宇(yǔ)宙是“人为制造”的？为何(hé)会存在科学无(wú)法解释的“暗物质”？暗(àn)物(wù)质又究竟是什么？人类为了寻(xún)找暗(àn)物(wù)质存在的(de)证据，科(kē)学家们在过去的几十(shí)年(nián)当中进(jìn)行了超过(guò)50次的长期实验，但是却没(méi)有发现任何的有(yǒu)效证据。除了一个地方，在(zài)1687年出版的自然(rán)哲学(xué)数学原理一书中(zhōng)，埃萨克牛顿发表了万(wàn)有引力定律，它揭示了(le)宇宙(zhòu)中天体运动的规(guī)律(lǜ)。往后(hòu)的(de)几(jǐ)百年来，当天文学家们(men)发现某(mǒu)些天体运行轨道出(chū)现异常，不符合万有引力定律的时(shí)候，他(tā)们就会知道，周(zhōu)围一定有(yǒu)未知的天体通(tōng)过引(yǐn)力在(zài)摄动它(tā)的(de)轨道。比如在1846年，奥本勒维耶就通过天王星运行轨(guǐ)道的异常，推算并且发现(xiàn)了(le)海王星的存(cún)在。另(lìng)外，哈雷彗星、冥王星(xīng)的发现(xiàn)都是应用万有引力定(dìng)律所取(qǔ)得(dé)重大天文成就的例(lì)子。但是这(zhè)些发(fā)现(xiàn)都是(shì)在恒(héng)星(xīng)系统的尺度(dù)当中，可当我们上升到星(xīng)系(xì)或者是星(xīng)团的尺度，事(shì)情就(jiù)开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里(lǐ)茨(cí)兹威基正在研究和测量后发星(xīng)系团(tuán)的质量。这是(shì)一个由数千个星系所组成的巨大星系团，这些星系被引力束缚在(zài)一(yī)起。测(cè)量星系团的(de)质量(liàng)一般会(huì)使用到两种方法(fǎ)，当(dāng)两种方法结果一(yī)致(zhì)，就可以确定其质量的范围。

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

第(dì)二种(zhǒng)是动(dòng)力(lì)学(xué)质量的计算，是利用光谱红移测量星系团中的各个星(xīng)系(xì)相(xiāng)对于星系团的运(yùn)动速度。当测量结(jié)果出(chū)来之后，兹威基彻底懵(měng)了，“动(dòng)力学质量”竟然是“光度(dù)学质量”的400倍(bèi)。这意(yì)味着，后发座(zuò)星系团有99%的质量消(xiāo)失(shī)了，或者说这(zhè)99%的质量并不以可见光的形式所存在，我们(men)无法(fǎ)看到。最(zuì)诡异的是，在测量速度的过(guò)程中(zhōng)，兹威(wēi)基发现星系团(tuán)中很多(duō)星系的(de)速(sù)度(dù)比理论上要快得多，按照牛(niú)顿(dùn)的运动学定律，仅(jǐn)靠这些可见星系的质量所产(chǎn)生的引(yǐn)力是无法将它们束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星系团(tuán)之外了，除(chú)非有(yǒu)一种神秘的力量在起作用，这(zhè)种力量来源于某种隐形的(de)物质。

据(jù)此，兹维基提出(chū)了这样(yàng)部分(fēn)不可(kě)见的暗质，它不(bù)发(fā)散光、吸光(guāng)、反射光(guāng)，但(dàn)是(shì)它们却占据着宇(yǔ)宙(zhòu)中(zhōng)绝大部分的质量。只是(shì)当时(shí)的(de)人们对这样的一种说法(fǎ)不屑一(yī)顾。

直(zhí)到(dào)40年之(zhī)后，“暗物(wù)质”这个词才再一次出现。天文(wén)学家(jiā)维拉鲁宾(bīn)和肯特福特在观测(cè)仙女座星系(xì)中(zhōng)的(de)恒星运动。理论上(shàng)来说，距离中心越远的恒星(xīng)在(zài)其轨道上的运行速度就(jiù)会越慢(màn)。但是他们观(guān)测的(de)结(jié)果却(què)让(ràng)人感到不可(kě)思议(yì)。

随(suí)着与中心距离的增加(jiā)，恒星的(de)旋转速(sù)度几(jǐ)乎保持(chí)不变。可(kě)是根据(jù)牛(niú)顿(dùn)的(de)万有引力(lì)定律，在星系当中如果(guǒ)没有足够大(dà)的质量来吸引它们，这(zhè)些外围的恒星早(zǎo)就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙当中了。基(jī)于这种现象，科学家们会使(shǐ)用一种(zhǒng)相对标准的方法来解释暗物(wù)质的存在，这(zhè)种(zhǒng)方(fāng)法就是测量(liàng)星系当中气(qì)体在X轴上距离星系中心的(de)距离(lí)，以及在Y轴上气体的旋转速(sù)度。如(rú)果出现异(yì)常(cháng)的(de)结果，就(jiù)认为是(shì)由暗物质的(de)力(lì)量进(jìn)入其中。

