宇宙是“人为制造”的？为何(hé)会存(cún)在科学无法(fǎ)解释(shì)的“暗物质”？暗物(wù)质又究竟是什(shén)么？人类(lèi)为了寻找暗(àn)物质(zhì)存在的证据(jù)，科学家们(men)在过去的几十年(nián)当中进行了超过50次的(de)长期实验(yàn)，但是却没有发现任何(hé)的(de)有效(xiào)证据。除了(le)一个(gè)地方，在1687年出版的自然哲学数(shù)学原理一书中，埃萨(sà)克牛顿发表了万有引力定律(lǜ)，它揭示了宇宙中(zhōng)天体(tǐ)运动的(de)规律。往后的几百年来，当天文(wén)学(xué)家们(men)发现某些天(tiān)体运行轨(guǐ)道出现异常，不(bù)符合万(wàn)有引力(lì)定(dìng)律的时候，他们就会知道(dào)，周(zhōu)围一定(dìng)有未(wèi)知的天体通(tōng)过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比(bǐ)如在(zài)1846年，奥本勒维耶就通(tōng)过天(tiān)王星运行轨道的异常，推算并且发现了海王星(xīng)的存在(zài)。另(lìng)外，哈雷(léi)彗星、冥王星的发现都是应用万有引力定律所取(qǔ)得重大天文成就的例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当我们(men)上升到星系或者(zhě)是星团(tuán)的尺度，事情就开(kāi)始(shǐ)变得诡异(yì)了(le)。

1933年，瑞士的(de)物理学家弗(fú)里茨兹威基正在研究和测量(liàng)后发(fā)星系团的质量。这是一个(gè)由数千个星系所组成的巨大(dà)星(xīng)系团，这些星系被(bèi)引(yǐn)力束(shù)缚在一(yī)起。测量星(xīng)系团的质量一般会(huì)使(shǐ)用到两种方法(fǎ)，当两(liǎng)种方(fāng)法结果一致，就可以确定其(qí)质(zhì)量的范围。

第一种是(shì)获(huò)得(dé)其"光度学的质(zhì)量"，需要的数(shù)据是测量各个星系的光度。

第二种是动力学质(zhì)量(liàng)的计算(suàn)，是利用光谱(pǔ)红移(yí)测量星系(xì)团(tuán)中的各个(gè)星系相(xiāng)对于星系团(tuán)的运(yùn)动速度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵了，“动力(lì)学质(zhì)量”竟然是“光(guāng)度学(xué)质量(liàng)”的400倍。这意味(wèi)着，后发座星系团(tuán)有99%的质量消(xiāo)失了，或(huò)者说(shuō)这99%的质量并不(bù)以可见光的(de)形式所(suǒ)存在，我们无(wú)法看(kàn)到。最诡异的是，在测量速度的过程(chéng)中，兹威(wēi)基发(fā)现星系团中很多星系的速度比理论上要快得(dé)多，按照牛顿的(de)运动学定律，仅靠这些可见星系的质量所产生的引力是(shì)无法将它们(men)束缚在星系团内的，它们早就应该(gāi)被抛(pāo)出(chū)星(xīng)系团之外了，除非有一种神(shén)秘的(de)力量(liàng)在起作用，这种力(lì)量来源于某种隐形的(de)物质(zhì)。

据此，兹维基提出了这(zhè)样部分不可见的暗(àn)质(zhì)，它不(bù)发散光、吸(xī)光、反(fǎn)射光(guāng)，但是它们却(què)占(zhàn)据着宇宙中(zhōng)绝大部分的质量。只是当时的人们对这样(yàng)的一种说法不屑一顾。

直(zhí)到40年(nián)之后(hòu)，“暗(àn)物(wù)质”这个词(cí)才再一次出现(xiàn)。天文学(xué)家维拉鲁宾(bīn)和肯特福(fú)特在观测仙女座星系中的恒星运动(dòng)。理论上来说(shuō)，距离中心越远(yuǎn)的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们观测(cè)的结果却让人感到不(bù)可思议。

随着与(yǔ)中(zhōng)心距(jù)离的增(zēng)加(jiā)，恒星的旋(xuán)转(zhuǎn)速度几乎保持不变。可(kě)是(shì)根(gēn)据牛顿的万(wàn)有引力定(dìng)律，在(zài)星系当中(zhōng)如果没有足够(gòu)大的质量(liàng)来吸引它(tā)们，这(zhè)些外围的恒星早就被(bèi)甩到宇宙当中了。基(jī)于这种(zhǒng)现(xiàn)象，科学家们会使用一(yī)种相对标准的(de)方法来解释(shì)暗物质的存(cún)在，这种(zhǒng)方(fāng)法就是测量(liàng)星系当中气体在X轴上距离星(xīng)系中心的距离，以及在Y轴(zhóu)上气(qì)体(tǐ)的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异(yì)常的结果，就(jiù)认为是由暗(àn)物质的(de)力量进入(rù)其中。

