宇宙是“人为制造(zào)”的？为何会存(cún)在科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟(jìng)是什么？人类为(wèi)了寻找(zhǎo)暗(àn)物质存(cún)在(zài)的证据，科学家们在过(guò)去的几十(shí)年当中进(jìn)行了超过50次的长期(qī)实验，但是却没有发现任何的有效证据。除了一个(gè)地方，在(zài)1687年(nián)出版的(de)自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿(dùn)发(fā)表了万(wàn)有引力定律，它揭示了(le)宇(yǔ)宙中天体运(yùn)动的规律。往后的几百年来，当(dāng)天文学家们(men)发(fā)现某些天体运行轨道(d腰围88是多少 腰围88是多少码ào)出(chū)现(xiàn)异常，不符合万有引力定律的时候(hòu)，他们就会(huì)知(zhī)道，周围一定有未知的(de)天体通过引力在(zài)摄动它的轨(guǐ)道。比如在(zài)1846年(nián)，奥本(běn)勒维耶(yé)就通过天王星运行轨道的异常，推算(suàn)并且发现(xiàn)了海(hǎi)王星的存在。另外(wài)，哈雷(léi)彗星、冥王星的发现都是(shì)应用万有引力定律所取得重大天文成就的(de)例子(zi)。但是(shì)这些发现(xiàn)都是在恒星系统的尺度当(dāng)中，可当我们上(shàng)升到(dào)星(xīng)系或者是(shì)星团的尺度，事情(qíng)就(jiù)开始变得诡异(yì)了。

1933年，瑞士的物(wù)理(lǐ)学家弗里茨兹(zī)威基正在研究和测量(liàng)后发星系团的质(zhì)量。这是一(yī)个由数千个星系所(suǒ)组(zǔ)成的(de)巨(jù)大星系团，这(zhè)些星系(xì)被引力(lì)束缚在(zài)一起。测量(liàng)星系团的(de)质(zhì)量一般会使(shǐ)用(yòng)到两种方法，当两种方法结果一致，就(jiù)可(kě)以(yǐ)确定其质量的范围。

第(dì)一种是获得其"光度学的(de)质量(liàng)"，需要的数(shù)据是测量各个星(xīng)系的(de)光度(dù)。

第二种是动(dòng)力学质量的(de)计算，是利用光谱红移测(cè)量星系(xì)团中的各个星系(xì)相对(duì)于(yú)星系团的运动速度。当测量结果(guǒ)出来之后，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动(dòng)力学质(zhì)量”竟然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这(zhè)意味着(zhe)，后发座星系团有99%的质量消失了，或者说这(zhè)99%的质量并不以(yǐ)可见光(guāng)的形式所存在(zài)，我们(men)无(wú)法看到(dào)。最诡(guǐ)异的是，在(zài)测(cè)量速度(dù)的(de)过程(chéng)中，兹威基发现星(xīng)系团中很多星系的速度比(bǐ)理论(lùn)上(shàng)要快得多，按(àn)照牛顿(dùn)的运动(dòng)学定律，仅(jǐn)靠这些可见星(xīng)系的质量所产生的(de)引力是无法将它们束缚在星系团(tuán)内的(de)，它们早就应该被(bèi)抛出星(xīng)系团之(zhī)外(wài)了，除非(fēi)有一种神(shén)秘的力量在起(qǐ)作用，这(zhè)种力量来源(yuán)于某(mǒu)种隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基提(tí)出了(le)这样(yàng)部(bù)分(fēn)不可见的(de)暗质(zhì)，它不(bù)发散光、吸光、反(fǎn)射光(guāng)，但(dàn)是它们却占据着宇宙中(zhōng)绝(jué)大部(bù)分(fēn)的质(zhì)量。只是当时的人(rén)们(men)对这样(yàng)的一种说法不屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出(chū)现。天(tiān)文学家维(wéi)拉鲁宾和(hé)肯特福(fú)特在(zài)观测仙女座星系中的恒星运动。理论上(shàng)来说，距离中心越远的恒星在其轨道(dào)上(shàng)的运行速度就会(huì)越慢(màn)。但是(shì)他们观(guān)测的(de)结果却(què)让人感到不可思议。

随着与中(zhōng)心距离的增(zēng)加，恒星的旋转速度几乎保持不变。可是根据牛顿的(de)万(wàn)有引力定律，在星系当中如果(guǒ)没(méi)有(yǒu)足够大的(de)质(zhì)量来吸引它们，这些外围的(de)恒星早就(jiù)被甩到宇宙当中了。基于(yú)这种现(xiàn)象，科学(xué)家们会使用一种相对(duì)标(biāo)准的方法(fǎ)来(lái)解释暗物质(zhì)的存(cún)在，这种(zhǒng)方(fāng)法就是测量星系当中气体在X轴上距(jù)离星系中心(xīn)的距离，以(yǐ)及在Y轴上(shàng)气体的旋(xuán)转速度。如果出现(xiàn)异常的(de)结果，就认为(wèi)是由暗物质的力量(liàng)进入其中。