于是科(kē)学家们通过射电望远镜测(cè)量(liàng)了距离星系中心更(gèng)远距离(lí)的(de)氢(qīng)元(yuán)素，发现它们的旋转速度并不符(fú)合牛顿的力学定律。我们的太阳系也不例(lì)外，太阳系位于(yú)银(yín)河系的第三悬臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根据(jù)万有引(yǐn)力定(dìng)律进行计算，太阳系的运行速度应(yīng)该是160千米/秒(miǎo)，但(dàn)实际上(shàng)，太阳系正在(zài)以220千米/秒的速度围(wéi)绕银(yín)河(hé)系(xì)旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那么产生以上这种向心(xīn)加(jiā)速度的原因很可能就是(shì)存(cún)在着一(yī)种(zhǒng)我们看不到(dào)的物质，是这些暗物质的引力(lì)效应将星系聚(jù)集在了一起。

也(yě)是从(cóng)这时开始，越来越多的研(yán)究人员开始相(xiāng)信暗(àn)物质的存在。科(kē)学家根据(jù)星系外恒星轨道的速(sù)度，估算在星系(xì)当(dāng)中暗物质的质量占整个星系质量的85%。但是，暗物(wù)质并不是唯一可以(yǐ)解(jiě)释这(zhè)个现象的原因。在一(yī)项(xiàng)新的研究当中，科学家们发现(xiàn)，几乎没有引力(lì)效应的(de)遥远恒星之间，也会(huì)出现速(sù)度上的微(wēi)小差(chà)异。另外，天文学家还发现了一个反(fǎn)常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地球(qiú)大约2.5亿(yì)光年(nián)，大(dà)小和银河系不多，但(dàn)是星系(xì)当中存在的恒星数(shù)量(liàng)却(què)只(zhǐ)有银河系(xì)的千分(fēn)之一。

特利迦奥特曼的脚底痒怎么办，奥特曼的脚怕痒吗>

所(suǒ)以在理论上(shàng)，该(gāi)星系必(bì)须(xū)存在暗物质，否则就会(huì)分崩离(lí)析。但是(shì)科学家们使用最先进的(de)望(wàng)远镜对其进行了40个小(xiǎo)时(shí)的详细(xì)测(cè)量之(zhī)后，发现星系中的恒星运动是可以用正(zhèng)常的物质和(hé)力(lì)学(xué)定律来解释(shì)的。那么又有人提出，也许该(gāi)星系的暗(àn)物质(zhì)，已经被附近的另一(yī)个(gè)大星系(xì)剥离了(le)。奇怪的(de)是，它的附近没有任何星系存在。造成(chéng)这些现象的除了暗(àn)物质的(de)假(jiǎ)说之外，另一种可能就是人(rén)类(lèi)对引力的理解(jiě)还(hái)不(bù)够全(quán)面，引力很可(kě)能(néng)在不同尺度空间中的(de)工作方式是不同(tóng)的，这意味(wèi)着在行星系尺度中的天体会沿着它(tā)们的轨道，按(àn)照我们所(suǒ)理解的(de)方式(shì)运动。但是上升到星系(xì)和(hé)星团的尺度(dù)，引力(lì)之(zhī)间的相互作用则是不同(tóng)的方式(shì)。对于在星系团之间的相互作用(yòng)，科学家还引入了外部场(chǎng)效(xiào)应的概念，指的是(shì)在数百万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产生对彼此特殊(shū)的(de)效果，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙德(dé)理论成立，这意味(wèi)着我们(men)需要对(duì)现在的物理定律进行修正，这些发现也让很多人(rén)认为(wèi)暗物(wù)质假说理论就此终结。但(dàn)是在(zài)宇宙当中还(hái)有关于(yú)暗物质存在的其他的理论证据，这些理论证据是蒙德(dé)理(lǐ)论所没法解(jiě)释的“引力透(tòu)镜”。

