宇宙是“人为制造”的？为何会(huì)存在科学无法(fǎ)解释的“暗(àn)物质”？暗(àn)物质又究竟是什水娃是几娃？ 水娃是什么颜色(shén)么？人(rén)类为了寻找暗物质存在的证据，科学家们在过去的(de)几十年(nián)当中进行了(le)超过50次的长期(qī)实验，但是却没有发现任(rèn)何的有(yǒu)效证据(jù)。除了一个地方(fāng)，在1687年出版的(de)自然哲学数学原理(lǐ)一(yī)书中，埃萨(sà)克牛顿发(fā)表(biǎo)了万有引力定律，它(tā)揭示了宇(yǔ)宙中(zhōng)天体运动的规(guī)律。往后的(de)几百(bǎi)年来(lái)，当天(tiān)文学家们发现某些天体运行轨道(dào)出现异常，不符合万有引力定(dìng)律的时候(hòu)，他们就会知(zhī)道(dào)，周围一定有(yǒu)未知的天体通过引力在(zài)摄动它的(de)轨道。比如(rú)在1846年(nián)，奥本勒维耶就通过天王星运(yùn)行(xíng)轨道的异(yì)常，推(tuī)算(suàn)并(bìng)且(qiě)发现了海王星的(de)存(cún)在。另外(wài)，哈雷彗(huì)星(xīng)、冥(míng)王星的(de)发现都(dōu)是(shì)应用万有引力定律所取得重(zhòng)大天(tiān)文成就的例(lì)子(zi)。但是这些发现都是在(zài)恒(héng)星系统的尺度(dù)当中(zhōng)，可当我(wǒ)们上升到星系或者是星团的尺度(dù)，事情就开始变得诡异了。

1933年，瑞士的物(wù)理学家弗里茨兹威基正在(zài)研究和测量后(hòu)发星(xīng)系团的质量。这是一(yī)个(gè)由数千个星系所组成的巨大星系团，这些星系被(bèi)引(yǐn)力(lì)束水娃是几娃？ 水娃是什么颜色(shù)缚在(zài)一(yī)起。测量星系团的质量一般会使用到(dào)两种方法，当(dāng)两种方法结果(guǒ)一致，就可以确定其质量的范围。

第一种(zhǒng)是获(huò)得其(qí)"光度学的质量"，需要(yào)的数(shù)据是测量各个星系的光度。

第二(èr)种是动力学(xué)质量(liàng)的(de)计算，是(shì)利用光谱(pǔ)红移(yí)测(cè)量(liàng)星系(xì)团中(zhōng)的各个星系相对(duì)于星系团的运(yùn)动(dòng)速(sù)度。当测(cè)量结果(guǒ)出来之后，兹(zī)威基彻底懵(měng)了(le)，“动力(lì)学质量”竟然是“光(guāng)度(dù)学质量”的(de)400倍。这意味着，后发座星系团(tuán)有99%的质量消失了，或者(zhě)说这99%的质量并不(bù)以可见光的形式(shì)所存(cún)在，我们(men)无法看到。最(zuì)诡异的是，在测(cè)量速度的过程(chéng)中，兹威基发现星系团中很多星系的速度比(bǐ)理(lǐ)论上(shàng)要快(kuài)得多，按(àn)照牛顿的运动(dòng)学定律，仅靠这些可(kě)见星系的质(zhì)量所(suǒ)产生的引力是无(wú)法将它们(men)束缚在星(xīng)系团内的，它们早就应该被抛(pāo)出星系团之外了，除非有(yǒu)一(yī)种神秘的力量在起作用，这种力(lì)量来源于某种隐形的物质。

据此，兹维基提出(chū)了(le)这样部分(fēn)不可见(jiàn)的暗(àn)质，它(tā)不(bù)发散光(guāng)、吸光、反(fǎn)射光，但是它们(men)却占据着宇宙中绝大部分的质量。只是当时的人们对(duì)这样的一种说法(fǎ)不屑一(yī)顾。

