宇宙是“人为制造(zào)”的？为何会存在科学无法解释的(de)“暗物质”？暗物质又(yòu)究竟是什么？人类为了寻(xún)找暗物(wù)质(zhì)存在的证(zhèng)据，科学家们(men)在过(guò)去的(de)几十(shí)年当中进(jìn)行了超(chāo)过50次的长(zhǎng)期实验(yàn)，但是却(què)没有(yǒu)发(fā)现任何(hé)的(de)有(yǒu)效证据(jù)。除了(le)一个地方，在1687年出版的自然哲(zhé)学数学原(yuán)理一书中，埃萨克牛(niú)顿发表了万有(yǒu)引力定律，它揭(jiē)示(shì)了宇(yǔ)宙中天(tiān)体(tǐ)运动(dòng)的规(guī)律。往后的(de)几(jǐ)百年(nián)来，当天文(wén)学(xué)家们(men)发现某(mǒu)些天体(tǐ)运行轨道出现异(yì)常(cháng)，不符(fú)合万有引力定律的(de)时候，他们就(jiù)会知道，周(zhōu)围一定有(yǒu)未知的天体通(tōng)过引(yǐn)力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过天王星运(yùn)行轨道的异(yì)常，推算并且发现了海(hǎi)王星的存在。另(lìng)外，哈雷(léi)彗(huì)星、冥王(wáng)星的发现都是应用万(wàn)有引力定律所取(qǔ)得重(zhòng)大天(tiān)文成就的例(lì)子。但是这些发现都是(shì)在恒(héng)星系统的(de)尺度当中，可当我们上升到星系或(huò)者是(shì)星(xīng)团的尺度，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨兹威基(jī)正在研究和测量后(hòu)发(fā)星系团(tuán)的质量。这是一个由数千个星系所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星系被引力束缚在一(yī)起(qǐ)。测量星(xīng)系(xì)团(tuán)的(de)质量一般会使用到两种(zhǒng)方法，当两种方法结果一致，就可以确(què)定其质量的(de)范围。

第(dì)一种是获得其(qí)"光度学(xué)的质量"，需要的数据(jù)是测量各个星系(xì)的光度(dù)。

第二种是动力学质量(liàng)的计算，是(shì)利用光谱红(hóng)移(yí)测(cè)量星(xīng)系团(tuán)中(zhōng)的各个星(xīng)系相对于星系(xì)团(tuán)的运动速度。当测量结果(guǒ)出来之后(hòu)，兹威基(jī)彻底(dǐ)懵了，“动力学质量”竟然是“光度学质(zhì)量”的400倍。这意味着(zhe)，后发座星系团有99%的质量(liàng)消失了(le)，或者说这99%的质量并knocked什么意思，knocking什么意思line-height: 24px;'>knocked什么意思，knocking什么意思(bìng)不以可见光的(de)形式(shì)所存在，我们无(wú)法看(kàn)到。最(zuì)诡异的是，在测量速度(dù)的过程中，兹威基发现星系(xì)团中很多星系的速度(dù)比(bǐ)理(lǐ)论(lùn)上要快(kuài)得多，按照牛顿的运动学定(dìng)律，仅靠这些可见星系的质量所(suǒ)产生的引(yǐn)力是无法将它们束缚在星系团内(nèi)的，它们早(zǎo)就应该被抛(pāo)出星系团之外了，除非(fēi)有一种(zhǒng)神秘的力(lì)量在起作用，这种力量来(lái)源于某种隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基(jī)提出了这(zhè)样部分不可见的暗质，它不(bù)发(fā)散光、吸光(guāng)、反(fǎn)射光(guāng)，但是它们却占据着宇(yǔ)宙中绝大部(bù)分(fēn)的质(zhì)量。只是(shì)当(dāng)时的人(rén)们对(duì)这样的(de)一种说法(fǎ)不屑一顾(gù)。

