宇宙(zhòu)是“人为制(zhì)造”的(de)？为何会存(cún)在科学无(wú)法解释(shì)的(de)“暗(àn)物质”？暗物质又究竟(jìng)是(shì)什么？人(rén)类为(wèi)了寻找暗物质存在的证(zhèng)据，科学家们在过去(qù)的(de)几十年当中进行了超过50次的(de)长期实验，但(dàn)是(shì)却没有(yǒu)发现任(rèn)何的有效证(zhèng)据(jù)。除了一(yī)个地(dì)方，在1687年出版(bǎn)的自(zì)然哲学数学原(yuán)理(lǐ)一(yī)书(shū)中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律(lǜ)，它(tā)揭示(shì)了宇宙中天体运动的规律。往后的几(jǐ)百年来，当天(tiān)文学家们发(fā)现(xiàn)某些天体(tǐ)运(yùn)行轨(guǐ)道出现异常(cháng)，不符合万有引力定律的时(shí)候，他们就会知道，周(zhōu)围一定有未(wèi)知(zhī)的天体通过引力在摄动(dòng)它(tā)的轨道(dào)。比(bǐ)如(rú)在1846年，奥本勒维耶(yé)就通过(guò)天王(wáng)星运行轨道(dào)的异常，推算(suàn)并且发现了海(hǎi)王(wáng)星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发(fā)现都是应用万有(yǒu)引力定律所取得重大天(tiān)文成就的例(lì)子(zi)。但是这些(xiē)发现都是在恒星(xīng)系统的尺度当中，可(kě)当我(wǒ)们上升(shēng)到(dào)星(xīng)系或者是星团的尺度，事情就(jiù)开始变得(dé)诡异(yì)了。

1933年(nián)，瑞士的物理(lǐ)学家(jiā)弗里茨兹威基正在研(yán)究和测(cè)量后发星系团的(de)质量。这是一个由(yóu)数千个星系(xì)所组成的巨大星系团，这些星系(xì)被引(yǐn)力束缚在(zài)一(yī)起。测量星(xīng)系团的(de)质量(liàng)一般会使用(yòng)到两种方法，当两种(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)结果(guǒ)一致(zhì)，就(jiù)可以确定其质量的范围(wéi)。

第一种是获得(dé)其"光度(dù)学的质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第二种是动力学质量的(de)计(jì)算，是利(lì)用光谱红(hóng)移测量星系团中的(de)各个星系相对于星系团的运动速度。当测量结果出来之(zhī)后，兹威基(jī)彻(chè)底(dǐ)懵(měng)了，“动(dòng)力(lì)学(xué)质量”竟然是“光度(dù)学质量(liàng)”的400倍。这意(yì)味着，后(hòu)发座星系(xì)团有99%的质量消(xiāo)失了(le)，或者说这(zhè)99%的质量并不(bù)以可见(jiàn)光的(de)形式所存(cún)在，我们无法(fǎ)看到。最诡异(yì)的是(shì)，在测量速度(dù)的过程中，兹威基(jī)发(fā)现星系(xì)团中很多(duō)星系的速度比(bǐ)理论上要(yào)快得(dé)多，按(àn)照(zhào)牛顿的运动学定律，仅靠这(zhè)些(xiē)可见星(xīng)系(xì)的(de)质量所产(chǎn)生(shēng)的引力是无法将(jiāng)它们束缚在星系团内的，它们早(zǎo)就应该被抛(pāo)出(chū)星系团(tuán)之外了，除非(fēi)有一(yī)种神(shén)秘的力量在起作用，这种力量(liàng)来源于某种隐形的物质。

周公吐哺天下归心的意思是什么意思，周公吐哺天下归心的意思是什么解释e="jpeg" data-w="1479" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/46f985a9e4c3e7e.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