直(zhí)到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出(chū)现。天(tiān)文学(xué)家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在观测仙(xiān)女座星系(xì)中(zhōng)的恒星运动。理论上来(lái)说，距离中心越远的恒星在其轨道上(shàng)的运行速度就(jiù)会越慢。但是他们观测的(de)结果却让人感(gǎn)到不可思议。

随着(zhe)与中心距离的增加，恒星的旋转速度(dù)几乎保持不变。可是根据(jù)牛顿的万有引(yǐn)力定律，在星系当(dāng)中(zhōng)如果没有足够大的质量(liàng)来吸引(yǐn)它们，这些外(wài)围的(de)恒(héng)星(xīng)早就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这种现象，科学家们会使用一种相对(duì)标(biāo)准的方法来解释暗(àn)物质(zhì)的存在，这(zhè)种方法就(jiù)是测(cè)量星系当中气体在X轴上(shàng)距离星系中心的距离(lí)，以及(jí)在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出(chū)现(xiàn)异常的结果，就认为是由暗物质的力量进入其中。

于是科学(xué)家们(men)通过射电望远镜(jìng)测量了距(jù)离星(xīng)系中心更远距(jù)离的氢元素(sù)，发现(xiàn)它们的旋转速度并(bìng)不(bù)符(fú)合牛顿(dùn)的力学(xué)定(dìng)律。我们的太(tài)阳(yáng)系也不例外，太阳系位于(yú)银河系的第(dì)三(sān)悬臂之(zhī)上(shàng)，距(jù)离银(yín)河系中心2.6万光(guāng)年，根据(jù)万有引力定(dìng)律进行(xíng)计算(suàn)，太阳(yáng)系的运行速度应(yīng)该是160千米/秒(miǎo)，但实(shí)际(jì)上，太阳系(xì)正在以(yǐ)220千米(mǐ)/秒(miǎo)的速度围(wéi)绕(rào)银河(hé)系旋转，这个实际速度远远大于理论(lùn)速度，那(nà)么产生以上这种向心加速(sù)度的(de)原(yuán)因(yīn)很可能(néng)就是(shì)存在着一(yī)种(zhǒng)我们看(kàn)不到(dào)的物质(zhì)，是这些暗物质的(de)引力效应将星系聚集在了(le)一起。

也是(shì)从这(zhè)时开始，越来(lái)越(yuè)多的(de)研究(jiū)人员开(kāi)始(shǐ)相(xiāng)信暗物质的存(cún)在(zài)。科学(xué)家根据(jù)星系外恒(héng)星轨(guǐ)道的速度(dù)，估算在(zài)星(xīng)系(xì)当中暗物质的质量占整个星系(xì)质(zhì)量(liàng)的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可以解(jiě)释(shì)这个现象的(de)原因。在一项新的研究当中，科学家们发现，几乎(hū)没有引力效应的遥远恒(héng)星(xīng)之间，也会出现(xiàn)速度上的(de)微小差(chà)异。另外(wài)，天文(wén)学家还(hái)发(fā)现了一个(gè)反常的星系，叫做Agc114905。这(zhè)个(gè)星系距(jù)离地球(qiú)大(dà)约2.5亿光年，大小(xiǎo)和(hé)银河系不多，但是星系(xì)当中存在的恒(héng)星(xīng)数量(liàng)却只有(yǒu)银河系的千分之一。

