lěng)的区商议的近义词是什么呢 标准答案，商议的近义词是什么呢二年级(qū)域，但实际上它(tā)们之(zhī)间的温差只有万分之一。

科学家们(men)通(tōng)过对前景背景(jǐng)分离后的二值图(tú)像进行连通域(yù)提取和标记之后发现，如果宇宙当(dāng)中没有暗物质，图形看起来不(bù)应该是(shì)这样的，而随(suí)着(zhe)暗物质的增(zēng)加，一些峰值的幅度会减小，才变得(dé)看起(qǐ)来“和谐”。为(wèi)了匹(pǐ)配(pèi)宇宙微(wēi)波背景辐射的测量值，我们需要的暗物质(zhì)大(dà)约是普通物质的(de)5倍。这个数(shù)字与解释(shì)星系当中恒星运动所需要的暗物质比例是一致的。这就意味着。

用了一个简单的理(lǐ)论框(kuāng)架，就很好地解释(shì)了很多不同(tóng)的观测结果。而(ér)暗物质的(de)本质就是宇宙当(dāng)中存在着某种类型(xíng)的粒子，它们不参与任何其(qí)他的电磁(cí)作用，只通(tōng)过(guò)引力来相(xiāng)互(hù)作用。所(suǒ)以如果能够找到这种(zhǒng)粒(lì)子的存在，就相(xiāng)当(dāng)于找(zhǎo)到了暗物质存在的实际证据。这种(zhǒng)粒(lì)子到底是什么？科(kē)学(xué)家们已经(jīng)提(tí)出了(le)数(shù)十种的假想(xiǎng)目标(biāo)，而要寻找这些不同的(de)目(mù)标粒子所需要的实(shí)验方式也(yě)不相(xiāng)同。在过去的(de)几十(shí)年当中，人类为(wèi)了寻找这些看不见(jiàn)、摸(mō)不到，几(jǐ)乎不会与常规物质相(xiāng)互(hù)作用的(de)“暗(àn)物(wù)质”，科学家们已经进行(xíng)了超过50次的实验(yàn)，却没有任(rèn)何实(shí)质性的发现，除了(le)一(yī)个地方，意(yì)大利(lì)的格兰萨索山，隶属(shǔ)于阿(ā)尔卑(bēi)斯山脉(mài)。

在山下1400米处的地下矿井当中，藏着地(dì)球上(shàng)最大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一(yī)个三层楼高的探测器(qì)，一直致力于寻找暗物质粒子的周期(qī)性(xìng)震荡(dàng)。

自1997年以来，这里的(de)科学家声(shēng)称观测到了(le)某(mǒu)种信号(hào)。经过了20多年的数据收集，人们(men)发现(xiàn)了(le)一个有(yǒu)趣(qù)的事情。探测率会(huì)在每年的6月份达到(dào)峰值，然后在(zài)11月(yuè)降到最低，而(ér)且在20年当中每年都是一样。一些科(kē)学家认为这可能是(shì)人(rén)类发现暗物(wù)质的第一个直接证据。

但是为什么暗(àn)物质会产生周期性的年度(dù)信号呢？刚才我们讲了(le)太阳系正(zhèng)在(zài)以220公(gōng)里/秒的速(sù)度围绕(rào)着银河(hé)系(xì)进(jìn)行移动，那么如果暗物(wù)质存在宇(yǔ)宙当中，这意味着我们也在以这样的速度在穿越着暗物质流，这个过程(chéng)中会产生(shēng)相应的振荡，同时(shí)地球又以30公里/秒的速度围绕太阳(yáng)进行旋转。所以有半(bàn)年(nián)的时间，地球围(wéi)绕太(tài)阳的方向(xiàng)与太阳环绕银河系的方向是一致的，而另外半年则与之(zhī)相反。

而在6月份的(de商议的近义词是什么呢 标准答案，商议的近义词是什么呢二年级)时候(hòu)，地(dì)球(qiú)与太阳的方向正好达到完全一致，这是(shì)理论上地球(qiú)穿越暗物质流最快的时段。而在11月份，又恰好(hǎo)达到了最(zuì)慢值。尽(jǐn)管在实际的情况(kuàng)中，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的(de)倾斜，但是这并不影响这个理论的有效(xiào)性(xìng)。

因此科学家认(rèn)为这(zhè)可以用来(lái)解释，研究人(rén)员(yuán)们所观测到(dào)的周(zhōu)期性信号。当然(rán商议的近义词是什么呢 标准答案，商议的近义词是什么呢二年级)也可能(néng)有其(qí)他的情况，造成这种(zhǒng)年度(dù)周期信号的差异也可(kě)能是温度、湿(shī)度、土壤中的水分(fēn)、高山(shān)上的积雪，甚至连意(yì)大利游客(kè)的数量也符合(hé)这个周(zhōu)期的规律。

所以，科学家们又在南半球建(jiàn)立了一个几乎相同的实验室，这里的季节与之前的实(shí)验(yàn)室正好相反，而在(zài)这里，地(dì)球穿过暗物(wù)质流的运动(dòng)特征和(hé)第一个实验室是一(yī)样的。

因此(cǐ)，如果在这(zhè)里可以得(dé)到相同的(de)信号，就可以成为(wèi)暗物质所存(cún)在的非常有力的证据了。但是由(yóu)于这个(gè)实验室刚刚建成不久，所(suǒ)以(yǐ)截至(zhì)目(mù)前还(hái)无法(fǎ)提供(gōng)相应的数据支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射一台新(xīn)的望远镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫(jiào)做“南希格雷(léi)斯(sī)罗曼”，它的(de)主镜(jìng)大小跟哈勃望(wàng)远镜相同，但(dàn)它的宽视场仪(yí)器提供的(de)视野是哈勃(bó)红外仪器的(de)100倍。南希格雷斯罗(luó)曼(màn)太空望远(yuǎn)镜其(qí)中一(yī)个关键的用途就是探(tàn)索(suǒ)暗物质背后的(de)奥秘，对于(yú)探测的结果，我们只能拭(shì)目以(yǐ)待了。费米实验室粒子天(tiān)体物(wù)理中心的(de)科(kē)学(xué)家丹(dān)琥(hǔ)珀和贾森斯特芬研究发(fā)现(xiàn)，如果暗物质存在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种(zhǒng)神(shén)秘的效应(yīng)，这种暗(àn)物质效应(yīng)，会支持(chí)宇宙当中生命(mìng)的诞(dàn)生，或者说(shuō)是生命进化的一个重要因素。

如(rú)果(guǒ)这一理论得到(dào)进(jìn)一步的证实(shí)，那么遍(biàn)布宇宙当中的暗物(wù)质会(huì)不会(huì)意味着(zhe)人类并(bìng)不孤单呢？或许在宇宙当中某个(gè)角落的行星上，暗(àn)物质正在通过这(zhè)样的效应(yīng)创造(zào)生命。当然，这些推论(lùn)的大前提是要先找到暗(àn)物质存在的实际证据。那么(me)小伙伴们(men)，你(nǐ)们(men)觉得(dé)暗(àn)物质到(dào)底存不(bù)存在(zài)呢？喜(xǐ)欢请点赞，你(nǐ)的(de)支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：绿茶通用站群 商议的近义词是什么呢 标准答案，商议的近义词是什么呢二年级