据此，兹维基提出了这样部分不(bù)可见的暗质(zhì)，它不发散(sàn)光、吸光、反射光，但(dàn)是它们(men)却占(zhàn)据着(zhe)宇宙(zhòu)中(zhōng)绝大(dà)部(bù)分(fēn)的质量(liàng)。只是当时的人们对这样(yàng)的(de)一种说法不屑一(yī)顾(gù)。

直(zhí)到40年(nián)之后，“暗物质(zhì)”这(zhè)个词才再一次(cì)出现(xiàn)。天(tiān)文学(xué)家维拉(lā)鲁宾和(hé)肯(kěn)特福(fú)特在观测仙女座星系(xì)中的恒星运动。理(lǐ)论上来说，距离中心越远的(de)恒(héng)星(xīng)在其轨道上的运行速(sù)度就会越慢。但是他们观测的结果却让人(rén)感到不(bù)可思议。

随(suí)着与中(zhōng)心距离的增加，恒星的旋转(zhuǎn)速度几乎保(bǎo)持(chí)不变。可(kě)是根据牛顿的(de)万有引力(lì)定律，在星(xīng)系(xì)当中如果(guǒ)没(méi)有足够(gòu)大的质量来吸(xī)引(yǐn)它们，这些外围的恒(héng)星早就(jiù)被(bèi)甩到宇宙当中了。基于(yú)这(zhè)种(zhǒng)现象，科学家们会(huì)使用一(yī)种相对(duì)标准的方法来(lái)解释暗物(wù)质的存在(zài)，这种方法就是测量星系当(dāng)中(zhōng)气体在X轴上距离星系中(zhōng)心的距离，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异(yì)常的结果，就认为是由(yóu)暗物(wù)质的力量进入其中。

于(yú)是(shì)科学家们(men)通过射电望远镜测量了距(jù)离(lí)星系中(zhōng)心更远距离(lí)的(de)氢元素，发现它们(men)的旋转速度并不(bù)符合(hé)牛顿的力学定律。我们的太(tài)阳系也不例外，太(tài)阳系位于银河(hé)系的第三(sān)悬(xuán)臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根据(jù)万有(yǒu)引(yǐn)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，但实际上，太(tài)阳(yáng)系正在以220千米/秒(miǎo)的速度围绕(rào)银河系旋转(zhuǎn)，这个实际速度远远大于(yú)理论(lùn)速度，那么(me)产生(shēng)以上这种向(xiàng)心加(jiā)速(sù)度的(de)原因很可能就是(shì)存在着(zhe)一种我们看不(bù)到的物(wù)质，是这些暗物(wù)质的(de)引力效应将(jiāng)星系(xì)聚集(jí)在了一起(qǐ)。

也(yě)是(shì)从这(zhè)时开(kāi)始(shǐ)，越来越多的研(yán)究人员开始相信暗物(wù)质的存在。科学家根据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算在(zài)星系当中暗物质(zhì)的质量占整个星系质量的85%。但是，暗物(wù)质并不是(shì)唯一可以解释(shì)这个现(xiàn)象的原因。在一项新的研究(jiū)当中，科学家(jiā)们发现，几乎(hū)没有引力效(xiào)应的遥远恒星之(zhī)间(jiān)，也会出现(xiàn)速度上(shàng)的微(wēi)小差异。另外，天文学家还发现了一个反常的(de)星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地球大约(yuē)2.5亿光(guāng)年(nián)，大小和银河系不多，但是星系当(dāng)中(zhōng)存在(zài)的(de)恒星(xīng)数量却只有(yǒu)银河(hé)系的(de)千分之一。

