宇宙(zhòu)是“人为制造”的？为(wèi)何(hé)会存(cún)在科学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟(jìng)是什么(me)？人类为了寻(xún)找暗物质存在的证据，科学(xué)家们(men)在过去(qù)的几十(shí)年(nián)当中进行(xíng)了超(chāo)过50次的长期实验，但是却没(méi)有(yǒu)发现任何的有效(xiào)证据。除了一个地(dì)方，在1687年出版的自然哲(zhé)学数(shù)学原(yuán)理(lǐ)一书中，埃萨克牛顿发表了(le)万有引力定律，它揭示了宇宙(zhòu)中天体运动的规律。往后的几(jǐ)百年来，当天(tiān)文(wén)学家们(men)发现某些(xiē)天(tiān)体运(yùn)行轨道出现异常，不符合(hé)万有引力定律的时候，他们就(jiù)会知道(dào)，周围一定有未知的(de)天体通过引力在摄动它的(de)轨道。比如在1846年，奥(ào)本勒维(wéi)耶就(jiù)通过(guò)天王星运行(xíng)轨道的(de)异常，推算并且发现了(le)海(hǎi)王星的存在(zài)。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王星的发(fā)现都是应用万有(yǒu)引力定律所取得(dé)重大天文(wén)成(chéng)就的例子。但是这些(xiē)发(fā)现都(dōu)是在恒星系统的尺度(dù)当中，可(kě)当(dāng)我们上(shàng)升到(dào)星系或者是星团的尺度，事情就开始(shǐ)变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞(ruì)士的物(wù)理(lǐ)学家弗里茨兹威基(jī)正在研(yán)究和(hé)测量后发(fā)星(xīng)系团的质(zhì)量。这是(shì)一(yī)个(gè)由数(shù)千(qiān)个星系所组成的巨大星系团，这些星系(xì)被引力(lì)束缚在一起。测量星系团的质量(liàng)一般会(huì)使用到两(liǎng)种方法，当两种(zhǒng)方法结果一(yī)致，就可以确定其质(zhì)量的范围。

第(dì)一(yī)种(zhǒng)是(shì)获(huò)得其"光度学的质量(liàng)"，需要(yào)的数据是测量各(gè)个星系的光度。

第(dì)二种是动力学质量的计算，是(shì)利用光(guāng)谱红移测量星(xīng)系团中的(de)各个星系相(xiāng)对于星系团的运动速度。当(dāng)测量结果出来(lái)之后，兹威基彻底懵了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度学质量”的400倍(bèi)。这意味(wèi)着，后发座星系团有99%的(de)质量消失了，或者(zhě)说(shuō)这(zhè)99%的(de)质量并不以可(kě)见光的形(xíng)式(shì)所存在，我们无法看到(dào)。最诡(guǐ)异(yì)的是，在测量(liàng)速度(dù)的过程中，兹威基发现星系团中很多星系的速度比(bǐ)理论(lùn)上要快得多(duō)，按照牛顿的运动学定律，仅(jǐn)靠(kào)这些可见星(xīng)系的质量所产(chǎn)生的引力是无法(fǎ)将它们束缚在星系团(tuán)内的，它(tā)们早就应该被抛(pāo)出星系团之外了(le)，除非有一种神(shén)秘(mì)的力量在起作用，这种力量来源于(yú)某种隐形的(de)物(wù)质。

据此，兹(zī)维基提出了这样(yàng)部(bù)分不可见的暗质，它不发散光、吸光、反射光，但是它们却占据着宇宙中(zhōng)绝大部分的质(zhì)量。只是当时(shí)的人(rén)们对这样的一种说法不屑(xiè)一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出(chū)现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特(tè)福特在观测(cè)仙女座星(xīng)系(xì)中的(de)恒星(xīng)运动。理论上来说，距离中心越远的恒星在其轨道上的运行(xíng)速度就会(huì)越(yuè)慢。但是他(tā)们观测(cè)的结果却让人感到不可(kě)思议。

随着与中心距离的增加，恒星(xīng)的旋转(zhuǎn)速(sù)度几乎保持(chí)不变(biàn)。可是根据(jù)牛(niú)顿的万有引力定律，在星系(xì)当中如(rú)果没有足够大的质(zhì)量来吸引(yǐn)它们，这(zhè)些外围的恒星早就(jiù)被甩到(dào)宇宙当中(zhōng)了。基于这种(zhǒng)现(xiàn)象，科学家们会使用一种相对标准的方法来解释暗物质的存在，这种方(fāng)法就是测(cè)量星(xīng)系当(dāng)中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及(jí)在Y轴上气体的旋转速度(dù)。如果(guǒ)出(chū)现异常的结果，就认(rèn)为是由暗物质的力(lì)量(liàng)进入其中。

