宇(yǔ)宙是“人为(wèi)制造”的？为(wèi)何会存在科(kē)学无法(fǎ)解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究竟(jìng)是什么？人类(lèi)为(wèi)了寻找暗物质存在(zài)的证据(jù)，科学(xué)家们在过去的(de)几十年当(dāng)中进行了超(chāo)过(guò)50次的(de)长期(qī)实验，但是却没(méi)有发(fā)现任何的有效证据。除了一(yī)个地方，在(zài)1687年出版的自然哲学数学原(yuán)理一书中，埃萨克牛(niú)顿发表(biǎo)了万(wàn)有引力定(dìng)律，它揭示(shì)了(le)宇宙中天(tiān)体运动的规(guī)律。往(wǎng)后的几百年来，当(dāng)天文学(xué)家们发(fā)现某些天体运行轨道出现异(yì)常，不符合(hé)万有引力定(dìng)律的(de)时候，他们(men)就会知道，周围(wéi)一定有未(wèi)知的天(tiān)体通过引力在(zài)摄(shè)动(dòng)它的轨道。比如在1846年，奥本勒(lēi)维耶就通过天王星运(yùn)行轨道的异(yì)常(cháng)，推(tuī)算并且发现了海王星的存在。另外，哈(hā)雷(léi)彗(huì)星(xīng)、冥王星的(de)发现都是(shì)应用万(wàn)有引力定律所取得重大天文成就的例子。但是这些发(fā)现都是在恒星系统的尺度(dù)当中，可当我们(men)上升(shēng)到星系或者是星团的尺度，事情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞(ruì)士的(de)物理学家弗(fú)里茨兹威(wēi)基正(zhèng)在研究和测量(liàng)后发星系团的质量(liàng)。这是一个由数千(qiān)个星系所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星系被引力束(shù)缚在一起(qǐ)。测量星(xīng)系团的质量一般会使用到两种方法，当两种方法(fǎ)结果一致，就可以确定其质(zhì)量(liàng)的范围。

第一种(zhǒng)是获得其(qí)"光度学的质量"，需要的数(shù)据是测量各个星系的光(guāng)度。

第二(èr)种是动(dòng)力学(xué)质量的(de)计算，是利用光谱(pǔ)红移测量星系团中的(de)各个(gè)星系相对于(yú)星系团的(de)运动速度。当测量结果(guǒ)出来之后，兹(zī)威(wēi)基彻底(dǐ)懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是“光(guāng)度学质(zhì)量”的(de)400倍。这意味着，后(hòu)发座(zuò)星(xīng)系团(tuán)有99%的(de)质(zhì)量消失了，或者说这99%的质(zhì)量并(bìng)不以可见光的形式所存在，我们无法看到。最(zuì)诡(guǐ)异的是，在(zài)测量(liàng)速(sù)度(dù)的过程中(zhōng)，兹威基(jī)发现(xiàn)星系团中很多星系的速(sù)度比理(lǐ)论上要快(kuài)得多，按照牛顿的运动学(xué)定律，仅靠(kào)这些(xiē)可见星系的质量所产生(shēng)的引力(lì)是无法将它们束(shù)缚在星系(xì)团内的，它们早就应该被抛出(chū)星系团(tuán)之外(wài)了，除(chú)非有(yǒu)一种神秘的力(lì)量(liàng)在起(qǐ)作(zuò)用，这(zhè)种力量来源于某种隐形的(de)物质。

据(jù)此(cǐ)，兹(zī)维(wéi)基(jī)提出了这样部分不可见的暗质，它不发散光、吸(xī)光、反射光，但是它们却(què)占据着宇宙中(zhōng)绝大部(bù)分的质量。只是当时的人(rén)们(men)对这样的一种说法不屑一顾。

直到40年之(zhī)后，“暗物(wù)质”这个词才(cái)再一次出现。天文(wén)学家维拉(lā)鲁(lǔ)宾和肯特福特在观测仙(xiān)女座(zuò)星(xīng)系中的(de)恒星(xīng)运动。理论上来说，距(jù)离中心越远的恒(héng)星在(zài)其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测的结果(guǒ)却让人感(gǎn)到(dào)不可思(sī)议。

随着(zhe)与中心距离的增(zēng)加，恒星的(de)旋(xuán)转(zhuǎn)速度几乎保持不变。可是根据牛顿的万有引力(lì)定律，在星系当中如果(guǒ)没有足够大的(de)质量来吸引它们，这些外围的恒星早就被甩到(dào)宇宙当中了。基于(yú)这种现象(xiàng)，科学家们(men)会使(shǐ)用一种相对(duì)标准的方法来(lái)解释暗物质(zhì)的(de)存在，这种方法就是测量(liàng)星(xīng)系当中气体在X轴上距离(lí)星系中心的距离，以及在Y轴上(shàng)气(qì)体的旋(xuán)转速度。如果出现异常的结果，就认(rèn)为是由暗物质的(de)力量进入其(qí)中。

