宇宙是“人为制造”的？为何会存(cún)在科(kē)学无法解释的“暗物(wù)质”？暗(àn)物质又究竟是什么？人类(lèi)为了寻找暗物质存在(zài)的证据，科学家们在过(guò)去的几十(shí)年当中进行了超(chāo)过50次的长(zhǎng)期(qī)实验，但是却没有(yǒu)发现任何(hé)的有效证据(jù)。除了(le)一个(gè)地方，在(zài)1687年出版的自然(rán)哲学(xué)数(shù)学原(yuán)理一书中，埃萨克牛顿发表了万有(yǒu)引力定律，它揭示(shì)了宇(yǔ)宙中(zhōng)天体(tǐ)运(yùn)动的规律。往后的几百年(nián)来，当(dāng)天文学家(jiā)们发现(xiàn)某些天(tiān)体运(yùn)行轨道出现(xiàn)异常(cháng)，不符(fú)合万有引力定律的时(shí)候，他(tā)们就会知(zhī)道，周围(wéi)一定有未知的天体通(tōng)过(guò)引(yǐn)力在(zài)摄(shè)动它的轨道。比如在1846年，奥本(běn)勒维耶就通过(guò)天王星运(yùn)行轨道的异常(cháng)，推算(suàn)并(bìng)且发现了(le)海王星(xīng)的存在。另外(wài)，哈雷彗(huì)星(xīng)、冥(míng)王星的发现都是(shì)应用(yòng)万(wàn)有引力定律所取得重大(dà)天(tiān)文成就的例子。但(dàn)是这(zhè)些发现都是在恒星系统的尺(chǐ)度当中，可当我们(men)上升到(dào)星系(xì)或者是星团的(de)尺度，事(shì)情就开始(shǐ)变(biàn)得(dé)诡异(yì)了(le)。

1933年，瑞士(shì)的物理学家弗里茨(cí)兹威基正(zhèng)在研究和测量后(hòu)发星系团的质量。这是一个由(yóu)数千个星(xīng)系所组(zǔ)成的巨大星系团(tuán)，这(zhè)些星系被引力束缚在一起。测量(liàng)星系团的质量一般(bān)会使用(yòng)到两(liǎng)种方法，当两种方(fāng)法(fǎ)结(jié)果(guǒ)一(yī)致，就(jiù)可以确定(dìng)其质(zhì)量的范围。

第一种是(shì)获得其(qí)"光度学的质量"，需要的(de)数据是(shì)测量(liàng)各个星系的光度。

第二种(zhǒng)是动力学质量(liàng)的(de)计(jì)算，是利用光谱红移测量星系(xì)团中的各个(gè)星(xīng)系相对于星系团的(de)运(yùn)动速度。当测量结果(guǒ)出(chū)来之后，兹威基彻底懵了，“动力学质量”竟然是“光(guāng)度学质量”的(de)400倍。这(zhè)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)并不以可见光的(de)形式所存在，我们无(wú)法看到。最(zuì)诡(guǐ)异的(de)是(shì)，在测(cè)量速(sù)度的过(guò)程(chéng)中，兹威(wēi)基发(fā)现星系团中很多(duō)星系的速度比理论(lùn)上要(yào)快(kuài)得多，按照牛顿的运(yùn)动(dòng)学定律，仅(jǐn)靠这些可见(jiàn)星系的质量所产生的引(yǐn)力是(shì)无法将它们束缚在星系(xì)团内的，它们早就应该被抛(pāo)出星系(xì)团(tuán)之(zhī)外了，除非有一种神秘的(de)力(lì)量在起(qǐ)作用，这种力量来源于某种隐形的(de)物(wù)质。