于是科学家们通过射电(diàn)望(wàng)远镜测量了距离星系中心(xīn)更远距离的氢元素，发现它们的旋转(zhuǎn)速(sù)度并不符合牛顿的力学定律。我(wǒ)们的(de)太阳系也不例外(wài)，太阳系位于银河系的第三(sān)悬臂之(zhī)上，距(jù)离(lí)银河系中心2.6万(wàn)光年，根据(jù)万有引力(lì)定律进行(xíng)计算，太阳系的运行(xíng)速度应该是160千米/秒，但实(shí)际上，太阳系(xì)正在以220千米/秒的(de)速度围绕银河系旋转(zhuǎn)，这个实际速度远远大于理论速度，那么(me)产生以上这种向心(xīn)加速度的原(yuán)因很(hěn)可能(néng)就是存在(zài)着一种(zhǒng)我(wǒ)们(men)看(kàn)不到的物(wù)质，是这些暗物质的引力效(xiào)应将星系聚集在(zài)了一起。

也(yě)是从这时(shí)开始，越来越多的研究人(rén)员(yuán)开始相信暗(àn)物质的存在。科学家根据星系外(wài)恒(héng)星(xīng)轨道的速(sù)度，估算(suàn)在星系当(dāng)中(zhōng)暗物质的质量占整(zhěng)个星系质量的85%。但是，暗(àn)物质并(bìng)不是唯一可以解释这个现象的原因(yīn)。在一(yī)项新的(de)研究当中，科学(xué)家们发现，几乎没有引(yǐn)力(lì)效应的遥远恒(héng)星之间，也会(huì)出现速(sù)度(dù)上的微小差异。另外，天文学家还发现了一个反(fǎn)常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地(dì)球(qiú)大约(yuē)2.5亿光年(nián)，大小和(hé)银河(hé)系不多(duō)，但是星系当中存在(zài)的恒(héng)星数量却只(zhǐ)有银河系的千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星(xīng)系(xì)必须(xū)存在(zài)暗物质(zhì)，否(fǒu)则就会分崩离析。但是科学家们使用最先进的望远镜(jìng)对其(qí)进行了40个小时的详细测量(liàng)之后，发(fā)现(xiàn)星(xīng)系中的恒(héng)星运动是可以用正常的物质(zhì)和力学定律来解释的(de)。那么又有人提(tí)出，也许该星系的(de)暗物质，已经被附近的另一(yī)个大星系剥离了。奇怪的是，它的(de)附近没(méi)有任何星系存在(zài)。造成(chéng)这些现象的除了暗物质的假说之外，另(lìng)一种可能就是人类对引(yǐn)力的理(lǐ)解还(hái)不够全面，引力很可能在不同尺(chǐ)度空间中(zhōng)的工作方式是(shì)不同的，这意味着在行星(xīng)系(xì)尺度中的(de)天体(tǐ)会沿着它们(men)的轨道，按(àn)照我们(men)所理解的方式(shì)运(yùn)动。但是上升到星系和星团的尺度，引力(lì)之间的相互作用则是不同的(de)方式。对于(yú)在星系团之间的相(xiāng)互作用，科学家还引入了外(wài)部场效应的概念，指的是在数百(bǎi)万(wàn)光年(nián)的规模上，巨大的质量(liàng)之间会(huì)产生对彼此(cǐ)特殊的效果(guǒ)，这个理(lǐ)论叫做MOND蒙德(dé)理(lǐ)论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立(lì)，这意味着我们(men)需要对现在(zài)的物理定律进行(xíng)修正(zhèng)，这些发现也(yě)让很多人认为暗物质假(jiǎ)说理(lǐ)论就(jiù)此终结。但是(shì)在宇宙当(dāng)中还有关(guān)于暗物质存在的其他的理论证据，这些理论证据是蒙德理论所没法解释的(de)“引(yǐn)力透(tòu)镜”。

