宇宙是“人为制(zhì)造”的(de)？为何会存(cún)在(zài)科学(xué)无法解释的“暗物质”？暗物质(zhì)又究竟(jìng)是什(shén)么(me)？人类为了寻找(zhǎo)暗物质(zhì)存在(zài)的证据，科学家们(men)在过去的(de)几十年当中进行了超过50次的长期实验，但是却没(méi)有发现任何的有(yǒu)效证据。除(chú)了一个地方，在1687年出版的(de)自然哲学(xué)数(shù)学(xué)原理一书(shū)中，埃萨克牛顿发表了万(wàn)有引力定律，它揭示(shì)了宇宙中天体运(yùn)动的规律(lǜ)。往后的(de)几百年来(lái)，当(dāng)天文学家们发现某些(xiē)天体运(yùn)行(xíng)轨道出现异常，不符(fú)合(hé)万有引力定律的时(shí)候，他(tā)们就会知道(dào)，周围一定有(yǒu)未知的天(tiān)体(tǐ)通过(guò)引力在摄动它的轨道。比(bǐ)如在(zài)1846年(nián)，奥本(běn)勒维耶就通过天(tiān)王星运行轨(guǐ)道的(de)异常，推(tuī)算并且(qiě)发(fā)现了海(hǎi)王(wáng)星的存在。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王星的发(fā)现(xiàn)都是应用万有引力定律所取(qǔ)得重大天文成就的例(lì)子。但是这些发(fā)现都(dōu)是在恒星系统的尺度当中，可(kě)当我们上(shàng)升到星系(xì)或者是星(xīng)团(tuán)的尺度，事(shì)情(qíng)就开(kāi)始变得诡异(yì)了。

1933年(nián)，瑞(ruì)士的物理学家弗(fú)里茨兹威基(jī)正在研究(jiū)和测量后发星系(xì)团的(de)质(zhì)量。这(zhè)是一个由数千个星系所组成的(de)巨大星系(xì)团，这些(xiē)星系被引力束缚在一(yī)起(qǐ)。测量星系(xì)团(tuán)的质量一(yī)般会使用到两(liǎng)种方法(fǎ)，当两(liǎng)种方法(fǎ)结果一致，就可以确定其质(zhì)量的范(fàn)围(wéi)。

第(dì)二种是(shì)动力学质(zhì)量的计(jì)算(suàn)，是利(lì)用光谱(pǔ)红移测量星系团中的各个星(xīng)系相对于(yú)星系(xì)团的运(yùn)动(dòng)速度。当(dāng)测量结果出来之后(hòu)，兹威基彻底(dǐ)懵了(le)，“动力学质量”竟然是“光度学(xué)质量”的(de)400倍(bèi)。这(zhè)意(yì)味着，后发座星系团(tuán)有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不以(yǐ)可见光的形式(shì)所存(cún)在，我们无法看(kàn)到。最诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基发现星系团中很多(duō)星系的速度比理论上(shàng)要快得多，按照牛顿的运动学定律(lǜ)，仅靠这些可见星系的质(zhì)量所(suǒ)产生的引力是(shì)无法将它们束(shù)缚在星系团内的，它们早就应该(gāi)被抛出星系团(tuán)之外了(le)，除非有一(yī)种神秘(mì)的力量在起作用(yòng)，这种力(lì)量来源于某种隐(yǐn)形的(de)物质。

据此，兹维基提出了(le)这样部分(fēn)不可见的暗(àn)质，它(tā)不发散光、吸光、反射光，但是它(tā)们却占(zhàn)据着宇宙中绝大部分的质(zhì)量。只(zhǐ)是当时的人们对这样的一种(zhǒng)说法不(bù)屑一顾(gù)。

直到40年之(zhī)后，“暗物(wù)质”这个词(cí)才再一次出现。天文(wén)学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙女座(zuò)星系(xì)中的(de)恒星运动。理(lǐ)论上来说，距离中心越(yuè)远的恒星在(zài)其轨(guǐ)道上(shàng)的运行速度就会越慢。但(dàn)是他们观测的(de)结果却让人(rén)感到不可思议(yì)。

随(suí)着与中心距(jù)离的(de)增加，恒星的旋(xuán)转速度几乎保持不变。可是(shì)根据牛顿的万有引力定律，在(zài)星系当中如果没有足(zú)够(gòu)大的质量(liàng)来(lái)吸引它们，这些外围的恒星早就被甩到宇宙当中了(le)。基于这种现象，科学家(jiā)们会使用一种相(xiāng)对(duì)标(biāo)准的(de)方(fāng)法来解释暗物质的存在，这种方(fāng)法就是(shì)测(cè)量星系(xì)当(dāng)中气体在(zài)X轴(zhóu)上距(jù)离(lí)星(xīng)系中心的(de)距(jù)离，以及在Y轴上气体(tǐ)的旋转(zhuǎn)速度。如果出现(xiàn)异常的(de)结果(guǒ)，就认为是由暗物质的力量进(jìn)入其中。