于是科学家们通过(guò)射电望远镜测量了(le)距(jù)离星系中(zhōng)心(xīn)更远距离(lí)的氢元素，发(fā)现它(tā)们的(de)旋(xuán)转速度(dù)并不符合(hé)牛顿的(de)力(lì)学(xué)定律。我(wǒ)们的太阳系也不例外，太(tài)阳系位于银河系的第三悬(xuán)臂之上，距离银河系中心2.6万光(guāng)年，根据万(wàn)有引力定律进行计(jì)算，太阳系的运行速度应该是160千米(mǐ)/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的速度(dù)围绕银(yín)河(hé)系旋转，这个实(shí)际速度远远大于(yú)理论速度，那么产生以上这种向(xiàng)心加(jiā)速度的原因很可能就是存(cún)在着一种我们(men)看不到的物(wù)质，是这些(xiē)暗物质的引力效应将(jiāng)星系聚集在了一起。

也是从这时(shí)开(kāi)始(shǐ)，越来越多的研究(jiū)人员开始(shǐ)相信暗(àn)物质(zhì)的存在。科学家根据星系外恒星轨道的速(sù)度，估(gū)算在(zài)星系当中暗物质的(de)质(zhì)量占整个星系质(zhì)量的85%。但是，暗物质并不是唯一(yī)可以解(jiě)释(shì)这个现(xiàn)象的(de)原因。在一项新的研究当中，科学(xué)家们发现，几乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星之(zhī)间(jiān)，也会出(chū)现速(sù)度上的微小差异。另外(wài)，天(tiān)文学家还发(fā)现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地(dì)球大约2.5亿光年，大小和银河系不多，但(dàn)是星系(xì)当(dāng)中存在的恒星数(shù)量却只有(yǒu)银河系的(de)千分(fēn)之一。

所以在理(lǐ)论上，该星系必(bì)须存在暗物质，否则(zé)就(jiù)会分(fēn)崩离析(xī)。但是科学家(jiā)们使用最先(xiān)进的望远镜对(duì)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可以用正(zhèng)常的物质和力学定律来解释(shì)的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附(fù)近(jìn)的另一个大星系剥离(lí)了。奇怪的是，它(tā)的附近没有任何星系存(cún)在。造(zào)成(chéng)这(zhè)些现象(xiàng)的除(chú)了暗物质的假说之外，另一种(zhǒng)可能就(jiù)是(shì)人类对(duì)引力的理解(jiě)还(hái)不够全面，引(yǐn)力很可能在(zài)不同尺度(dù)空(kōng)间(jiān)中的工作方式是不同(tóng)的，这意味着在(zài)行星系尺度中的(de)天(tiān)体会沿着(zhe)它们的(de)轨道，按照我们所理解的方式运动。但是上(shàng)升到星系(xì)和星团的尺度(dù)，引力之间的相互(hù)作(zuò)用则是不同的方式。对(duì)于在星(xīng)系团(tuán)之间(jiān)的(de)相互作用，科学家(jiā)还引(yǐn)入(rù)了外部场效应的(de)概(gài)念，指的是在数百(bǎi)万光年的规模上(shàng)，巨(jù)大(dà)的质量之间会产生对彼此特殊的(de)效果，这个理论叫(jiào)做(zuò)MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立，这意(yì)味着(zhe)我们需要对现在的物理定律进行修正(zhèng)，这些发现也(yě)让(ràng)很多人(rén)认为暗物质假(jiǎ)说理论就此终结。但是在宇宙当中还有关于暗(àn)物质存(cún)在的其(qí)他(tā)的理论证据(jù)，这些理(lǐ)论证据是蒙(méng)德理(lǐ)论所没法解释的“引力透镜”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿光年的子弹星系团，由两个碰撞的星系团所组成，类似这(zhè)样的星团，它们大部(bù)分(fēn)的普通(tōng)质量都在星(xīng)系的气体当中。当星团以1000万(wàn)公(gōng)里/小时发(fā)生(shēng)碰撞的时候，星(xīng)际气体的相互作用就会导致温度的急(jí)剧升高，速度大(dà)幅降低(dī)。所以在理论上，在碰撞之后(hòu)，子弹星系团(tuán)大部分的质量(liàng)将位于所有这些气(qì)体所在的中间(jiān)区(qū)域。那么我们(men)通过什(shén)么来验证它的质量区域到底是不是集社日节是什么节日 社日节是农历几月初几中(zhōng)在(zài)中(zhōng)间呢？前(qián)不(bù)久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第一张全(quán)彩(cǎi)的高(gāo)清(qīng)照片，在照片中我们可以(yǐ)明显地看到很多星系(xì)似乎被(bèi)拉(lā)伸产生(shēng)了(le)巨(jù)大的形变(biàn)。其(qí)实这些星系(xì)本身(shēn)并不是真的被扭曲了，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问题，而是(shì)这(zhè)样极(jí)遥远的天体和我(wǒ)们地(dì)球(qiú)上的观测者(zhě)之间。被一(yī)个质(zhì)量超级巨大的天体遮挡，这个(gè)超大(dà)质量(liàng)的(de)东西的引力(lì)，会(huì)使身后更遥远星系的光(guāng)都发生了(le)扭曲(qū)。这个现象就是引力(lì)透(tòu)镜(jìng)效(xiào)应。这个巨大的天(tiān)体(tǐ)可能是超(chāo)大质量的(de)黑洞或者是暗物(wù)质。