据此，兹维基提出了这样(yàng)部分不可见(jiàn)的(de)暗质，它不发散光、吸光(guāng)、反射光，但是(shì)它们却(què)占据着宇(yǔ)宙中绝(jué)大(dà)部(bù)分(fēn)的(de)质(zhì)量。只是(shì)当时的人们对这样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再(zài)一次出现(xiàn)。天(tiān)文(wén)学(xué)家(jiā)维拉(lā)鲁宾和肯(kěn)特福特在(zài)观(guān)测(cè)仙女座星系中的恒星运动。理论上来说(shuō)，距离中心(xīn)越远的(de)恒星在其(qí)轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测的结(jié)果(guǒ)却让人感到不可思(sī)议(y瑀瑀独行是什么意思？怎么读，瑀瑀独行啥意思ì)。

随着与中心距离的增(zēng)加，恒星的旋转速(sù)度(dù)几(jǐ)乎保持不变。可是(shì)根(gēn)据牛顿的万(wàn)有引(yǐn)力定律，在星系当(dāng)中(zhōng)如果没有足够大(dà)的(de)质量来吸引它们，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当(dāng)中了。基于(yú)这种现象，科学家们会使用一种相对标准(zhǔn)的方法来解释(shì)暗物质的存在，这种(zhǒng)方法(fǎ)就是测量星(xīng)系当中(zhōng)气(qì)体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距(jù)离，以(yǐ)及在Y轴上气体(tǐ)的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异常(cháng)的结果(guǒ)，就认为是由暗物质的力(lì)量(liàng)进入其中。

于(yú)是科学家们通过射电望远镜测(cè)量(liàng)了(le)距离星系(xì)中(zhōng)心更远(yuǎn)距(jù)离的氢元(yuán)素，发现它们(men)的旋转速(sù)度并不符合牛顿的力学定律。我们的太(tài)阳(yáng)系也不(bù)例外，太阳系位(wèi)于(yú)银河系的第(dì)三悬(xuán)臂之上，距离(lí)银河系中心2.6万(wàn)光年，根据万有引(yǐn)力定律进(jìn)行计算，太(tài)阳系(xì)的运行速度应(yīng)该(gāi)是160千米/秒(miǎo)，但实际上，太阳系正(zhèng)在以220千米/秒的(de)速度围绕银河(hé)系旋转(zhuǎn)，这个实(shí)际速(sù)度远远(yuǎn)大(dà)于理论速度，那么产(chǎn)生(shēng)以上这种向心加速度的原因很(hěn)可能就(jiù)是存(cún)在(zài)着一种我们看不(bù)到的物质，是这(zhè)些暗物质的引力效应将星系聚集在了一(yī)起。

也是从这(zhè)时开始，越来越多的(de)研究人(rén)员(yuán)开始相信暗物(wù)质的存(cún)在。科学家(jiā)根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算在(zài)星(xīng)系当(dāng)中暗物质的质量占整个星(xīng)系质量的85%。但(dàn)是，暗物质并(bìng)不是唯(wéi)一可以(yǐ)解释这个现象的原因(yīn)。在一(yī)项(xiàng)新的(de)研究当(dāng)中，科学家们发现(xiàn)，几乎没有引力(lì)效应(yīng)的遥(yáo)远(yuǎn)恒星之间，也(yě)会(huì)出(chū)现(xiàn)速度上的微(wēi)小(xiǎo)差异。另外，天文学家还发现了一(yī)个反常的星系(xì)，叫做Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约2.5亿(yì)光年，大小(xiǎo)和银河系不多，但是星(xīng)系(xì)当(dāng)中存(cún)在的(de)恒星数量却(què)只有银河系的千分之一。