径向(xiàng)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(shì)这样(yàng)的星(xīng)团(tuán)，它们大部分的普通质量都在(zài)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(yòng)就会导致温(wēn)度的(de)急剧升高，速度(dù)大幅降(jiàng)低。所(suǒ)以在(zài)理(lǐ)论(lùn)上(shàng)，在(zài)碰撞之后，子弹星系团大部分(fēn)的质量将位于所有这些气体所在的中间区域。那么(me)我(wǒ)们通(tōng)过(guò)什么来验证它(tā)的质量区域到底(dǐ)是不是集中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯(sī)韦伯太空望远(yuǎn)镜传回了宇宙当中第(dì)一张全彩的高清照片(piàn)，在照(zhào)片中我(wǒ)们可以明显地看到(dào)很(hěn)多星系似乎被拉伸产生了(le)巨大(dà)的形变(biàn)。其实这些星系(xì)本身(shēn)并不是(shì)真的被扭曲了(le)，也不(bù)是韦伯(bó)望远镜出了什(shén)么(me)问题(tí)，而是这样极遥远(yuǎn)的天体(tǐ)和我们(men)地(dì)球上的观测者之间。被一个质量超级巨大的天体(tǐ)遮挡，这(zhè)个(gè)超大质量的东(dōng)西的(de)引力，会使(shǐ)身后更(gèng)遥远星(xīng)系(xì)的光都发生了扭曲。这个现象(xiàng)就是引(yǐn)力透镜效应(yīng)。这个(gè)巨大的天体可能是(shì)超大质量的黑洞或者是暗物质。

所以当人们对(duì)子弹星(xīng)系团观测(cè)的时候，发(fā)现它的大(dà)质量(liàng)区域(yù)并不是在(zài)中间，而是在两侧。所以最好的解释方法就是当星团发生(shēng)全部的碰撞时(shí)，可(kě)被观测(cè)到(dào)的质(zhì)量气体被卡在了中间(jiān)，暗物质则直接通过了这个(gè)区域，并在两边形成(chéng)了引力透镜(jìng)。对子弹星系(xì)团的引(yǐn)力(lì)透镜研究也被认为是暗物质存在的迄今(jīn)为止最好的(de)理论证据。

除此之(zhī)外(wài)，还有来(lái)自宇宙(zhòu)当(dāng)中(zhōng)最(zuì)古老的光。从(cóng)宇宙大爆炸开始，38万年之(zhī)后(hòu)，可见光终于(yú)可(kě)以畅(chàng)通无阻地(dì)穿(chuān)越在宇(yǔ)宙当中了。经过(guò)了(le)130多亿年之后，这些(xiē)光在(zài)宇宙空间背景上留下(xià)了(le)各(gè)相同性的微波辐射(shè)。其中(zhōng)红色的(de)部分表示温度较高的区域(yù)，蓝(lán)色则表示(shì)相对较冷的区域，但实际上(shàng)它们之间的(de)温(wēn)差只有万分(fēn)之一。

科学(xué)家们通过(guò)对(duì)前景背景分离后(hòu)的二值图像进(jìn)行连通域(yù)提取和标记之后发现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图形看起来不应(yīng)该是这样的，而随着暗物质的增(zēng)加，一些峰值(zhí)的幅度会减小(xiǎo)，才变(biàn)得看起来“和谐(xié)”。为了匹配宇宙(zhòu)微波背(bèi)景辐射的(de)测量(liàng)值，我们需要的暗物质大约是普通物质的5倍。这个数字与解释星(xīng)系当(dāng)中(zhōng)恒星运动所(suǒ)需(xū)要的暗物质比例是(shì)一致(zhì)的(de)。这(zhè)就(jiù)意味着(zhe)。

用了一个简单的理论(lùn)框架(jià)，就(jiù)很好地(dì)解释(shì)了很多不同的观测结(jié)果(guǒ)。而(ér)暗物质的本(běn)质就是宇宙当中(zhōng)存在着某种类型(xíng)的粒子，它们不参(cān)与(yǔ)任何其他的电(diàn)磁作用，只通过引力来(lái)相(xiāng)互作(zuò)用。所以如果能够找到这种粒子的存在，就相当于找到了暗物质存(cún)在的实际证据。这种粒子(zi)到(dào)底是(shì)什么？科学家们已经提出了数十种(zhǒng)的假想目标(biāo)，而要(yào)寻找这些不同的目标粒子(zi)所需要的实(shí)验方式也不相(xiāng)同。在过(guò)去的几十年当中，人类为(wèi)了寻找(zhǎo)这些看不见、摸(mō)不到，几乎不会与常(cháng)规物质相互作用的“暗物质”，科学家们已(yǐ)经进行了超过(guò)50次的实验，却没有任何实(shí)质性(xìng)的发(fā)现，除了(le)一个地方，意大利的格兰(lán)萨(sà)索山，隶属于阿尔(ěr)卑斯山脉。

在山(shān)下1400米(mǐ)处的地下矿井当中(zhōng)，藏着地球上(shàng)最(zuì)大(dà)的(de)地(dì)学实验室，这(zhè)个(gè)实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高(gāo)的(de)探测(cè)器，一直致(zhì)力(lì)于(yú)寻找(zhǎo)暗(àn)物质粒子的周期性(xìng)震荡。