所以在理论(lùn)上，该星(xīng)系必须(xū)存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家们使(shǐ)用(yòng)最先进的望远镜对其进(jìn)行了40个小时的详细测(cè)量(liàng)之(zhī)后，发现星系中的恒星运动是可以用正(zhèng)常的物质和力学定律来解释的。那么又有人(rén)提出(chū)，也(yě)许该星系的暗物质，已经被附近的另一个大星系(xì)剥(bō)离(lí)了(le)。奇(qí)怪(guài)的是，它(tā)的附(fù)近没有任何星系存在。造成这些(xiē)现象(xiàng)的(de)除了暗(àn)物质的假(jiǎ)说之(zhī)外，另一(yī)种可能就是人类对引(yǐn)力的理解还不(bù)够全面，引力很(hěn)可能在不同(tóng)尺度空间(jiān)中的(de)工作方式是不同的，这意味着在行(xíng)星系(xì)尺(chǐ)度中(zhōng)的天体(tǐ)会(huì)沿着它们的轨(guǐ)道，按照我们所理解的方式运(yùn)动。但是上(shàng)升到星系(xì)和星团的尺度，引力之间的相互作用则是不同的方式。对(duì)于在(zài)星系团之间的相(xiāng)互作用，科学家还引入了(le)外部(bù)场(chǎng)效应的概念，指的是在数百万光年的(de)规模上，巨大的质量之间会产生对彼(bǐ)此(cǐ)特(tè)殊的效(xiào)果，这个理论(lùn)叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德(dé)理论成立，这意(yì)味(wèi)着我们需要对现在的物理定律进行(xíng)修正，这些发现也让很多(duō)人认为(wèi)暗物质(zhì)假说理(lǐ)论就此(cǐ)终结。但(dàn)是在宇宙(zhòu)当中还有关(guān)于暗(àn)物质存在的其(qí)他的理论(lùn)证(zhèng)据，这(zhè)些理论(lùn)证据是(shì)蒙德理论所没法(fǎ)解(jiě)释的“引力透镜”。

径向(xiàng)距离为37亿光年的子弹星系(xì)团(tuán)，由两个碰撞的(de)星系(xì)团所(suǒ)组成(chéng)，类似这(zhè)样(yàng)的(de)星团(tuán)，它(tā)们大部分的普通质量都在星系的气体当中(zhōng)。当星团(tuán)以1000万公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的相互作用就会导致温度(dù)的急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在理论上，在(zài)碰撞之后，子弹星系团大部分的质量将位于所(suǒ)有这(zhè)些(xiē)气(qì)体所(suǒ)在(zài)的中间区域。那么(me)我(wǒ)们(men)通过什么来验证它的质量区(qū)域到底是不(bù)是集中在中间呢？前不久，詹(zhān)姆斯韦伯太空望远镜传回了宇宙当中第一(yī)张全彩的高清照片，在照(zhào)片中我们可以(yǐ)明显地(dì)看到(dào)很多星系似(shì)乎(hū)被拉伸产生了(le)巨大的形(xíng)变。其实(shí)这些星(xīng)系本身(shēn)并(bìng)不是真的被(bèi)扭(niǔ)曲(qū)了，也不(bù)是韦伯望远(yuǎn)镜(jìng)出(chū)了什么问题，而是这样极遥远的天(tiān)体和我们地(dì)球上的(de)观测者(zhě)之间。被(bèi)一个质量超(chāo)级巨大的天(tiān)体遮(zhē)挡，这个超大质量的(de)东西的引力，会使身(shēn)后更遥远星系的光都发(fā)生了扭(niǔ)曲。这(zhè)个现象就是引力(lì)透镜效应。这个巨大的天体可能是(shì)超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当人们(men)对(duì)子弹(dàn)星系团观(guān)测的(de)时候，发(fā)现(xiàn)它的大质(zhì)量区域并(bìng)不是在中间(jiān)，而(ér)是在两侧。所以最好(hǎo)的解释方法就是(shì)当星团发(fā)生全部的碰撞时，可被(bèi)观测到(dào)的质量气(qì)体被卡在了(le)中(zhōng)间，暗物质则直接通过(guò)了这(zhè)个区域，并在两边形成了引力透镜。对子弹(dàn)星系团(tuán)的引力(lì)透镜研究也被(bèi)认为(wèi)是暗(àn)物(wù)质存在的迄今为止最(zuì)好(hǎo)的(de)理论证据。