所以在理论上，该星系必(bì)须存(cún)在(zài)暗物质，否(fǒu)则就会分崩(bēng)离析。但是科(kē)学家们使用最先进(jìn)的望远镜对其(qí)进行了40个小(xiǎo)时的详细测量之后，发现星系中的恒星运动是(shì)可以(yǐ)用(yòng)正(zhèng)常(cháng)的物质(zhì)和力(lì)学定律(lǜ)来解释的。那么又有(yǒu)人提出，也(yě)许该星(xīng)系(xì)的暗物质，已经被附近的另一个大星系剥(bō)离(lí)了。奇怪的是，它的附近没有任何星系存在。造成这些(xiē)现象的除了暗物质的假说之外，另一种可能就是(shì)人类(lèi)对(duì)引力的理(lǐ)解还不(bù)够全面，引(yǐn)力很可能(néng)在不(bù)同(tóng)尺(chǐ)度空间中的(de)工作方(fāng)式是不同的，这意味(wèi)着在行星系尺度中的天体会沿着它们的轨(guǐ)道，按照我们所理(lǐ)解的方式运动。但是上升到(dào)星系(xì)和(hé)星(xīng)团(tuán)的尺度，引力之(zhī)间的相互作用则是(shì)不同的方式(shì)。对于在星系团之间的相互作用，科学家还引入了外部(bù)场效应的概念，指的是(shì)在数百万光年的规模(mó)上，巨大(dà)的(de)质量(liàng)之(zhī)间会产生对彼此特殊的(de)效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理论(lùn)。如果(guǒ)MOND蒙德理论(lùn)成立，这意味着我们需要对现在(zài)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理论就此终结。但是在宇宙当中还有关(guān)于(yú)暗物质存(cún)在的(de)其(qí)他的理论证据(jù)，这些理论证据是蒙(méng)德理论(lùn)所没法解释的“引力透镜”。

径(jìng)向距(jù)离(lí)为37亿光年的子(zi)弹星(xīng)系团，由两个碰(pèng)撞的星(xīng)系团(tuán)所组成，类似这(zhè)样(yàng)的(de)星团，它们大部分的普通质量都在(zài)星系的气体当中(zhōng)。当星团以1000万公(gōng)里(lǐ)/小时(shí)发生碰(pèng)撞的时候，星际(jì)气体的相互(hù)作(zuò)用(yòng)就会(huì)导致温度的急剧升高，速度大幅降低。所(suǒ)以在理论上(shàng)，在碰撞之后，子弹星(xīng)系团大部(bù)分的质量将位于所(suǒ)有这些(xiē)气体所在(zài)的中间区域。那么我们通过什么来(lái)验证它的质量(liàng)区域到底是(shì)不是集中在中间呢(ne)？前(qián)不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回(huí)了宇宙(zhòu)当(dāng)中第一张全彩的高(gāo)清照片，在照(zhào)片中(zhōng)我们可(kě)以明显(xiǎn)地看到(dào)很(hěn)多星系似乎被(bèi)拉伸产生(shēng)了巨大的形变。其实这些星系本身并(bìng)不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是(shì)韦伯望远镜(jìng)出了什么问题，而是这样极遥远的天(tiān)体(tǐ)和我(wǒ)们(men)地球上(shàng)的观测者之间。被一个(gè)质量(liàng)超级巨大的天(tiān)体遮挡(dǎng)，这个超(chāo)大质量的(de)东西的引力，会使(shǐ)身后更遥远(yuǎn)星系的光都发(fā)生了扭曲(qū)。这个现象(xiàng)就是引力(lì)透镜效应。这个(gè)巨大的天体可(kě)能(néng)是超大质量的黑洞或(huò)者(zhě)是暗(àn)物质。

所以(yǐ)当(dāng)人(rén)们对(duì)子弹星系(xì)团观测的时候，发(fā)现它的大质量(liàng)区域并不是在(zài)中(zhōng)间，而是在两侧。所以最好的(de)解(jiě)释方法就是(shì)当星团发生全部(bù)的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的(de)质量气体被卡(kǎ)在(zài)了(le)中间，暗物质则直(zhí)接(jiē)通过(guò)了这个区域，并在两边形成了引力透镜。对(duì)子弹(dàn)星(xīng)系团的引力透镜研(yán)究也被认为是暗(àn)物质(zhì)存在的迄今为止最好的理论证(zhèng)据(jù)。