于(yú)是科学家(jiā)们通(tōng)过射电(diàn)望远镜测量了距离星系中心更远距离的氢元(yuán)素，发现它(tā)们的旋转速度(dù)并不(bù)符合牛顿的力学定(dìng)律(lǜ)。我们的太(tài)阳系(xì)也不例外，太(tài)阳(yáng)系位于银河(hé)系的第三(sān)悬(xuán)臂之上，距(jù)离银河系中心2.6万光(guāng)年，根据万有引力定(dìng)律进行计算(suàn)，太阳系的运行速度(dù)应(yīng)该是160千米/秒，但(dàn)实(shí)际上，太阳系正在以(yǐ)220千米/秒的速度(dù)围(wéi)绕(rào)银河系旋转，这个实际(jì)速度远(yuǎn)远大于理论(lùn)速(sù)度(dù)，那(nà)么产生以上(shàng)这种向心加(jiā)速度的原因很可能就是存在着一种我们看不到的物质，是这(zhè)些暗物质的引力(lì)效(xiào)应将星系聚集(jí)在了一起。

也是从这时开(kāi)始，越来越(yuè)多的研(yán)究人员开始相信(xìn)暗物质的存(cún)在。科学家根据星系(xì)外恒星(xīng)轨(guǐ)道(dào)的速(sù)度，估算在星系当中暗物质的(de)质量(liàng)占整个星系(xì)质量的85%。但是，暗(àn)物(wù)质(zhì)并不是唯一(yī)可以解释这个现(xiàn)象的原因。在一(yī)项新的研(yán)究当中，科学家们发现(xiàn)，几乎没有引力效应的(de)遥远(yuǎn)恒星(xīng)之间，也会出现速(sù)度上(shàng)的微(wēi)小差异(yì)。另外，天(tiān)文学(xué)家还发现了一个(gè)反常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离(lí)地球大约(yuē)2.5亿光年，大小和银(yín)河系不多，但是星系当(dāng)中存(cún)在的恒星(xīng)数量却(què)只有银河系的千分之(zhī)一。

所以在理论上(shàng)，该星(xīng)系必须存在(zài)暗物质，否(fǒu)则就会分崩离析。但是(shì)科学家们使用最先进(jìn)的望远镜对其进行了(le)40个小(xiǎo)时的(de)详细测量之(zhī)后，发现星(xīng)系中的恒星运动是可以用正常的物质(zhì)和力学定(dìng)律(lǜ)来解释(shì)的。那么(me)又(yòu)有人提(tí)出(chū)，也许该星系的暗物质，已(yǐ)经被(bèi)附近的另(lìng)一(yī)个大(dà)星系(xì)剥(bō)离了。奇(qí)怪的是，它的(de)附近没有任何星系存在(zài)。造成这些现象的除了暗物(wù)质的(de)假说之外，另一种可能就是人类对引力的理解(jiě)还不(bù)够全面(miàn)，引力很可能在不(bù)同尺(chǐ)度空间中(zhōng)的(de)工作方(fāng)式是不(bù)同(tóng)的，这意(yì)味着在行星系(xì)尺度中的(de)天(tiān)体会沿着它们的(de)轨道(dào)，按照我们所理(lǐ)解的(de)方式运动(dòng)。但是(shì)上升(shēng)到星系和星团的尺度，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同的方式。对于在星系团之间的相互作(zuò)用(yòng)，科学家还引入了外(wài)部场效应的概(gài)念，指的(de)是在数百万光年的规模上，巨大的质量之间会产(chǎn)生对彼此特殊的(de)效果，这个(gè)理论叫做MOND蒙(méng)德理论(lùn)。如果MOND蒙德理论成(chéng)立，这意味着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(àn)物质假说理论就此终结。但是在宇宙当中(zhōng)还(hái)有关(guān)于暗物质存(cún)在的其(qí)他的(de)理论证(zhèng)据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释的(de)“引力透镜(jìng)”。