腰围88是多少 腰围88是多少码ecoding="async" data-ratio="0.46758039008961516" data-type="jpeg" data-w="1897" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/67429f249a21ea5.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

于是科学家们(men)通过射电(diàn)望远镜测量(liàng)了距(jù)离星系(xì)中心更远距离的氢元素，发现它们的旋转速度并(bìng)不符合(hé)牛(niú)顿的力学定律(lǜ)。我们的太阳系也不例外(wài)，太阳系位于(yú)银河系的第(dì)三悬臂之上，距离(lí)银河(hé)系中心(xīn)2.6万光年，根(gēn)据(jù)万有(yǒu)引力定律(lǜ)进行计算，太阳系的运(yùn)行速度应该(gāi)是160千(qiān)米/秒(miǎo)，但实际上，太阳(yáng)系正在以220千米/秒的速度(dù)围绕银(yín)河(hé)系(xì)旋转，这(zhè)个实际速(sù)度远(yuǎn)远(yuǎn)大于理论速度，那么产生以上这种向(xiàng)心加速(sù)度的原因很可能就是存在着一种(zhǒng)我们看不到(dào)的物(wù)质，是这些暗(àn)物质的引(yǐn)力效应将星系聚集在了一起。

也(yě)是从这时(shí)开始(shǐ)，越来越多的研究人员开始相(xiāng)信暗物质(zhì)的存在。科学家根(gēn)据星(xīng)系外恒星轨道的速度(dù)，估算在星(xīng)系(xì)当(dāng)中暗(àn)物质的质量占整个星系质量的85%。但是，暗物质(zhì)并(bìng)不是唯一(yī)可以解释这个(gè)现象的原因。在一项新的研究当(dāng)中，科学家们发现，几乎没(méi)有引力效(xiào)应的遥远(yuǎn)恒星之(zhī)间，也会(huì)出现(xiàn)速度上的微(wēi)小差异。另外，天文学家还发(fā)现了一个(gè)反常(cháng)的(de)星系，叫做Agc114905。这(zhè)个星系距离地球(qiú)大(dà)约2.5亿光年，大小和(hé)银河系不多，但是星(xīng)系当中存在的(de)恒(héng)星数量却只有银河(hé)系的千分之一。

所以在理(lǐ)论上，该(gāi)星系必须存(cún)在暗物质，否则就会(huì)分崩离(lí)析(xī)。但是科学家(jiā)们(men)使用最先(xiān)进的望远(yuǎn)镜对其进行(xíng)了40个小时(shí)的详细(xì)测量之后，发现星系中的恒(héng)星运(yùn)动是可以用正常的物(wù)质和力学定(dìng)律来(lái)解释的。那么又有人提出(chū)，也许(xǔ)该(gāi)星系的暗物质，已经被附近的另一个大星系剥离了(le)。奇怪的是，它的附近没有任(rèn)何星(xīng)系存在。造成这些现(xiàn)象的除了暗物质的假(jiǎ)说(shuō)之外，另(lìng)一(yī)种可能就是(shì)人类对引力的理解还不(bù)够全面，引力很可能在不(bù)同尺度空(kōng)间中的工作方式(shì)是不同的(de)，这意味着在行星(xīng)系(xì)尺度(dù)中的天体会(huì)沿着它们的(de)轨(guǐ)道(dào)，按(àn)照我(wǒ)们所理解(jiě)的方式运(yùn)动。但是上(shàng)升到星(xīng)系和(hé)星(xīng)团的尺(chǐ)度，引(yǐn)力之(zhī)间的(de)相互作用则(zé)是不同(tóng)的(de)方式。对于在(zài)星系团(tuán)之间的相(xiāng)互(hù)作(zuò)用，科学家还引入(rù)了外部场效应的概念(niàn)，指的是在数百万光年的规模(mó)上，巨大(dà)的质量之间会产生(shēng)对(duì)彼(bǐ)此特殊的(de)效果，这(zhè)个(gè)理论叫做MOND蒙(méng)德理论(lùn)。如果MOND蒙德理论成立，这意味着(zhe)我们需要对现在的物理定(dìng)律进(jìn)行修正(zhèng)，这些(xiē)发(fā)现也让很多人认(rèn)为暗物质假说理论就此终结(jié)。但(dàn)是在宇宙当(dāng)中还(hái)有(yǒu)关于(yú)暗物质存在的(de)其他的理论证(zhèng)据，这些理论证据(jù)是(shì)蒙德理论所没法解(jiě)释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光(guāng)年的子(zi)弹星系团，由(yóu)两(liǎng)个碰撞的(de)星(xīng)系团所组成，类(lèi)似这样的星团，它(tā)们(men)大(dà)部分(fēn)的普通质量都在星系的气体当中(zhōng)。当星团(tuán)以1000万公里/小(xiǎo)时(shí)发(fā)生碰撞的时候，星(xīng)际(jì)气体的相互作用就(jiù)会导致温度的急剧升高，速度(dù)大幅降低。所以在(zài)理(lǐ)论上，在碰撞之后，子弹(dàn)星系团大(dà)部分的质量(liàng)将位于所有(yǒu)这些气体所(suǒ)在(zài)的中间区域。那么我们通过什么来验证它的质(zhì)量区域到底是不是集中在中(zhōng)间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦伯太(tài)空望远镜传回了(le)宇宙当中第一(yī)张全(quán)彩(cǎi)的高清照片，在照片(piàn)中(zhōng)我们可以(yǐ)明显地看到(dào)很多星(xīng)系(xì)似乎被拉伸产(chǎn)生了巨(jù)大的形变。其实这些星系本身(shēn)并不是真的被扭(niǔ)曲了，也(yě)不(bù)是韦伯望远镜出(chū)了什(shén)么问题(tí)，而(ér)是这样极遥(yáo)远的天体和我们(men)地(dì)球上(shàng)的观测者之间(jiān)。被一个质量超级(jí)巨(jù)大的天体(tǐ)遮挡，这个超大质量的(de)东西的引力，会(huì)使身后更遥远星系的光都发生了扭(niǔ)曲(qū)。这个现象(xiàng)就是引力透镜效应。这个巨大的天体可能(néng)是超大质量的黑洞或者(zhě)是(shì)暗物质。