直到(dào)40年(nián)之后(hòu)，“暗物质”这个词(cí)才再一次出现。天文学家维拉(lā)鲁宾和肯特福特在观(guān)测仙女座(zuò)星(xīng)系中的恒星运动。理论上来说，距离(lí)中(zhōng)心越远的(de)恒(héng)星在其轨(guǐ)道(dào)上的(de)运(yùn)行速度就会(huì)越慢(màn)。但是他们观测的结果却(què)让(ràng)人感到不可思(sī)议。

随(suí)着(zhe)与中心(xīn)距(jù)离的(de)增加，恒星(xīng)的(de)旋转速度几(jǐ)乎保持不变。可(kě)是(shì)根据(jù)牛顿的万有引(yǐn)力定律，在(zài)星系当中如果(guǒ)没(méi)有足够大的质量来吸引它们，这些外围的恒星早(zǎo)就被甩(shuǎi)到宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基于(yú)这种现象，科学家们会使用一种相对(duì)标准的方法来解释暗物质的存在，这种方(fāng)法就是测量(liàng)星系(xì)当中气体在X轴上距(jù)离(lí)星系中心的距离，以及在Y轴上气体(tǐ)的旋转(zhuǎn)速(sù)度。如(rú)果(guǒ)出现异常的结果(guǒ)，就(jiù)认为(wèi)是由暗物质的力量(liàng)进入其中(zhōng)。

于是(shì)科(kē)学家(jiā)们通过射(shè)电望远镜(jìng)测量了(le)距离星系中心更远(yuǎn)距离的氢元素，发(fā)现它(tā)们的(de)旋转速(sù)度并(bìng)不(bù)符合牛顿的力学定律(lǜ)。我们的太(tài)阳(yáng)系(xì)也不例外，太阳系位于(yú)银河系的第三(sān)悬臂(bì)之上，距(jù)离银河系(xì)中心2.6万光年(nián)，根(gēn)据万有引力(lì)定律进行计算，太阳系的运行速度应该是160千米(mǐ)/秒，但(dàn)实际上，太(tài)阳系(xì)正在以(yǐ)220千米(mǐ)/秒(miǎo)的(de)速度围(wéi)绕银河(hé)系(xì)旋转，这个实际速(sù)度远远大于理论速度，那(nà)么产(chǎn)生以上这种向心加速度的原因很(hěn)可能就(jiù)是存在着一(yī)种(zhǒng)我们看不到(dào)的物质，是这(zhè)些暗物质的引(yǐn)力(lì)效应(yīng)将(jiāng)星(xīng)系聚集(jí)在(zài)了(le)一(yī)起。

也(yě)是从(cóng)这时开始，越来越多的(de)研究人员(yuán)开始相(xiāng)信暗物(wù)质的(de)存(cún)在。科学家根据(jù)星系(xì)外恒星轨道的速度，估算(suàn)在星系当中(zhōng)暗物质的质量占整(zhěng)个星(xīng)系质量的85%。但是，暗(àn)物质并不是唯(wéi)一(yī)可以解(jiě)释这个现象(xiàng)的原因。在一项新(xīn)的研究当中，科学家们(men)发现(xiàn)，几乎没(méi)有引力效应的遥远恒星(xīng)之间，也(yě)会(huì)出现(xiàn)速度上的微小(xiǎo)差异(yì)。另外，天文学家还发现了一个(gè)反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离地球大约2.5亿光年，大小和(hé)银河系不多(duō)，但是星系当中(zhōng)存在的恒星数量却只(zhǐ)有银(yín)河系的千分之(zhī)一。