除此之(zhī)外，还有来自(zì)宇宙当中(zhōng)最古老(lǎo)的光。从宇宙大爆(bào)炸开始(shǐ)，38万年(nián)之(zhī)后，可见光终于可(kě)以畅(chàng)通无阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了(le)。经(jīng)过了130多(duō)亿年之后，这(zhè)些光在宇宙空间(jiān)背景上留下了各(gè)相同性的微波辐射。其中红色的部分表示(shì)温度较高(gāo)的区域，蓝(lán)色则表示相对较(jiào)冷的区域(yù)，但实际上它们之间(jiān)的温差只有万分之(zhī)一(yī)。

科学家们通过对前景背景分(fēn)离后的二值图像进行连通域提(tí)取和标(biāo)记之后发现，如果宇(yǔ)宙(zhòu)当(dāng)中没有暗物质，图形看起来不(bù)应该(gāi)是这样的，而(ér)随着暗物质的增加，一些峰值的幅度会减(jiǎn)小，才(cái)变得(dé)看起(qǐ)来“和谐”。为了匹(pǐ)配(pèi)宇宙微波背(bèi)景辐射的测(cè)量值，我们需要的暗(àn)物质(zhì)大约是(shì)普通物质的5倍。这个数字与解(jiě)释星系当(dāng)中恒(héng)星运动所需要的暗物质比例是一致的(de)。这(zhè)就意味着(zhe)。

用了一(yī)个简单的理论框架，就很好地解(jiě)释(shì)了很多不同的观(guān)测结果。而暗物(wù)质的本质就是宇宙当中存在(zài)着某种类(lèi)型的粒(lì)子(zi)，它们不(bù)参与任(rèn)何其他的(de)电(diàn)磁作用(yòng)，只通过引力来(lái)相互作用。所以如(rú)果能够找到这种粒子的(de)存在，就相当(dāng)于(yú)找到(dào)了暗物质存在的实际证据。这(zhè)种粒子到(dào)底是什么？科学家们已经(jīng)提出(chū)了(le)数(shù)十种的假想目标，而(ér)要(yào)寻找这些(xiē)不同的目标粒(lì)子(zi)所(suǒ)需(xū)要的实验方式也不相同。在过(guò)去的(de)几十年当中(zhōng)，人类为了寻找这些看不见、摸不(bù)到，几乎不(bù)会与常(cháng)规物质相互(hù)作用(yòng)的“暗物质”，科学(xué)家们已经进行了超过50次的实验，却没(méi)有任何实质性的发现，除了(le)一(yī)个地方，意大利的格(gé)兰(lán)萨索(suǒ)山，隶属于阿(ā)尔卑斯(sī)山脉(mài)。

在山下1400米(mǐ)处的地下矿井(jǐng)当(dāng)中，藏着地球上最大的地学实(shí)验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里(lǐ)有一个三(sān)层楼高的探测器，一(yī)直致力于(yú)寻找暗物质粒子(zi)的周(zhōu)期性震荡(dàng)。

自(zì)1997年以来，这里的科(kē)学家声称观测到了某种信(xìn)号(hào)。经过了20多年的(de)数据收集(jí)，人们(men)发现(xiàn)了(le)一个有趣的事情。探测率会在每(měi)年的6月(yuè)份达到峰值，然后在11月降到最低，而且(qiě)在20年(nián)当中每(měi)年都是一样。一些科学家(jiā)认为这可能是(shì)人类发现(xiàn)暗物质的第一个(gè)直接证据。

但(dàn)是为什么暗物质会产生(shēng)周(zhōu)期性的(de)年度信号呢？刚才我们讲了太阳(yáng)系正(zhèng)在(zài)以220公里(lǐ)/秒的速度围(wéi)绕着银河系进行(xíng)移(yí)动，那么如果暗物质存(cún)在(zài)宇宙(zhòu)当中，这(zhè)意味着我(wǒ)们(men)也在以这样(yàng)的(de)速度在穿越(yuè)着暗物质(zhì)流，这个过程中会产(chǎn)生相应的(de)振荡，同时地球又以30公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕太(tài)阳进行旋转。所(suǒ)以有半(bàn)年(nián)的时(shí)间，地(dì)球围绕太阳的方(fāng)向与太(tài)阳环绕银河(hé)系(xì)的(de)方向(xiàng)是一致的，而另外半年则(zé)与(yǔ)之(zhī)相(xiāng)反。