于是科学(xué)家(jiā)们通过射电望远镜测(cè)量了距(jù)离星系中心(xīn)更远距(jù)离的氢元(yuán)素，发现它们的旋转速度并不符合牛顿的(de)力(lì)学定律。我们的太阳系也不例外(wài)，太阳系位于银河系的第三悬臂之(zhī)上，距离银(yín)河系中心(xīn)2.6万光(guāng)年，根(gēn)据万有(yǒu)引力(lì)定律进(jìn)行计算，太阳系的运行速度(dù)应该是(shì)160千米/秒，但实际上，太阳系正在以220千米/秒的(de)速度围绕银河系旋转，这个实际速(sù)度远远大于理论速度(dù)，那么产生以上这种向心加(jiā)速(sù)度的(de)原因很(hěn)可能就(jiù)是(shì)存在(zài)着一种(zhǒng)我们看不到的物质(zhì)，是这些暗物(wù)质的引(yǐn)力效应将星系聚(jù)集在了(le)一起。

也是从这时开始(shǐ)，越来(lái)越多(duō)的研究人员开始相信(xìn)暗物质的存(cún)在(zài)。科学家根(gēn)据星系(xì)外恒星轨道的(de)速(sù)度，估算在星系当(dāng)中暗物质的质量占(zhàn)整个(gè)星系(xì)质量的85%。但(dàn)是(shì)，暗物质并不是唯一可(kě)以解释(shì)这个现象的(de)原因。在一项新(xīn)的研究当中，科学家们发现，几乎没有引(yǐn)力效应(yīng)的遥(yáo)远恒(héng)星(xīng)之间，也会出现速度上的微小(xiǎo)差异。另外，天文学家还(hái)发现了一个反(fǎn)常(cháng)的(de)星(xīng)系，叫(jiào)做(zuò)Agc114905。这个星(xīng)系(xì)距离(lí)地球大约2.5亿光年，大小(xiǎo)和银河(hé)系不多(duō)，但是(shì)星系当(dāng)中存在的恒星数(shù)量却(què)只有银河系(xì)的千分之(zhī)一。

所以在理(lǐ)论上，该(gāi)星系必须存(cún)在暗(àn)物(wù)质，否(fǒu)则就会分崩离(lí)析。但是科(kē)学家们使用最先(xiān)进的望远镜对其(qí)进行了40个小时的详细测量之后，发现(xiàn)星系中的恒星运动是(shì)可(kě)以用正常的(de)物质和力学定(dìng)律来解释的。那(nà)么又有人提出，也许该星系的暗物(wù)质(zhì)，已经被(bèi)附近的另一个大星系剥离了。奇怪的(de)是(shì)，它的附近没有任(rèn)何星系存在。造成(chéng)这些现(xiàn)象(xiàng)的除(chú)了(le)暗物质的假说之外，另一(yī)种可能就是人类对引力的理解(jiě)还不(bù)够全面，引力很可能在不同尺度(dù)空(kōng)间中的工作方(fāng)式是不(bù)同的，这意味着在(zài)行星系尺度中(zhōng)的天体会沿(yán)着它们的(de)轨(guǐ)道(dào)，按照我们(men)所理解的方式运动。但是(shì)上升到星(xīng)系和(hé)星团的尺度，引力之间的相互作用(yòng)则是(shì)不同的方式。对于在星系团之(zhī)间(jiān)的相互(hù)作用，科学家还引入了(le)外部(bù)场效应的概念，指(zhǐ)的(de)是在数百万(wàn)光(guāng)年(nián)的规模上，巨大(dà)的质(zhì)量之(zhī)间会产生对彼此特(tè)殊的效果，这个理论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如果MOND蒙(méng)德理论(lùn)成(chéng)立，这意(yì)味着(zhe)我们需要对(duì)现在的物理(lǐ)定律进行修正，这(zhè)些(xiē)发现也让很多人认为暗(àn)物质假(jiǎ)说理(lǐ)论就(jiù)此终结(jié)。但是在宇宙当(dāng)中还有(yǒu)关于暗物质存(cún)在的其他的理论证(zhèng)据，这些理(lǐ)论(lùn)证据(jù)是蒙德理论所没(méi)法解释的“引(yǐn)力(lì)透镜”。