所以在(zài)理(lǐ)论上，该星(xīng)系必须存在暗物(wù)质，否则就(jiù)会分崩离析。但(dàn)是科学家们使用最(zuì)先进的望远镜对(duì)其进行(xíng)了(le)40个小时的详细(xì)测量之后，发现星系中的恒(héng)星运动是可以用正(zhèng)常的物质和(hé)力学定律来解释的。那么又有人提出，也许该星(xīng)系的暗物(wù)质，已经被附(fù)近(jìn)的另一(yī)个大星(xīng)系剥(bō)离(lí)了。奇怪的是，它(tā)的附(fù)近没有任(rèn)何星系存在。造(zào)成这些(xiē)现象的(de)除了暗物质的假说之(zhī)外，另一(yī)种可能就是人类对引力的理解还不够全面，引力(lì)很可能(néng)在不同尺度空(kōng)间中的工作方式是不同的，这(zhè)意味着在行星系尺度中的天(tiān)体会(huì)沿着它们的轨道(dào)，按照我们所理(lǐ)解(jiě)的(de)方式(shì)运(yùn)动。但(dàn)是上(shàng)升到星系和星团的尺度(dù)，引力之间的(de)相互作用(yòng)则是不同(tóng)的方式。对于在星系团之间的相互作用(yòng)，科学家还(hái)引入(rù)了(le)外部场效(xiào)应的概念，指(zhǐ)的是在(zài)数百万光年(nián)的规模上，巨(jù)大的质量(liàng)之间会产生(shēng)对彼(bǐ)此特殊的效果，这个理论(lùn)叫(jiào)做MOND蒙(méng)德(dé)理论。如果MOND蒙德(dé)理论(lùn)成立(lì)，这意味(wèi)着我们需(xū)要对现在(zài)的物(wù)理(lǐ)定律(lǜ)进行修正，这些(xiē)发现也让(ràng)很(hěn)多人认为暗物(wù)质假说理论就此终结。但是在宇宙(zhòu)当中还有关(guān)于(yú)暗物质(zhì)存在的其(qí)他的(de)理论证据，这些理论(lùn)证据是(shì)蒙德理论所没(méi)法解(jiě)释(shì)的“引力(lì)透(tòu)镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年的子弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星系团所组成，类似这样的星团，它(tā)们大部分的普通质(zhì)量都在星系的气体当中。当星团以1000万公里(lǐ)/小(xiǎo)时发生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会导致温度的(de)急剧升高，速度(dù)大幅降低。所以在理论上(shàng)，在碰(pèng)撞之后(hòu)，子(zi)弹星系团大(dà)部分的质量将位于(yú)所有这些气体所(suǒ)在的中间区域(yù)。那么(me)我(wǒ)们通过什么来验证它的质(zhì)量区(qū)域到(dào)底是不是集中在中间呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯(sī)韦(wéi)伯太空望(wàng)远镜传回了宇宙当中第一(yī)张全彩的高清照片，在照片中我们可以明显地(dì)看到很多星(xīng)系似(shì)乎被拉伸产生(shēng)了(le)巨大的(de)形变。其(qí)实这些星系本身并不(bù)是(shì)真的被扭曲了，也不是(shì)韦伯(bó)望远镜(jìng)出了(le)什么问题(tí)，而是这样极遥远的(de)天体和(hé)我们地球上的观测者之间。被一个质(zhì)量超级巨大的(de)天(tiān)体遮挡，这个超大质量的(de)东西的引力，会使身后更遥(yáo)远星系的光(guāng)都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就(jiù)是引力(lì)透镜(jìng)效应。这(zhè)个巨大的天体(tǐ)可能是超大质量的黑洞或者(zhě)是暗物质。

所以(yǐ)当人(rén)们(men)对(duì)子弹星系(xì)团观(guān)测的(de)时候，发现它的大质量(liàng)区(qū)域并不是在中间，而(ér)是在(zài)两侧。所以最好的解释方法就(jiù)是当星团发生全(quán)部的(de)碰撞时，可被观测到的质量(liàng)气体被卡在了中间，暗物质则直(zhí)接通过了(le)这个区域，并在两边形成了引力透镜。对子弹(dàn)星系团的(de)引力透镜(jìng)研究也被认为是暗物质存在的迄今(jīn)为(wèi)止(zhǐ)最好的理论证据(jù)。