所以当人们对子(zi)弹星系团观测的时候，发现它的大质量区域并不(bù)是在中间，而是(shì)在(zài)两侧。所以最好的解(jiě)释方法(fǎ)就是(shì)当星团发生全部的碰撞时(shí)，可被(bèi)观测到的(de)质(zhì)量(liàng)气体被卡(kǎ)在了中间，暗物质(zhì)则直接(jiē)通过了(le)这(zhè)个(gè)区域(yù)，并在两边形成(chéng)了引力透(tòu)镜。对(duì)子(zi)弹星(xīng)系团的(de)引力透镜研究也(yě)被(bèi)认为(wèi)是暗(àn)物质存在的迄今为(wèi)止最(zuì)好的理(lǐ)论证(zhèng)据(jù)。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当(dāng)中最古老的光。从宇宙大爆炸(zhà)开(kāi)始，38万年(nián)之后，可见光终于可以畅通(tōng)无阻地(dì)穿越在宇宙(zhòu)当中(zhōng)了。经(jīng)过了130多亿年(nián)之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各(gè)相同性的微波辐射(shè)。其中(zhōng)红色的部分表(biǎo)示温度较(jiào)高的(de)区域，蓝色则表示(shì)相对(duì)较冷的区域(yù)，但实际上它们之间的温差(chà)只(zhǐ)有万分之一。

科学家们通过(guò)对前景背景分(fēn)离后(hòu)的二值图像进行连通域提取和标记之(zhī)后(hòu)发现，如果宇宙当(dāng)中没有暗物质(zhì)，图形(xíng)看起(qǐ)来不应该(gāi)是这样的，而随着暗物质的增(zēng)加，一些峰值(zhí)的幅(fú)度(dù)会减小，才变得看起(qǐ)来“和谐”。为了(le)匹配宇宙微波背景(jǐng)辐(fú)射(shè)的(de)测量值(zhí)，我们需(xū)要的(de)暗(àn)物(wù)质大约是普通(tōng)物质(zhì)的5倍。这个数字(zì)与解(jiě)释星(xīng)系(xì)当(dāng)中恒星运(yùn)动所需要的暗物质比例是一致的。这就意味着。

用(yòng)了(le)一个简(jiǎn)单的理(lǐ)论框架，就(jiù)很好地(dì)解释了很多不同的观测(cè)结果。而暗物质的本质(zhì)就是(shì)宇宙当中存在着某种类型(xíng)的(de)粒子，它(tā)们(men)不(bù)参与(yǔ)任何其他的电(diàn)磁(cí)作用，只通过(guò)引力来相(xiāng)互作用。所以如果能够找(zhǎo)到(dào)这种粒子的存(cún)在，就相当于(yú)找(zhǎo)到(dào)了暗物质存在(zài)的实际证据。这种(zhǒng)粒子到底是什么？科学家们已经提出了数十种的假想目标，而要(yào)寻找这些不同的目标粒子所需要的实验方式也(yě)不相同。在(zài)过去的几十年当中，人类为了寻找这些(xiē)看不见、摸(mō)不(bù)到，几(jǐ)乎不会与(yǔ)常(cháng)规物质(zhì)相(xiāng)互作用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过(guò)50次(cì)的社日节是什么节日 社日节是农历几月初几实(shí)验，却(què)没有任何实(shí)质性的(de)发现(xiàn)，除(chú)了一个地(dì)方，意大利的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山下(xià)1400米处的地(dì)下矿井(jǐng)当中，藏着(zhe)地球上最大的地学(xué)实验室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一个三层楼高的探测(cè)器，一直致力于寻找暗(àn)物质粒子的周期性震荡。