径向距离为37亿(yì)光年的子弹星(xīng)系(xì)团，由两(liǎng)个碰撞(zhuàng)的星系(xì)团所组成(chéng)，类似这样的星团，它们大(dà)部(bù)分的普通质量都(dōu)在星系的气体(tǐ)当中。当(dāng)星(xīng)团以1000万公里/小时(shí)发生碰撞(zhuàng)的时候，星际气体的相互作用就(jiù)会导致温度的急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在碰撞(zhuàng)之(zhī)后，子弹星系团大部分的质量将位于(yú)所有(yǒu)这些气体所在的中(zhōng)间区域。那么我们(men)通过什么(me)来验证它的质量区域到底是不是集(jí)中在中(zhōng)间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太(tài)空(kōng)望远镜传(chuán)回(huí)了(le)宇宙(zhòu)当中第一(yī)张全彩的(de)高清照片，在照片(piàn)中我们可以明显(xiǎn)地看到很多星系(xì)似乎(hū)被拉(lā)伸产(chǎn)生(shēng)了巨大(dà)的(de)形变。其实(shí)这(zhè)些星系本身(shēn)并不是(shì)真的被扭曲(qū)了，也(yě)不(bù)是韦伯望(wàng)远镜出了什么问题(tí)，而是这样极遥(yáo)远的天(tiān)体和我们地球上的观测者之间(jiān)。被一个(gè)质量超级(jí)巨(jù)大的天体遮(zhē)挡(dǎng)，这(zhè)个超大(dà)质量的东西的引力，会使身后更遥(yáo)远星系的光都(dōu)发生了扭曲。这个现象就是引力透(tòu)镜效(xiào)应。这个巨大的天体可能是(shì)超大质量的(de)黑洞或者是暗物质。

所以当人们对子弹(dàn)星系(xì)团(tuán)观测的时候，发现它(tā)的大(dà)质量区域(yù)并不(bù)是在中间，而是在(zài)两侧。所(suǒ)以最好的解释方法就是当星团发(fā)生(shēng)全部(bù)的(de)碰撞时，可被(bèi)观(guān)测(cè)到的质(zhì)量气体被卡在了中间，暗物质则直(zhí)接(jiē)通过了这(zhè)个区域，并在(zài)两边(biān)形成了引力透镜。对(duì)子弹星系团的引力透镜研究也被(bèi)认为是(shì)暗(àn)物质存在(zài)的迄今为止最(zuì)好(hǎo)的(de)理论证据(jù)。

除此之外，还(hái)有来自宇(yǔ)宙(zhòu)当中最(zuì)古老的光。从宇宙大(dà)爆炸(zhà)开始，38万(wàn)年(nián)之后，可见光终于可以畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后，这(zhè)些光在(zài)宇宙空间背景上(shàng)留下了各相同性的微(wēi)波辐射。其中红色的部分(fēn)表示温度较高的区域，蓝色则表(biǎo)示相对(duì)较冷的区域，但实际(jì)上它们之间的温差只有万分(fēn)之一。

科学家们(men)通(tōng)过对前景背景分离后的(de)二值图像进行连通(tōng)域提取和标记之后发(fā)现，如果(guǒ)宇宙(zhòu)当(dāng)中没有(yǒu)暗物质，图(tú)形(xíng)看起来(lái)不应该是这样的，而随着暗物质(zhì)的增加，一(yī)些峰值的幅度会(huì)减小，才(cái)变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波(bō)背景辐射的测量值，我(wǒ)们需要的(de)暗物质大约是普通物(wù)质的5倍。这个(gè)数字与解释星系当中恒星运动所需要的暗(àn)物质比例(lì)是(shì)一(yī)致的。这就意味着。

用了一个(gè)简单的理论框架，就很好地解释了很多不同的观测结果。而暗物质的本质(zhì)就是宇宙当中存在着某种类(lèi)型的粒子，它们(men)不参(cān)与任何其他的电磁(cí)作用，只通过(guò)引(yǐn)力来相互作用(yòng)。所以如果能够找到这种(zhǒng)粒子的(de)存在(zài)，就相当于找到了暗物质存在的(de)实际证(zhèng)据(jù)。这种粒子到底(dǐ)是(shì)什么(me)？科学家们(men)已经(jīng)提出了数(shù)十种的假想目标，而要(yào)寻(xún)找这些不同的(de)目标粒(lì)子(zi)所需(xū)要的(de)实(shí)验方式也不相同。在过去(qù)的几(jǐ)十年当(dāng)中，人类(lèi)为了寻找这些看(kàn)不见、摸不(bù)到，几乎不(bù)会(huì)与常规物(wù)质(zhì)相(xiāng)互作用的“暗物质(zhì)”，科(kē)学(xué)家(jiā)们已经进行了超过50次的实验(yàn)，却(què)没(méi)有(yǒu)任(rèn)何实(shí)质性的发现，除了一个(gè)地方，意大利的格兰萨索山，隶属于阿(ā)尔卑斯山脉。