所(suǒ)以(yǐ)在理(lǐ)论上，该星系(xì)必须存在暗物质(zhì)，否则就(jiù)会(huì)分崩(bēng)离(lí)析。但是科学家(jiā)们使用最(zuì)先(xiān)进的(de)望远镜对其进行了40个小(xiǎo)时(shí)的详细(xì)测量之后(hòu)，发现星系中(zhōng)的恒星运动是可以用正常的物质和力学定律来解释的。那(nà)么又有人(rén)提出(chū)，也许(xǔ)该(gāi)星(xīng)系的暗物质，已经被(bèi)附近(jìn)的(de)另一个大星(xīng)系剥离(lí)了。奇怪的是，它的附近没有任(rèn)何星系存(cún)在。造成这些(xiē)现象的除了(le)暗物质(zhì)的假说之外(wài)，另一种可能就(jiù)是人类对(duì)引力的(de)理(lǐ)解(jiě)还不够全(quán)面(miàn)，引力很可能在不同尺(chǐ)度空(kōng)间(jiān)中的工作方式是不同的，这(zhè)意味着(zhe)在行星系(xì)尺度中(zhōng)的天体会沿(yán)着它(tā)们的(de)轨道，按照我们所理解的方式运动(dòng)。但是上升到星系和星团的尺度(dù)，引力之间的相(xiāng)互作(zuò)用则是不同的方式。对于在星系团之间的相互(hù)作用(yòng)，科(kē)学家(jiā)还引入了外(wài)部(bù)场效应的概(gài)念(niàn)，指的是在数百(bǎi)万光(guāng)年的规模上，巨大的质(zhì)量之间会产生(shēng)对(duì)彼(bǐ)此特殊的(de)效果，这个理(lǐ)论(lùn)叫做(zuò)MOND蒙德(dé)理论。如(rú)果MOND蒙德理论成立，这意味着我们需要对现(xiàn)在(zài)的物理定律进行修正，这些发现(xiàn)也让很多人认(rèn)为暗物质假说理论就此终结。但是(shì)在宇(yǔ)宙当中还有关于暗(àn)物质存在的其他的理论证(zhèng)据，这些理论证据是(shì)蒙德(dé)理论所没法解释的“引(yǐn)力(lì)透(tòu)镜”。

径向距离为(wèi)37亿(yì)光年的子(zi)弹(dàn)星系团，由两(liǎng)个碰撞的星系(xì)团所组成(chéng)，类似这样的(de)星团，它(tā)们(men)大(dà)部分(fēn)的普(pǔ)通(tōng)质(zhì)量都在星系的气体当中。当星团以(yǐ)1000万公里/小时发生碰(pèng)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(gāo)，速度大幅(fú)降低。所以在理论(lùn)上(shàng)，在碰撞之后，子弹星系团大部分的(de)质(zhì)量(liàng)将位于所有这些(xiē)气(qì)体所在的中间区域。那么(me)我们通过什么来验证它的质量(liàng)区域到底是不是集中在中间呢？前不(bù)久，詹姆(mǔ)斯韦伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙当中(zhōng)第一张(zhāng)全彩的高清(qīng)照片，在照片中我们可以(yǐ)明显地看到(dào)很多(duō)星系似(shì)乎被拉伸(shēn)产生(shēng)了巨大的(de)形变。其实这些星系本身并不(bù)是真的被扭曲了(le)，也不是韦伯望(wàng)远镜出了什(shén)么(me)问题(tí)，而是这样(yàng)极遥远的天(tiān)体(tǐ)和我们地球上的观测者之间。被(bèi)一个质(zhì)量超级巨大的天(tiān)体遮挡，这个超(chāo)大质(zhì)量(liàng)的东(dōng)西的引力(lì)，会使身后更(gèng)遥(yáo)远星系的光都发生(shēng)了扭曲。这个现象就是引(yǐn)力透镜效应(yīng)。这个巨大的天体可能是超大(dà)质量的黑洞或者(zhě)是暗物质。

所以当人们对子弹星(xīng)系(xì)团观测的时(shí)候(hòu)，发现它的大质量区域并不是在中间，而是在(zài)两侧。所(suǒ)以最好(hǎo)的解(jiě)释方法就(jiù)是(shì)当星团发生全部的碰撞时(shí)，可(kě)被观测(cè)到(dào)的质(zhì)量气体被卡(kǎ)在了中间，暗物(wù)质(zhì)则直接(jiē)通过了(le)这个区域(yù)，并(bìng)在两边形成了引(yǐn)力透镜(jìng)。对子弹星系团(tuán)的引力透镜研究也被认为是暗物(wù)质(zhì)存在的迄今(jīn)为止最好的理论证(zhèng)据。