除此之外，还有来自(zì)宇宙(zhòu)当中(zhōng)最古老(lǎo)的光。从宇宙大(dà)爆炸(zhà)开始，38万年之后，可(kě)见光终于(yú)可(kě)以畅通无阻地穿越在宇宙当(dāng)中(zhōng)了。经过(guò)了130多亿年之后(hòu)，这些光在(zài)宇(yǔ)宙空间背景(jǐng)上留下了各相同性(xìng)的微波辐射。其中红色的部分表示温度较高的区域，蓝(lán)色则表示(shì)相对(duì)较(jiào)冷的(de)区域，但实际上它们之间(jiān)的温(wēn)差只有(yǒu)万分之一。

科学家们通(tōng)过对前景背景分离后的二值图像(xiàng)进行连通(tōng)域提取和(hé)标记(jì)之后发现，如果(guǒ)宇宙当(dāng)中没有暗物质，图形看(kàn)起(qǐ)来不应该(gāi)是这样的，而随(suí)着暗物质的增加，一些峰值的幅度会减小(xiǎo)，才变(biàn)得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背(bèi)景辐射的测量值，我们需要(yào)的暗物(wù)质(zhì)大约是普通物质(zhì)的(de)5倍。这(zhè)个数字与解(jiě)释星系(xì)当中恒星(xīng)运动所需(xū)要的暗物(wù)质比例是一致的。这就意味着。

用了一个简(jiǎn)单的理(lǐ)论框架，就很(hěn)好(hǎo)地解释了很多不同的观测结(jié)果。而暗物质(zhì)的本(běn)质就是(shì)宇(yǔ)宙(zhòu)当中存在着某种类型(xíng)的粒子，它(tā)们(men)不参与(yǔ)任何其他的电磁作用，只通过引力来相互作用。所以如果能够找(zhǎo)到(dào)这种(zhǒng)粒子的存在(zài)，就相当于找(zhǎo)到(dào)了暗物质存(cún)在的实际证据。这种(zhǒng)粒子(zi)到底是(shì)什(shén)么？科学(xué)家们已经提出(chū)了数(shù)十种的假(jiǎ)想目标，而(ér)要寻找这(zhè)些不同的(de)目标粒(lì)子所需要的实验方式也(yě)不相同。在过去的几十(shí)年(nián)当中(zhōng)，人类为了寻找这些(xiē)看不见、摸(mō)不(bù)到(dào)，几乎不会与常规(guī)物(wù)质相互作用(yòng)的(de)“暗物质(zhì)”，科学家们已经(jīng)进行了(le)超过50次(cì)的(de)实验，却(què)没有任何实质性的发现，除了一个地方(fāng)，意大利的(de)格兰萨索山(shān)，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下(xià)矿井当中，藏(cáng)着(zhe)地球上最大的(de)地(dì)学实验室，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的(de)探测器(qì)，一直致(zhì)力于寻找暗物质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年以来，这里的科学(xué)家声称观测到了某种信号。经过(guò)了20多(duō)年的数据收集，人们发现了一(yī)个有(yǒu)趣的(de)事情。探测率会在每年的(de)6月(yuè)份达到峰值，然(rán)后在11月降(jiàng)到最低，而且在20年当中(zhōng)每年都是一样。一(yī)些科(kē)学家认为这可(kě)能是人类(lèi)发现暗物质的第一(yī)个直接(jiē)证据。

但是(shì)为什么暗物质(zhì)会(huì)产(chǎn)生周期性的(de)年度信(xìn)号呢(ne)？刚才(cái)我们讲了太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的速(sù)度围绕着银(yín)河系进行移(yí)动(dòng)，那么如果暗物(wù)质存(cún)在宇宙当中，这(zhè)意(yì)味着我(wǒ)们也在以这(zhè)样的速度在(zài)穿越着(zhe)暗物质流，这个过(guò)程(chéng)中会产生相(xiāng)应的振荡(dàng)，同时(shí)地球又以(yǐ)30公里/秒的速度(dù)围(wéi)绕太阳进行旋转。所以有半年(nián)的时间，地(dì)球围(wéi)绕太阳的方向(xiàng)与太阳(yáng)环绕银河系的方向是一致的(de)，而另外半年则与之(zhī)相反。