自(zì)1997年以来，这里的(de)科特利迦奥特曼的脚底痒怎么办，奥特曼的脚怕痒吗学家声称观测到了(le)某种(zhǒng)信号。经过(guò)了20多(duō)年的数(shù)据收集，人们(men)发现了一个有趣的事情。探测率会在每年(nián)的6月份达(dá)到峰(fēng)值，然后在11月降(jiàng)到最(zuì)低(dī)，而且在20年当中每(měi)年都(dōu)是一样。一些科(kē)学家认为这可能是人类发现暗(àn)物质的第一(yī)个直(zhí)接证据(jù)。

但是为什么暗(àn)物质(zhì)会产生(shēng)周(zhōu)期性(xìng)的年度信号呢(ne)？刚(gāng)才我们讲了(le)太(tài)阳系正在以220公里(lǐ)/秒的速度(dù)围(wéi)绕着银河系(xì)进行移动，那么如果暗物质存(cún)在宇(yǔ)宙当中，这意味(wèi)着我们也在(zài)以这样的(de)速度在穿(chuān)越着暗物质流，这个过程中会产生(shēng)相应的振荡，同时地球又以30公(gōng)里/秒(miǎo)的速度(dù)围绕太(tài)阳进行旋转(zhuǎn)。所以有半年的(de)时间，地(dì)球(qiú)围绕太阳的方向(xiàng)与(yǔ)太阳环绕银河系的方向(xiàng)是一(yī)致的，而另外半年则与(yǔ)之相反(fǎn)。

而在6月(yuè)份的时(shí)候(hòu)，地球与太阳的方向正好达(dá)到完(wán)全一致，这是理论上地(dì)球(qiú)穿(chuān)越暗物质流最快(kuài)的(de)时段。而在11月份，又(yòu)恰好达到了最慢值(zhí)。尽(jǐn)管(guǎn)在(zài)实际的情况中，太阳系相(xiāng)对(duì)银河系(xì)的(de)平面(miàn)呈现(xiàn)了60度的倾斜，但是这(zhè)并不影响这个理论(lùn)的有(yǒu)效性(xìng)。

因此科学家认(rèn)为这可(kě)以用来解(jiě)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(qíng)况，造成这种年度周期信号(hào)的差异也可(kě)能(néng)是温度、湿度、土壤(rǎng)中的水分、高山上的(de)积雪(xuě)，甚至连意大利游客的数量也符合这(zhè)个周期的规律。

所以，科(kē)学家们又在南(nán)半球建立了一个几乎相(xiāng)同(tóng)的实(shí)验室，这里(lǐ)的季节与之前(qián)的实(shí)验室正好(hǎo)相(xiāng)反，而在这(zhè)里(lǐ)，地球穿过暗物(wù)质流的运动特征和(hé)第一个(gè)实验室是一样(yàng)的(de)。

因此，如果在这里可以得到相(xiāng)同的信号，就可以成为暗物质所(suǒ)存在的(de)非常(cháng)有力的证据了。但(dàn)是由(yóu)于这个(gè)实验室(shì)刚刚(gāng)建成不久，所以截至目(mù)前(qián)还(hái)无法(fǎ)提供相应(yīng)的数(shù)据支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远镜，这(zhè)台太空望远镜叫(jiào)做“南(nán)希(xī)格雷斯罗曼(màn)”，它的主镜大小跟哈勃望远镜相同，但它的宽视场仪(yí)器提供的视野是(shì)哈勃红外仪器的(de)100倍。南(nán)希格雷斯(sī)罗曼太空(kōng)望远镜其中(zhōng)一个关键的用途就是探(tàn)索暗(àn)物质背后(hòu)的奥秘，对于探测的结果(guǒ)，我(wǒ)们只能拭目以待(dài)了。费米实(shí)验室粒子天(tiān)体物(wù)理(lǐ)中心的科学家丹琥珀和贾森斯(sī)特芬研究发现，如果暗物质存(cún)在，它(tā)们(men)极有可能拥有另一种(zhǒng)神(shén)秘(mì)的效应，这种暗物质效应，会支持(chí)宇宙当中(zhōng特利迦奥特曼的脚底痒怎么办，奥特曼的脚怕痒吗)生(shēng)命的诞(dàn)生(shēng)，或者说是生命进化的一个重(zhòng)要(yào)因素。

如果(guǒ)这一理论得到进(jìn)一步的证实，那么(me)遍布(bù)宇宙当中的暗物质(zhì)会(huì)不会(huì)意(yì)味着人类并不孤单(dān)呢？或许在宇(yǔ)宙当中某(mǒu)个角落的行星上(shàng)，暗物质正在通过这样的效应创(chuàng)造生(shēng)命(mìng)。当然(rán)，这些推论的大前提是要先找(zhǎo)到暗物质(zhì)存在的实际证据。那么小伙伴们，你们觉得(dé)暗(àn)物质到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 特利迦奥特曼的脚底痒怎么办，奥特曼的脚怕痒吗