除此之外(wài)，还有来自宇宙当中最(zuì)古(gǔ)老的(de)光。从(cóng)宇宙大爆炸开始，38万年(nián)之(zhī)后，可见光(guāng)终于可以畅通无阻地穿越在宇(yǔ)宙当中了(le)。经过了130多亿年之后，这些光在宇宙空(kōng)间背景上留下了(le)各相(xiāng)同性的微波辐射。其中(zhōng)红色(sè)的部分表(biǎo)示(shì)温度较高的区(qū)域，蓝(lán)色则表示相(xiāng)对较冷的区域(yù)，但(dàn)实际上它们(men)之间的(de)温(wēn)差只(zhǐ)有万分之一(yī)。

科学家们通过对前(qián)景(jǐng)背景分离后的二值图像(xiàng)进行(xíng)连通域提取和标记(jì)之后发现，如果宇宙当中没有暗物质，图形看起(qǐ)来不应该是这样的，而(ér)随着(zhe)暗物质(zhì)的增加(jiā)，一些峰值的(de)幅(fú)度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配(pèi)宇宙微波背景辐(fú)射的测量值(zhí)，我们需(xū)要的暗物(wù)质(zhì)大(dà)约是普通(tōng)物质的5倍(bèi)。这(zhè)个数字(zì)与解释星系(xì)当(dāng)中恒星运动所需要的(de)暗(àn)物质比(bǐ)例是一致的(de)。这就意味着。

用了(le)一个(gè)简单的理(lǐ)论框架，就很好地解释(shì)了很多不同的(de)观测(cè)结果。而(ér)暗(àn)物质的本质就是宇(yǔ)宙当中存在着某(mǒu)种类型的粒(lì)子，它们不参与(yǔ)任何其他的电磁作用，只通过引力来(lái)相互作(zuò)用。所以如果能够找(zhǎo)到这(zhè)种粒(lì)子的存在，就相当于找到(dào)了(le)暗物质存在的(de)实际证据。这种粒子到底是什么？科学家们已经提出了数十种的(de)假想(xiǎng)目标，而要寻找(zhǎo)这些不同的目标(biāo)粒子(zi)所需要的实验方式也不相(xiāng)同。在过(guò)去的(de)几十(shí)年当中，人类为了寻找这些看不见(jiàn)、摸不到，几乎(hū)不(bù)会与常(cháng)规物质相互作(zuò)用(yòng)的(de)“暗物质”，科学家们(men)已经(jīng)进行了超(chāo)过50次的实验(yàn)，却没有任何(hé)实质性的发现(xiàn)，除了(le)一个地(dì)方(fāng)，意(yì)大利(lì)的格兰萨索山(shān)，隶(lì)属于阿尔(ěr)卑(bēi)斯(sī)山脉。

在山(shān)下(xià)1400米处的地下矿(kuàng)井当中，藏着地球(qiú)上最大(dà)的(de)地学实验室(shì)，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三层楼高的探测器，一(yī)直致(zhì)力于寻(xún)找(zhǎo)暗物质粒子的周(zhōu)期性震荡。

自1997年以(yǐ)来，这里的科学(xué)家周公吐哺天下归心的意思是什么意思，周公吐哺天下归心的意思是什么解释声称观测到了某(mǒu)种信号。经过了20多年(nián)的数据收(shōu)集，人们发现了一个有趣的事情。探(tàn)测率会在每(měi)年的6月份达到峰(fēng)值，然后在11月降到最(zuì)低，而且在(zài)20年当中每(měi)年都是(shì)一(yī)样。一些科学家认为(wèi)这可能是人类发现暗物质的第(dì)一个直(zhí)接证据。