而在6月(yuè)份的时候，地球与太阳的方向(xiàng)正好达(dá)到(dào)完全(quán)一致，这(zhè)是理论上地球穿(chuān)越暗物质(zhì)流最快(kuài)的时段(duàn)。而(ér)在11月份，又(yòu)恰好达到了(le)最慢值。尽(jǐn)管在实(shí)际的情况中(zhōng)，太(tài)阳系相(xiāng)对银河系(xì)的平面呈现了(le)60度的倾斜，但是这并(bìng)不影响这个(gè)理论(lùn)的有效性。

因(yīn)此(cǐ)科(kē)学(xué)家(jiā)认为这(zhè)可以用来解释，研究人员们所观测到的周期性信号。当然也可能有其他的情况，造(zào)成这种年度周期信号(hào)的(de)差异(yì)也可能是(shì)温(wēn)度、湿(shī)度(dù)、土壤中的(de)水分、高山上的(de)积雪，甚(shèn)至连意大利游客的(de)数量也符合这个周期的(de)规(guī)律。

所以，科学家们又在南半(bàn)球建立了一个(gè)几乎相同的实(shí)验(yàn)室，这里的季节与(yǔ)之前(qián)的实验(yàn)室正好相反，而在这里，地球穿(chuān)过(guò)暗物(wù)质流的运动特征和第一个实验室(shì)是一样的。

因此，如(rú)果在这里可以得(dé)到相(xiāng)同的信号，就可以成为(wèi)暗物质所存在的(de)非常有(yǒu)力的证(zhèng)据了。但是(shì)由于(yú)这个实验室刚刚(gāng)建(jiàn)成不久，所(suǒ)以截至目前还无(wú)法提(tí)供相应(yīng)的数据支持(chí)。另外，在(zài)2025年，NASA将会(huì)发射一台(tái)新的(de)望远镜，这台(tái)太空望远镜叫做“南(nán)希(xī)格雷(léi)斯罗曼”，它(tā)的主镜大小(xiǎo)跟哈(hā)勃(bó)望远镜相同，但它的宽视场仪器提供的(de)视野是哈勃红(hóng)外仪器的100倍(bèi)。南希格雷斯罗曼太(tài)空(kōng)望远镜其中一个(gè)关(guān)键的(de)用途(tú)就(jiù)是探索暗物质背后的奥秘，对于(yú)探测的结果，我们只能(néng)拭目(mù)以待了。费米实验室粒子天体(tǐ)物理中心的科(kē)学家丹琥珀和贾森斯特芬研(yán)究(jiū)发现，如果暗物质存在，它们(men)极有可能拥有另一种神秘的效应(yīng)，这种暗(àn)物质效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说(shuō)是(shì)生命进化的一(yī)个重(zhòng)要(yào)因素(sù)。

如果这一理论得到(dào)进一步的证实，那么遍(biàn)瑀瑀独行是什么意思？怎么读，瑀瑀独行啥意思布宇宙(zhòu)当中的暗物(wù)质会(huì)不会意味着人类(lèi)并不孤单呢(ne)？或(huò)许在宇宙当中某(mǒu)个角落的(de)行星上，暗(àn)物质正在通过这样的效应创造生命。当然，这些推(tuī)论的大前提是要先找到暗(àn)物质存在的实(shí)际证据。那(nà)么小伙伴们，你们(men)觉得(dé)暗物质到(dào)底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：太仓网站建设,太仓网络公司,太仓网站制作,太仓网页设计,网站推广-昆山云度信息科技有限公司 瑀瑀独行是什么意思？怎么读，瑀瑀独行啥意思