而在6月份的时候，地球(qiú)与太(tài)阳(yáng)的方(fāng)向正好达到(dào)完全一致，这是理论上(shàng)地(dì)球(qiú)穿越暗物质流最(zuì)快的时段(duàn)。而在(zài)11月份，又恰好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际的情(qíng)况中，太阳系相对银(yín)河(hé)系的平(píng)面呈现了(le)60度的倾(qīng)斜，但(dàn)是(shì)这并不影响(xiǎng)这个理(lǐ)论的有效性。

因此科学家认(rèn)为这可以用(yòng)来解释，研(yán)究人员们所观测到的周期性信(xìn)号。当然也可能(néng)有(yǒu)其(qí)他的情况，造成这(zhè)种年度周期信号(hào)的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土(tǔ)壤中的(de)水分、高山上的积雪，甚(shèn)至连意大利游客的数量也符合这(zhè)个周期的规律。

所以，科学家们(men)又在南半球建立了一个(gè)几(jǐ)乎相同的实验室，这里的季节(jié)与之前的(de)实验室(shì)正好(hǎo)相反，而在这里，地球穿过暗物质流(liú)的运动(dòng)特征和第一个实验室是一样的(de)。

因此，如果在这里可(kě)以得到相(xiāng)水娃是几娃？ 水娃是什么颜色同的信号，就(jiù)可以成为暗(àn)物质所(suǒ)存在的非常有力的证据了。但(dàn)是由于这个(gè)实验室刚刚建(jiàn)成不久，所以截至(zhì)目(mù)前还无(wú)法提供相(xiāng)应的(de)数(shù)据支(zhī)持。另外，在(zài)2025年，NASA将(jiāng)会发(fā)射一台新的望(wàng)远镜，这台(tái)太空望远镜叫做“南希格(gé)雷(léi)斯罗(luó)曼(màn)”，它的主(zhǔ)镜大小(xiǎo)跟(gēn)哈勃望远(yuǎn)镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪器提供的视野(yě)是(shì)哈(hā)勃(bó)红外仪器的100倍。南希格雷(léi)斯罗曼太(tài)空(kōng)望远(yuǎn)镜其中一个关键的(de)用途就(jiù)是探索暗物(wù)质背(bèi)后的(de)奥(ào)秘(mì)，对(duì)于探(tàn)测的结果，我们只能拭目以待了。费(fèi)米实验室(shì)粒子天体(tǐ)物理中心的科学家丹琥珀(pò)和贾森斯(sī)特(tè)芬研(yán)究发现，如果暗物质存在，它们极有可能(néng)拥有另一(yī)种神秘的(de)效应，这种暗(àn)物质效(xiào)应，会(huì)支持宇(yǔ)宙(zhòu)当中生命的诞生，或者说是(shì)生命进化的一个重要因(yīn)素。

如(rú)果这一理(lǐ)论得(dé)到进一步的证(zhèng)实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质会不会意味着(zhe)人类并不孤单(dān)呢？或许(xǔ)在宇宙(zhòu)当中某个角落的行星上，暗物质正在通过这样的(de)效应创造生命。当然，这些推论(lùn)的大前(qián)提是要先找到暗物质存在的(de)实际证据。那(nà)么小(xiǎo)伙伴们，你们(men)觉得(dé)暗(àn)物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的(de)支持(chí)是我更(gèng)新的动(dòng)力！

未经允许不得转载：太仓网站建设,太仓网络公司,太仓网站制作,太仓网页设计,网站推广-昆山云度信息科技有限公司 水娃是几娃？ 水娃是什么颜色