除此之(zhī)外(wài)，还有(yǒu)来自宇宙当中(zhōng)最古老(lǎo)的(de)光(guāng)。从(cóng)宇宙(zhòu)大(dà)爆炸开始，38万年(nián)之后，可见光终于可以畅通无阻地穿越在宇(yǔ)宙当中了。经过了130多亿年(nián)之后(hòu)，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性的微波辐射。其中(zhōng)红色的部(bù)分表示温度(dù)较高的区域(yù)，蓝色则表示相对较冷的区域，但实际上(shàng)它们之间的(de)温差(chà)只有(yǒu)万分之一。

科学家们通(tōng)过对前景(jǐng)背景分(fēn)离后的(de)二值图像进行连通域提取(qǔ)和标记之后发现，如果宇宙当中没有暗物质(zhì)，图形看起来不应该是这样的，而随(suí)着暗物质的增加，一(yī)些(xiē)峰(fēng)值的幅度会(huì)减小(xiǎo)，才变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测量值(zhí)，我(wǒ)们需要的暗(àn)物质大约是普通物质的(de)5倍(bèi)。这个数字与(yǔ)解释(shì)星系当中恒星运动所需要的暗物质比例(lì)是一致的。这就意味着。

用了(le)一(yī)个简单的理(lǐ)论框架，就很好地解释了很(hěn)多不(bù)同(tóng)的观测结果。而暗物质(zhì)的本质(zhì)就是(shì)宇(yǔ)宙(zhòu)当中存在着某种类型的粒子，它们不参与任何(hé)其(qí)他的电磁作用，只通过(guò)引力来(lái)相互作用(yòng)。所以如果能够找(zhǎo)到这种粒(lì)子的存在(zài)，就相(xiāng)当于找(zhǎo)到了暗物质存在的实际证(zhèng)据。这种粒子到底是什么(me)？科学(xué)家们已经(jīng)提出了数(shù)十种(zhǒng)的假想目标(biāo)，而要寻找这(zhè)些(xiē)不同(tóng)的目标粒子(zi)所(suǒ)需要的(de)实验方式也不相同(tóng)。在过去的(de)几十年当(dāng)中，人类为了寻找这些(xiē)看不见(jiàn)、摸不到，几(jǐ)乎不会与常规物质相(xiāng)互作用(yòng)的“暗物(wù)质”，科(kē)学家们已经进行(xíng)了超过50次(cì)的实验，却没有任(rèn)何实(shí)质性的发现，除了一个地方，意(yì)大利的格兰萨索山，隶(lì)属于阿(ā)尔卑斯山脉。

在(zài)山下1400米处(chù)的地下矿井当中，藏着地球上最大的地学实验室，这个实验(yàn)室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三(sān)层楼高的探测器，一直致(zhì)力于寻(xún)找暗物(wù)质粒(lì)子(zi)的周期性(xìng)震荡(dàng)。

自1997年以来，这里的科(kē)学家声称观测到了某种信号。经(jīng)过(guò)了20多年的数据收集，人们(men)发(fā)现了一个有趣的事情。探测率会(huì)在(zài)每年的6月份(fèn)达到峰值，然后(hòu)在11月降到最低，而(ér)且在(zài)20年(nián)当中每年都是一样。一些科学家认为(wèi)这可能是(shì)人类发现暗物质的第(dì)一(yī)个直接证据。

但是为(wèi)什(shén)么暗物(wù)质(zhì)会产生周期性的年度信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了太阳(yáng)系正在以220公里/秒的(de)速(sù)度围(wéi)绕(rào)着(zhe)银河(hé)系进行移动，那么如(rú)果(guǒ)暗物质存在宇宙当中，这意味(wèi)着我们也在以这样的(de)速(sù)度(dù)在穿越着(zhe)暗物质流，这个过(guò)程中(zhōng)会(huì)产生相(xiāng)应的振荡，同时(shí)地球(qiú)又以30公里/秒的速度围绕(rào)太阳进行旋转。所以有半(bàn)年的时间，地球围绕太阳的(de)方向(xiàng)与太(tài)阳环绕银河系(xì)的方(fāng)向是一致的，而另外(wài)半年则与之相反。