所以当人们对子弹星系团观测(cè)的时候，发现它的大(dà)质量(liàng)区(qū)域并(bìng)不是在中(zhōng)间，而是在两侧。所以(yǐ)最(zuì)好的解释方法就是当星团(tuán)发生(shēng)全部的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的质量气体(tǐ)被卡在了中间，暗物(wù)质则直(zhí)接通过了这个区域，并在两边(biān)形成了引力(lì)透镜。对子弹星系团的引力透镜研究也被认为是暗(àn)物质存在的(de)迄今为止最好(hǎo)的理论证据。

除此(cǐ)之外，还(hái)有来自宇(yǔ)宙当(dāng)中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见光终于可以畅通无(wú)阻(zǔ)地(dì)穿(chuān)越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些光(guāng)在宇宙空间背(bèi)景上留下了各相同性的微波辐射。其中红色的部分表示(shì)温度较高的区域，蓝色则表示相对较冷的(de)区域，但实际上它(tā)们之间的温差只有万分之一。

科学家们通(tōng)过(guò)对前(qián)景背景(jǐng)分离后(hòu)的二(èr)值(zhí)图像进行(xíng)连通域(yù)提取和标记之后发现，如果宇宙当中没有暗物质，图(tú)形看起来不应该是这样的，而随着暗物质的增(zēng)加，一些峰值(zhí)的(de)幅度会减小，才(cái)变得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙微(wēi)波背(bèi)景辐射(shè)的测量(liàng)值，我们需要的(de)暗物质大约是普通物质的5倍。这个数(shù)字与解释星(xīng)系当中恒星(xīng)运动所需要(yào)的(de)暗(àn)物质比(bǐ)例是(shì)一致的。这(zhè)就意(yì)味(wèi)着。

用了一个简单的理论框(kuāng)架，就很(hěn)好地解释了很多不同的观测(cè)结果。而暗物质的本质就是宇宙当中存在着某种类型的(de)粒子，它们(men)不参与任何其他的电(diàn)磁作用，只(zhǐ)通过引(yǐn)力来相互作用(yòng)。所以(yǐ)如果能够找(zhǎo)到这种粒子的存在，就相当(dāng)于找到(dào)了暗物质(zhì)存在的(de)实际(jì)证据。这种粒子到底是什么(me)？科学家们已经(jīng)提出(chū)了数(shù)十种的假想目标，而要寻(xún)找这些不同的(de)目标粒子所(suǒ)需要的实验方式也不相同。在过去的几十年当中(zhōng)，人类(lèi)为了寻找这(zhè)些看不见、摸不到(dào)，几乎不会(huì)与常规物质相互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科学(xué)家们已经进行了超过50次的实验，却没有任(rèn)何实质性的发现，除了(le)一(yī)个地方，意大利的格(gé)兰萨索山，隶(lì)属于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下矿井(jǐng)当中，藏着地球上(shàng)最(zuì)大(dà)的地学实验(yàn)室，这个(gè)实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三(sān)层(céng)楼高的探测(cè)器(qì)，一直(zhí)致力于(yú)寻(xún)找(zhǎo)暗物(wù)质(zhì)粒子的(de)周期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的(de)科学家声(shēng)称(chēng)观(guān)测到(dào)了(le)某(mǒu)种信(xìn)号(hào)。经过了20多年的数据收集，人们发(fā)现了一个(gè)有趣的事(shì)情。探测率(lǜ)会在每年的(de)6月份达到峰值(zhí)，然后在11月降(jiàng)到(dào)最低，而且在20年当中每年都是一样。一些科学家认为这可能(néng)是(shì)人类发现(xiàn)暗物(wù)质的第一个直(zhí)接(jiē)证据(jù)。