在山下1400米处的地下(xià)矿井(jǐng)当中，藏着地球上最大的地学实验室，这个实验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有(yǒu)一个(gè)三层楼高的(de)探测器(qì)，一直致(zhì)力于寻(xún)找(zhǎo)暗物质粒子的(de)周期性(xìng)震荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的科(kē)学家声称观测到了某种信(xìn)号(hào)。经过(guò)了20多年的数据收集，人们(men)发现了一个(gè)有趣的事情。探(tàn)测率会在每年(nián)的6月份达到峰值，然后在11月(yuè)降到(dào)最(zuì)低(dī)，而且在20年当中每(měi)年都是一样。一些科学家认为这可能是人(rén)类(lèi)发现(xiàn)暗物质(zhì)的第(dì)一个直接证据。

但是(shì)为(wèi)什么暗物质(zhì)会产生周期性的年度(dù)信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太(tài)阳(yáng)系正在以220公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕着银河系进行移动，那么如(rú)果暗物质存在宇(yǔ)宙当中，这意味着我们也在以这样(yàng)的速度在穿越着暗物质流(liú)，这个过程(chéng)中会产(chǎn)生相应的振(zhèn)荡，同时地(dì)球又以30公里/秒的速度(dù)围(wéi)绕(rào)太阳进行旋转。所以(yǐ)有半年的时间(jiān)，地球围绕太阳的方向与太阳环(huán)绕(rào)银河系的方向是(shì)一致的(de)，而另外半年(nián)则与(yǔ)之相反。

而在6月(yuè)份的(de)时候，地球与(yǔ)太阳(yáng)的方(fāng)向(xiàng)正好达到(dào)完全一致，这(zhè)是理论(lùn)上地球穿越暗(àn)物质(zhì)流最快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在(zài)实际的情况中，太阳系相对银河系(xì)的平面(miàn)呈(chéng)现了60度的(de)倾斜，但是这(zhè)并不影响这个理论(lùn)的有(yǒu)效性。

因此科学(xué)家认为这可以(yǐ)用来解释，研究人(rén)员(yuán)们所(suǒ)观测到的周期性(xìng)信(xìn)号。当然也可能有其(qí)他的情况，造成这种(zhǒng)年度周期信号的差(chà)异(yì)也可能是温度、湿度(dù)、土壤中(zhōng)的水分、高山上的积雪，甚至连意大利游客的数量也符(fú)合(hé)这(zhè)个周期的规(guī)律。

900g是几斤 900g是多少毫升

所以，科(kē)学家(jiā)们又在南半(bàn)球建立了(le)一个(gè)几(jǐ)乎相同的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的实验室正好相反，而在这里，地球穿过暗物质流的运动(dòng)特征(zhēng)和第一(yī)个实验(yàn)室(shì)是(shì)一样(yàng)的。

因此，如果在这里(lǐ)可以(yǐ)得到相同的信(xìn)号，就(jiù)可以成为暗物质所存在的非常有(yǒu)力的证据了。但是(shì)由于这个实验室刚刚建成不(bù)久，所以截至(zhì)目前还无法提供相应的(de)数据支持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发射一台新的(de)望远镜(jìng)，这(zhè)台太(tài)空(kōng)望远(yuǎn)镜叫做“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大小(xiǎo900g是几斤 900g是多少毫升)跟(gēn)哈勃望(wàng)远镜(jìng)相(xiāng)同，但它的宽视场仪器提供的视(shì)野(yě)是哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南希格雷斯(sī)罗曼太空望(wàng)远镜其(qí)中一个关键的用途(tú)就是探索暗物(wù)质背后的奥秘，对于探(tàn)测的(de)结(jié)果，我(wǒ)们只能拭目以待了。费(fèi)米实验室粒子天(tiān)体物理中(zhōng)心的(de)科学家丹琥珀和贾(jiǎ)森斯(sī)特(tè)芬研究发现，如果暗(àn)物质存在，它们极有可能拥有另一种神秘的效应，这种暗(àn)物质效应，会支(zhī)持宇宙当中生命的诞生(shēng)，或者说是生(shēng)命进化的一个重要因素。

如果这一理论得(dé)到进一步的证实，那(nà)么遍(biàn)布宇宙当中的暗物质会不会(huì)意味着人类(lèi)并不(bù)孤(gū)单呢？或许在宇宙当中某个角(jiǎo)落(luò)的(de)行(xíng)星上，暗物质正在通过(guò)这样的(de)效应创造生(shēng)命。当(dāng)然(rán)，这些推论的大前提是要先找到暗物质存在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得暗(àn)物质到底存不存(cún)在(zài)呢？喜欢请点赞，你的(de)支持是我更新的动力(lì)！

未经允许不得转载：优美励志的句子网 900g是几斤 900g是多少毫升