径向距离为37亿光年(nián)的子弹星系团，由两个碰撞的(de)星系团所组成，类似(shì)这样的星团，它们大部分的普通(tōng)质量都在星系的气体当(dāng)中。当星团以1000万公里/小时发(fā)生碰撞的(de)时(shí)候(hòu)，星际(jì)气体(tǐ)的相互作(zuò)用(yòng)就会导致温度的(de)急剧升(shēng)高，速度(dù)大幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分的质量将(jiāng)位于所有这些气体所在的中间区域。那么我们通过什么来验证它的质量(liàng)区域到(dào)底是不(bù)是(shì)集中在中间(jiān)呢(ne)？前不久，詹(zhān)姆斯(sī)韦(wéi)伯太空望远镜传(chuán)回(huí)了宇宙(zhòu纪梵希口红属于什么档次，一张图看懂口红档次)当中第一张全(quán)彩的高清照片，在照(zhào)片中(zhōng)我们可以明显地看到很多星系似乎被拉伸(shēn)产生了巨大的形变。其(qí)实(shí)这些星(xīng)系(xì)本(běn)身并不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望(wàng)远镜出了(le)什么问题，而是这样极遥(yáo)远的天(tiān)体(tǐ)和我(wǒ)们地球上的观测者之间。被(bèi)一个质量超(chāo)级巨(jù)大(dà)的天体(tǐ)遮挡(dǎng)，这个超大质(zhì)量的东西的引(yǐn)力，会使身(shēn)后(hòu)更遥远(yuǎn)星系的光都发生了扭曲(qū)。这(zhè)个现象就是引力透(tòu)镜效(xiào)应。这个巨大的天(tiān)体(tǐ)可能是(shì)超大质量的黑洞或者是(shì)暗(àn)物(wù)质(zhì)。

所以当人们对(duì)子弹星(xīng)系团观测(cè)的时候，发现(xiàn)它(tā)的大质量(liàng)区域并不是(shì)在中间(jiān)，而是(shì)在两侧。所以最好的解(jiě)释方法就是当星(xīng)团发生全部(bù)的碰撞时，可被观(guān)测(cè)到的质量气体被卡在了中间，暗物质则直接通过了这(zhè)个(gè)区域，并(bìng)在两边形成了引力透镜。对(duì)子弹星系团(tuán)的(de)引力透镜研究(jiū)也(yě)被认为是暗物质(zhì)存在的迄今为止最好的理(lǐ)论证据。

除此之(zhī)外，还有来自(zì)宇宙(zhòu)当中最(zuì)古老的光(guāng)。从宇宙大爆炸开始，38万年(nián)之后，可(kě)见光终于可以畅通无阻地穿越在宇宙(zhòu)当中了。经过(guò)了(le)130多亿年之后(hòu)，这些光在宇宙(zhòu)空间背景上留下了各相同性(xìng)的(de)微(wēi)波辐射。其(qí)中红色(sè)的部分(fēn)表示(shì)温(wēn)度较(jiào)高的区(qū)域，蓝色则表示相(xiāng)对较冷的区域(yù)，但(dàn)实际上(shàng)它(tā)们之间的温差只有万分之一。

科学家们通(tōng)过对(duì)前(qián)景(jǐng)背景(jǐng)分离后的二值图(tú)像进行连(lián)通域提取和(hé)标记之后发现，如果宇宙当(dāng)中没有暗物质，图形看起来(lái)不应该是这样的，而随着暗(àn)物质的增加，一些峰值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配宇(yǔ)宙微(wēi)波背景辐射的测(cè)量值，我们需要的暗物质大约是(shì)普通物质(zhì)的5倍。这个(gè)数字与(yǔ)解(jiě)释(shì)星系当中恒星(xīng)运动所(suǒ)需要的暗物质比例(lì)是(shì)一致的。这(zhè)就(jiù)意味着。

用了一个简(jiǎn)单(dān)的理(lǐ)论框架，就很(hěn)好地解释了很(hěn)多不(bù)同的观测结果。而暗物质的本质就是(shì)宇宙当中存在着某种类型(xíng)的粒子，它们不参与任何其他的电磁作用，只(zhǐ)通过(guò)引力来相互作(zuò)用(yòng)。所(suǒ)以如(rú)果能够找(zhǎo)到这种粒子的存(cún)在(zài)，就(jiù)相当于找到了暗物质存在的实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什么？科学家(jiā)们(men)已(yǐ)经提出了数(shù)十(shí)种的假想(xiǎng)目标(biāo)，而要寻找这些(xiē)不同的目标粒子所需要的实验(yàn)方式也不(bù)相同。在过去的几十年(nián)当中，人类为了寻找这些看不见、摸(mō)不到，几乎不会与常规物质相(xiāng)互作用的“暗物质”，科学(xué)家(jiā)们已经进行了超过50次的实验(yàn)，却(què)没有任何实(shí)质性的发现，除了一(yī)个地方(fāng)，意(yì)大(dà)利的格(gé)兰萨索山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的地下矿(kuàng)井当(dāng)中，藏着地球上最大的地学实验室，这个(gè)实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高的探(tàn)测器，一(yī)直致力于寻找(zhǎo)暗物质粒子(zi)的周期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这(zhè)里的(de)科学(xué)家(jiā)声称观测到了某(mǒu)种信(xìn)号。经过了(le)20多年的数据收集，人(rén)们发现了一个(gè)有趣的事(shì)情。探(tàn)测率会在每年的6月份达到(dào)峰值，然后在11月(yuè)降到(dào)最低，而且在20年当中每(měi)年都是(shì)一样。一(yī)些科学家认为这(zhè)可(kě)能是人类发现暗物质的第一个直接(jiē)证据。