但是为什么暗(àn)物(wù)质会产(chǎn)生周期(qī)性(xìng)的年度信号呢(ne)？刚(gāng)才我们(men)讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒的速(sù)度围绕(rào)着银河系进行移动，那么如果暗物质存在宇宙(zhòu)当中，这意味着我们也在以这样的速度(dù)在(zài)穿越(yuè)着暗物质流(liú)，这个过程中会产生(shēng)相应的(de)振荡，同时地球又以30公里/秒(miǎo)的速度围绕太(tài)阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕太(tài)阳的方向与太阳环绕银河系的方向是一(yī)致的，而另外半年则与之相反。

而在6月份的时(shí)候(hòu)，地球与太阳的方向正好达(dá)到完全一(yī)致，这是理论上地球(qiú)穿越(yuè)暗物质(zhì)流(liú)最快的时段。而(ér)在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的情况(kuàng)中，太阳系(xì)相对(duì)银河系的(de)平面呈(chéng)现了60度的(de)倾(qīng)斜，但是(shì)这并不影响这(zhè)个理论的有效性。

因此科(kē)学家认为这可以用来解释，研究(jiū)人(rén)员们所观测(cè)到的周期性信号。当然也可能有其他的(de)情况(kuàng)，造成这(zhè)种年度周期信(xìn)号的差异(yì)也可能是温度、湿度、土(tǔ)壤(rǎng)中的水(shuǐ)分、高山(shān)上的积(jī)雪，甚至连意大利游客的数量也(yě)符合(hé)这(zhè)个周期的规律。

所(suǒ)以，科学家(jiā)们又在南半球建立了一个几乎相同的(de)实验室，这(zhè)里的季节与之前的(de)实(shí)验室正好相反，而(ér)在这里(lǐ)，地球(qiú)穿过暗(àn)物质(zhì)流的周公吐哺天下归心的意思是什么意思，周公吐哺天下归心的意思是什么解释运动特征和第一(yī)个实验室是一样的。

因(yīn)此，如果在这里可以得到相同的信号(hào)，就(jiù)可以成为暗物质所存在的(de)非常有力的(de)证据(jù)了。但是由于这(zhè)个(gè)实验室刚刚建(jiàn)成不久(jiǔ)，所以(yǐ)截(jié)至目前还无法(fǎ)提供相应的(de)数据(jù)支持。另外，在(zài)2025年，NASA将会发射一台新(xīn)的(de)望(wàng)远镜(jìng)，这台太空望远镜叫做“南(nán)希格(gé)雷斯罗(luó)曼”，它的(de)主镜大小跟哈勃望(wàng)远镜相同(tóng)，但它的宽视场仪器(qì)提供(gōng)的视野是哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希格(gé)雷斯罗曼(màn)太空望远镜(jìng)其中一个关键的(de)用途就(jiù)是探索暗物质背(bèi)后的奥秘，对于探测(cè)的(de)结果，我(wǒ)们只能拭目以待了。费米实(shí)验室粒子天体物理(lǐ)中心的科学家(jiā)丹琥珀和贾森斯特芬研究发现(xiàn)，如果暗物质(zhì)存(cún)在，它们(men)极有可(kě)能(néng)拥有(yǒu)另一种神秘的(de)效应(yīng)，这(zhè)种暗物质效应，会支持宇(yǔ)宙当中生命(mìng)的诞(dàn)生，或者说是生命进化的一(yī)个重要因素。

如果这一理论得到进一步的证实(shí)，那么遍布宇宙当中(zhōng)的暗物(wù)质会不会(huì)意味着(zhe)人类并不孤(gū)单呢？或许在宇宙当中某个角落的(de)行(xíng)星上，暗物(wù)质正在通过这(zhè)样的效应创造生命。当然，这些(xiē)推论的大前(qián)提是要先找到(dào)暗物质(zhì)存在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得暗(àn)物质到底存不(bù)存在呢(ne)？喜欢请(qǐng)点赞，你(nǐ)的支持是我(wǒ)更新的动力！

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