自(zì)1997年以来，这里的(de)科(kē)学家声(shēng)称观(guān)测到了某种信号。经过了20多年的数(shù)据收集(jí)，人们(men)发现(xiàn)了一个有趣(qù)的事情。探(tàn)测率(lǜ)会在每(měi)年的6月份达到峰值(zhí)，然后在11月降到最低，而(ér)且在20年当(dāng)中每年都是一样。一些科(kē)学家认为这可能是(shì)人类发现暗物质的第一个(gè)直接证据(jù)。

但是为什么(me)暗(àn)物质会(huì)产生周期性的年度(dù)信号呢(ne)？刚才(cái)我们讲了太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的速(sù)度围绕着银河系(xì)进行移动，那么如果(guǒ)暗物质存在宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)，这意味(wèi)着我(wǒ)们也在以这样的速度在穿越(yuè)着(zhe)暗物质流，这个(gè)过程(chéng)中会(huì)产生(shēng)相应的振(zhèn)荡，同时地球又以30公里/秒的速度围绕(rào)太阳进(jìn)行旋转。所(suǒ)以有半年的时间，地(dì)球(qiú)围绕太阳的方向与太(tài)阳环绕银河系(xì)的(de)方向是(shì)一(yī)致的，而另外(wài)半年则(zé)与之相(xiāng)反。

而在6月(yuè)份的时候(hòu)，地(dì)球与太阳的(de)方向(xiàng)正好达到完(wán)全(quán)一致，这是理论上地球穿越(yuè)暗物质(zhì)流最快(kuài)的时段。而在(zài)11月份，又恰好达(dá)到了最慢值。尽管在实际的(de)情况中(zhōng)，太阳系相对银河系的平面(miàn)呈现(xiàn)了60度的倾斜，但(dàn)是这(zhè)并不影响这个理论的(de)有效性。

因此科学家认为这可(kě)以用来解(jiě)释，研究人员们所观测到的(de)周期(qī)性信号。当(dāng)然也可能有其他的情况(kuàng)，造成(chéng)这种年度(dù)周期信号的差异也(yě)可能是温度、湿度、土壤中的水分、高山(shān)上的(de)积雪，甚至(zhì)连意大利游客的数量(liàng)也符合这个周(zhōu)期的规律。

所以，科学家们又在南半球建立了一个几(jǐ)乎相同(tóng)的(de)实验室，这里的(de)季节(jié)与之前的实验室正好相(xiāng)反，而(ér)在这里，地(dì)球穿过暗物质流的运动特征和第一个实验室是一样(yàng)的。

因此(cǐ)，如(rú)果在(zài)这里可以得到相同的(de)信号，就可以成(chéng)为暗(àn)物质所存在的(de)非常有力的证据了(le)。但是由于(yú)这个实验室刚刚建(jiàn)成不久(jiǔ)，所以截(jié)至目前还无(wú)法提供相应的数据(jù)支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射(shè)一台新的望(wàng)远(yuǎn)镜，这台太空望远镜叫做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈勃望远镜相同，但它的(de)宽视场仪器提供的视野是哈勃红外仪器的100倍。南(nán)希(xī)格(gé)雷斯罗曼太空望远镜其中一个关键(jiàn)的(de)用途就是探索(suǒ)暗物质背后的(de)奥秘，对(duì)于(yú)探测的(de)结(jié)果(guǒ)，我们只能(néng)拭目以待了。费米实验(yàn)室粒子天体物理中心(xīn)的科学家丹琥珀(pò)和(hé)贾森斯特芬(fēn)研究(jiū)发现(xiàn)，如果暗物(wù)质存在，它们极有可能拥有另(lìng)一(yī)种神秘的效(xiào)应，这种暗物质效应，会支持宇(yǔ)宙当中生(shēng)命的诞(dàn)生，或者(zhě)说(shuō)是生命(mìng)进(jìn)化的一个重要(yào)因素。

如果这一(yī)理(lǐ)论得到进一步的证实，那么遍布宇宙当(dāng)中的暗(àn)物质(zhì)会不会意味着人类并不孤单呢(ne)？或(huò)许在宇(yǔ)宙当中某个角(jiǎo)落的行星(xīng)上(shàng)，暗物质正在通过这(zhè)样的效应创造生命。当然，这些推论的大前提是(shì)要(yào)先(xiān)找(zhǎo)到暗物(wù)质存在的实际证据。那么小(xiǎo)伙伴们，你(nǐ)们觉得(dé)暗(àn)物质到底存不存(cún)在呢(ne)？喜(xǐ)欢请点赞，你(nǐ)的支持(chí)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 社日节是什么节日 社日节是农历几月初几