而在6月(yuè)份的时候，地(dì)球与太阳的方向正好达到完全(quán)一(yī)致，这(zhè)是理论上(shàng)地球穿越(yuè)暗(àn)物质流最(zuì)快的时段。而在(zài)11月(yuè)份(fèn)，又恰好达(dá)到了最(zuì)慢(màn)值(zhí)。尽管(guǎn)在实际的情况中，太阳系相对银河系的平(píng)面呈(chéng)现了60度的(de)倾斜，但(dàn)是这并不影响这个(gè)理论的有效性。

因此(cǐ)科学(xué)家认为这可(kě)以用来解释，研究人员们所观测到(dào)的周期性信(xìn)号。当然也可能有其他的情况，造成这(zhè)种(zhǒng)年(nián)度周(zhōu)期(qī)信号(hào)的差异也可能是温度(dù)、湿度、土壤中的水(shuǐ)分、高山上的积雪，甚至连意大利(lì)游客的数(shù)量也符合这个周期(qī)的规律。

所以，科学家们又在南半球建立了一个几(jǐ)乎相同的实验室(shì)，这里的季节与(yǔ)之前的实验室正好相反，而在这(zhè)里，地球穿过(guò)暗(àn)物质流的运动特征和第一(yī)个(gè)实验室是(shì)一样(yàng)的。

因此(cǐ)，如(rú)果在(zài)这(zhè)里(lǐ)可以得(dé)到相同的信号(hào)，就可以成为暗物质所存(cún)在的(de)非常有力的证据了(le)。但是(shì)由于这个实验(yàn)室刚刚建(jiàn)成不久，所以截至目前(qián)还无法提供相应(yīng)的(de)数据支持。另外(wài)，在2025年，NASA将(jiāng)会(huì)发射一台新的望(wàng)远镜，这台太空望远(yuǎn)镜(jìng)叫做(zuò)“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈(hā)勃(bó)望远镜相同，但它的(de)宽视场(chǎng)仪器提(tí)供的视(shì)野是(shì)哈(hā)勃红外仪器的100倍。南(nán)希格(gé)雷斯罗曼太空(kōng)望远镜其中一个关(guān)键的用途就(jiù)是探索暗物质(zhì)背后的奥秘，对于(yú)探测的结果，我们只(zhǐ)能(néng)拭(shì)目以待(dài)了。费米(mǐ)实验(yàn)室粒子天体(tǐ)物理中心的(de)科(kē)学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯特芬研究发现(xiàn)，如果暗物质存在(zài)，它们极有可能拥有另一种神秘(mì)的效(xiào)应，这种暗物质效(xiào)应，会支持宇宙当中生命的诞(dàn)生(shēng)，或者说是(shì)生命进化的(de)一个(gè)重要因素。

如(rú)果这一理论得(dé)到进一(yī)步的证实，那么遍布(bù)宇宙当中(zhōng)的暗(àn)物质会不会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中某个角落的行(xíng)星上，暗物(wù)质正在通过(guò)这样的(de)效(xiào)应(yīng)创造(zào)生命。当然，这些(xiē)推论(lùn)的大前提是要先找到暗物质存(cún)在的实际(jì)证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们觉得(dé)暗(àn)物质(zhì)到底(dǐ)存不存在呢？喜欢(huān)请点(diǎn)赞，你的支(zhī)持(chí)是我更新(xīn)的动力！

未经允许不得转载：首页-哆唻咪批发商城(本店域名www.123pf.cn)-淘宝网 knocked什么意思，knocking什么意思