径向距(jù)离为37亿(yì)光年的子(zi)弹星系团，由两(liǎng)个碰撞(zhuàng)的星(xīng)系(xì)团所(suǒ)组成，类(lèi)似这样的星团，它(tā)们大(dà)部分的普通质量都在(zài)星(xīng)系的气体(tǐ)当中。当星团以1000万公里/小时发生碰(pèng)撞的时候，星际气体的(de)相互作用就会导致(zhì)温度的急剧升高，速(sù)度大幅降低。所以(yǐ)在理论(lùn)上(shàng)，在碰(pèng)撞之后，子弹星(xīng)系(xì)团大部分的质量(liàng)将位(wèi)于所有这些气体所在的中间区域。那么我们通过什么来(lái)验证它的质量区域到底是不是(shì)集中在中间呢？前(qián)不久，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜传回(huí)了宇(yǔ)宙(zhòu)当中第一张全彩的高(gāo)清照片，在照(zhào)片(piàn)中我(wǒ)们可(kě)以明显(xiǎn)地看到很多(duō)星(xīng)系似乎(hū)被拉伸产(chǎn)生了(le)巨大(dà)的形变。其实这些星系本身并不是真(zhēn)的被扭曲了，也不是韦(wéi)伯望远镜出了什么问题(tí)，而是(shì)这样极遥远的天(tiān)体和(hé)我们地球上(shàng)的观测者之间。被一个(gè)质(zhì)量(liàng)超级巨大(dà)的(de)天体(tǐ)遮挡，这个超(chāo)大质量的东西的引力(lì)，会使身(shēn)后更遥远星系(xì)的光都(dōu)发生(shēng)了扭曲。这个(gè)现(xiàn)象就是引力透镜(jìng)效应。这个巨大的天体可(kě)能是超大质量的黑洞或者是(shì)暗物质(zhì)。

所以当人们对子弹(dàn)星系团观测的时候，发(fā)现它的(de)大质(zhì)量区域(yù)并(bìng)不(bù)是(shì)在中(zhōng)间，而是在两侧。所(suǒ)以(yǐ)最好的(de)解释方法就是当(dāng)星团发(fā)生全部(bù)的碰撞时，可(kě)被观(guān)测(cè)到的质量气(qì)体被(bèi)卡在了中间，暗物质则直(zhí)接通过(guò)了这个(gè)区域，并在(zài)两边形成了引(yǐn)力透镜。对子弹(dàn)星系团的(de)引力(lì)透镜研(yán)究也被认为是暗物质存(cún)在的迄(qì)今为止最(zuì)好(hǎo)的理论证据。

除此之(zhī)外，还(hái)有来自宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万年之后(hòu)，可见光终于(yú)可以畅通无阻地穿(chuān)越在宇宙当中了。经过了130多(duō)亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性的微波辐射(shè)。其中红(hóng)色的部分(fēn)表(biǎo)示温度较高的区域，蓝色则(zé)表示(shì)相(xiāng)对(duì)较冷的区(qū)域，但实际上它们之间的温差只有万(wàn)分之一。

科学家们(men)通过对前景背(bèi)景分离后的(de)二值(zhí)图像进(jìn)行连(lián)通域提取和标(biāo)记之后发(fā)现，如果宇(yǔ)宙当中(zhōng)没有暗物质，图(tú)形看起来(lái)不(bù)应(yīng)该是这样的，而随(suí)着暗物质的增加(jiā)，一些峰值的幅(fú)度(dù)会减小，才变得看起来“和谐(xié)”。为(wèi)了匹(pǐ)配宇宙微波背景辐射的测量值(zhí)，我(wǒ)们(men)需要的暗物(wù)质(zhì)大约是普(pǔ)通(tōng)物质(zhì)的5倍。这(zhè)个数字与(yǔ)解释星系当(dāng)中恒星运(yùn)动所(suǒ)需要的暗物质比例是一致的(de)。这就意味(wèi)着。

用了一个简单(dān)的理论框架(jià)，就很好地解释了很多不(bù)同的观测结(jié形容雨水声音的词语有哪些，形容雨水声音的词语四个字)果。而暗物(wù)质的本质就是宇(yǔ)宙当中存(cún)在着某种(zhǒng)类型的粒子，它们不参与任何其他的电(diàn)磁(cí)作用，只通过(guò)引力(lì)来相互作用(yòng)。所以如果能够找到这种粒子的存(cún)在，就相当于找(zhǎo)到了暗物质存在的实际证据。这种粒子到底是什么(me)？科(kē)学(xué)家们已经提出(chū)了数十(shí)种的假想目标(biāo)，而要寻找这(zhè)些(xiē)不同的(de)目标粒子所需要的实验方式也不相同。在过去的几十年当(dāng)中，人类为(wèi)了寻找(zhǎo)这些看(kàn)不见(jiàn)、摸不到，几乎(hū)不会与常(cháng)规物质相互(hù)作用(yòng)的(de)“暗物质”，科学家们已(yǐ)经进行了超(chāo)过50次的实(shí)验，却没(méi)有任何实质性的发现，除(chú)了(le)一个地方，意(yì)大利(lì)的格兰萨索山，隶(lì)属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下(xià)矿井当中，藏着地球上(shàng)最(zuì)大的地学实验室(shì)，这个实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探(tàn)测器，一直致(zhì)力于寻找暗物质粒(lì)子的(de)周期性(xìng)震荡。