但是为(wèi)什么暗物质会产(chǎn)生周期性的年度信号呢？刚才我们(men)讲(jiǎng)了(le)太阳系(xì)正在(zài)以220公里/秒的(de)速度(dù)围绕着银(yín)河系进行移动，那(nà)么如果暗物质存在宇(yǔ)宙当中(zhōng)，这意味着我(wǒ)们也在以这样(yàng)的速度在(zài)穿越着暗物质流，这个过程中会产(chǎn)生相应(yīng)的(de)振荡(dàng)，同时地球又以30公(gōng)里/秒(miǎo)的速(sù)度围(wéi)绕太阳进行(xíng)旋转。所以(yǐ)有半(bàn)年的时间，地球围(wéi)绕太阳的方(fāng)向与太阳(yáng)环绕银河(hé)系的方向是一致的，而另外半年则与之相(xiāng)反。

而在6月份的时候，地球与太阳的方向正好达到完全一致，这是理论上地球穿(chuān)越(yuè)暗物质(zhì)流最快的时段。而在11月份，又(yòu)恰好(hǎo)达到了最慢值。尽管在实际的情况(kuàng)中，太(tài)阳系相(xiāng)对银(yín)河(hé)系的平面呈现(xiàn)了(le)60度(dù)的倾斜，但是这并(bìng)不(bù)影响这个(gè)理论的有(yǒu)效性。

因此(cǐ)科学家(jiā)认为(wèi)这可以(yǐ)用来解释(shì)，研究(jiū)人员们所观(guān)测到的周(zhōu)期性信(xìn)号(hào)。当(dāng)然(rán)也可能(néng)有其他的情(qíng)况，造(zào)成这种年度周期信号的差异也可能是温度、湿度(dù)、土壤(rǎng)中(zhōng)的(de)水(shuǐ)分、高山上(shàng)的积雪，甚至连意(yì)大利游客的(de)数量也符合这(zhè)个周期的规律。

所以，科学家们又在南半球建立了一(yī)个几乎相同的实验(yàn)室，这里的季节(jié)与之前(qián)的实验室正好相反(fǎn)，而在(zài)这(zhè)里(lǐ)，地球(qiú)穿过暗物质流的运动特征和第一(yī)个实验(yàn)室是一样的。

因此，如果在这里可以得到相同的信号，就可以成为暗物质所存在的非常有力的证据了。但是由于这(zhè)个实(shí)验室刚刚建(jiàn)成不(bù)久，所(suǒ)以截至目(mù)前(qián)还无法提供相应的数据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将会发(fā)射一台新(xīn)的望远镜，这(zhè)台太(tài)空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它(tā)的主镜大小跟哈勃望远镜相(xiāng)同，但它的宽视(shì)场仪器提供的视野是哈勃红外(wài)仪器(qì)的100倍。南希(xī)格雷斯罗曼(màn)太空望(wàng)远镜其中一个关(guān)键的用途就(jiù)是探索(suǒ)暗(àn)物质背后的奥秘，对于探(tàn)测的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天体物(wù)理中(zhōng)心的科学(xué)家丹琥(hǔ)珀和(hé)贾(jiǎ)森斯特芬研究发现，如果暗物(wù)质(zhì)存在，它们极有可(kě)能拥有另(lìng)一种神(shén)秘的效应(yīng)，这种暗(àn)物质效应(yīng)，会支(zhī)持(chí)宇宙当中(zhōng)生(shēng)命的诞生，或(huò)者说是生命进化(huà)的一个重要因素。

如果这一理论(lùn)得到进一步的(de)证实，那么(me)遍(biàn)布宇宙当中的暗物质会不会意味(wèi)着人类并(bìng)不孤(gū)单呢？或许(xǔ)在宇(yǔ)宙(zhòu)当中(zhōng)某(mǒu)个角落的(de)行星上，暗(àn)物(wù)质正在通(tōng)过(guò)这样的效应创造生命。当然，这些推论(lùn)的大前提是(shì)要先找(zhǎo)到暗物质存在的(de)实际证据。那么小(xiǎo)伙(huǒ)伴们，你们(men)觉得暗物(wù)质到底(dǐ)存不存在呢？喜欢请(qǐng)点赞，你的支持是我更新(xīn)的动力！

未经允许不得转载：IDC站长站，IDC站长，IDC资讯--IDC站长站 纪梵希口红属于什么档次，一张图看懂口红档次