但是为(wèi)什么暗物质会(huì)产生(shēng)周期性的(de)年度信号呢？刚(gāng)才我们讲了太(tài)阳系(xì)正在以220公里/秒的速度围绕着银河(hé)系(xì)进行移动，那么如果暗(àn)物(wù)质存在宇宙当中，这意味着(zhe)我们也在以这样的速度(dù)在穿越着暗(àn)物(wù)质流，这个过程中会产(chǎn)生相(xiāng)应的振荡，同时地球(qiú)又以30公(gōng)里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所(suǒ)以有半年的时(shí)间，地(dì)球围绕太阳的方(fāng)向(xiàng)与太阳环绕银河系的方向是一(yī)致的，而另外半年(nián)则与之相反。

而在6月份的时(shí)候，地球与太(tài)阳的方向正好(hǎo)达到完全一(yī)致，这是理论上地球穿越(yuè)暗物质流(liú)最快的时段。而在11月(yuè)份，又恰好达到了(le)最(zuì)慢值。尽(jǐn)管在实际的情况中(zhōng)，太阳系相对银(yín)河(hé)系的(de)平(píng)面呈(chéng)现了60度的倾斜，但是这并不(bù)影响这个理论的有效性。

因此科学(xué)家认(rèn)为这可(kě)以(yǐ)用来解释，研究(jiū)人(rén)员(yuán)们所观(guān)测到的周(zhōu)期性信号。当(dāng)然也可能(néng)有其他的情况，造成这(zhè)种年(nián)度周期信号(hào)的(de)差异也可能是(shì)温度、湿度、土(tǔ)壤中的水分、高(gāo)山上的积雪(xuě)，甚(shèn)至连(lián)意大利游客的数(shù)量也(yě)符合这个周期的(de)规律。

所以(yǐ)，科学家们又在南(nán)半球建立了一(yī)个几(jǐ)乎相同的实验室，这里的(de)季节(jié)与之前的实验室正好相反，而在这里，地(dì)球穿过暗物质流的(de)运动特征和(hé)第一个(gè)实验室是(shì)一样(yàng)的。

因此，如果在(zài)这里可以得到(dào)相同的信号，就可以(yǐ)成为暗物质所(suǒ)存在的非(fēi)常(cháng)有力的证(zhèng)据了(le)。但是由于这个实验室刚刚建成不久，所以(yǐ)截至目前还无(wú)法提供相(xiāng)应(yīng)的数据支持。另外，在2025年(nián)，NASA将会发射一(yī)台新的望远镜(jìng)，这台太空望远镜(jìng)叫做“南希格雷斯(sī)罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃望远镜相同，但(dàn)它的宽视场仪器提供的(de)视野(yě)是哈勃红外仪器的(de)100倍。南希(xī)格雷斯罗(luó)曼太空望远镜其中一个关键的用途就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的结(jié)果(guǒ)，我们只能拭目以(yǐ)待了(le)。费米实验室粒子天体物(wù)理中(zhōng)心的科学家(jiā)丹(dān)琥珀(pò)和贾森斯(sī)特芬研究发现，如果(guǒ)暗(àn)物质存在，它们极有(yǒu)可能拥有(yǒu)另一(yī)种神(shén)秘的效(xiào)应，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是(shì)生命进(jìn)化的一个重要因素。

如果这一理论得到(dào)进一步(bù)的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当(dāng)中的暗(àn)物质(zhì)会不会(huì)意味(wèi)着人类(lèi)并不孤单(dān)呢？或许在宇宙(zhòu)当中某个角落的(de)行星(xīng)上，暗物(wù)质正在通(tōng)过这样的效应(yīng)创造生命。当然，这些推论的大前提是要先找到暗物质存在的实际证据。那么(me)小伙伴(bàn)们，你们觉得暗(àn)物质到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请点赞(zàn)，你的(de)支持(chí)是我更新的动力！

未经允许不得转载：绿茶通用站群 腰围88是多少 腰围88是多少码