自1997年以来，这里的科(kē)学(xué)家声(shēng)称观测到(dào)了某种信号。经过(guò)了20多年(nián)的数据收集，人们发现了一个有趣的(de)事情。探测率会在每年的(de)6月份达(dá)到峰值，然(rán)后在11月降到最低，而且在20年当中每年都是一(yī)样。一些(xiē)科学家认为(wèi)这可能是人(rén)类发现暗物(wù)质的第(dì)一(yī)个(gè)直接证据。

但是为什么暗物质会(huì)产生(shēng)周期(qī)性(xìng)的年度信号呢(ne)？刚才我们讲了太阳系正在(zài)以220公(gōng)里/秒的(de)速度围(wéi)绕着银(yín)河系进行移动，那(nà)么如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中，这意味着(zhe)我(wǒ)们也(yě)在以这样的速度在穿越着暗物质流，这个过程中会产生相应的振荡，同时地球又以(yǐ)30公里/秒的速度(dù)围绕太阳进行(xíng)旋转。所以有半年的时间，地(dì)球围(wéi)绕太(tài)阳(yáng)的方向与太阳环绕银(yín)河系(xì)的(de)方向是一致的，而另外(wài)半年则与之相反。

而在6月份的时候，地球(qiú)与太阳的(de)方向正好(hǎo)达到完(wán)全(quán)一致，这是理论上(shàng)地(dì)球穿越暗物质流最快的时段。而(ér)在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在(zài)实际(jì)的情况中(zhōng)，太阳系相(xiāng)对银河(hé)系的(de)平面(miàn)呈(chéng)现了(le)60度的(de)倾(qīng)斜，但是这并不影响这个理论(lùn)的有效性。

因此科学家认(rèn)为这(zhè)可以(yǐ)用(yòng)来(lái)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，造成这种年度周(zhōu)期信(xìn)号(hào)的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土壤中的水分、高山(shān)上的积雪，甚(shèn)至连意大利游客的(de)数(shù)量也符(fú)合这个周期的(de)规(guī)律。

所以(yǐ)，科学家们(men)又在南半球建立了一个几(jǐ)乎(hū)相(xiāng)同的实验(yàn)室，这里的季(jì)节与之前(qián)的实(shí)验室正好相反，而(ér)在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运动(dòng)特(tè)征和(hé)第(dì)一个实(shí)验室是(shì)一样的(de)。

因此(cǐ)，如(rú)果在(zài)这里可以得到相(xiāng)同的信(xìn)号，就(jiù)可以成为暗物质所存在的非常有力的证(zhèng)据(jù)了。但是由于这(zhè)个实验室刚刚建(jiàn)成不(bù)久(jiǔ)，所以截至目前(qián)还无法提供相应的(de)数(shù)据支持(chí)。另(lìng)外，在(zài)2025年，NASA将会发射一台新的望(wàng)远(yuǎn)镜，这台太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相(xiāng)同(tóng)，但它的(de)宽视场仪器提供的(de)视野是哈勃红(hóng)外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯(sī)罗曼(màn)太空(kōng)望远镜(jìng)其中一个关键的(de)用途就(jiù)是探索(suǒ)暗物质背(bèi)后(hòu)的奥秘，对于探(tàn)测的结果，我们只能(néng)拭目以待了。费米实验室粒子(zi)天体物理中(zhōng)心的(de)科(kē)学家丹(dān)琥珀和(hé)贾(jiǎ)森斯特(tè)芬研究发现，如果(guǒ)暗物质存(cún)在，它们极(jí)有可能拥有(yǒu)另(lìng)一种神秘的(de)效应(yīng)，这种暗物质效应(yīng)，会支持宇(yǔ)宙当中(zhōng)生(shēng)命的(de)诞生，或者说是(shì)生命进化的一个重(zhòng)要因素。

如(rú)果这一理论得(dé)到进(jìn)一步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗(àn)物质会不会意味着人(形容雨水声音的词语有哪些，形容雨水声音的词语四个字rén)类并不孤单(dān)呢？或许在(zài)宇(yǔ)宙当中(zhōng)某个角落(luò)的行星上，暗物质正在通过这(zhè)样(yàng)的(de)效应创造生命。当然(rán)，这些推论的大(dà)前提是要(yào)先找到暗物质存在(zài)的实际证据(jù)。那么小伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得暗物质(zhì)到底存不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支(zhī)持是(shì)我更新的动力(lì)！

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 形容雨水声音的词语有哪些，形容雨水声音的词语四个字