宇宙(zhòu)是“人为制造”的(de)？为何会(huì)存在科学无法解释的“暗(àn)物质”？暗(àn)物质又究竟是(shì)什么？人类(lèi)为了寻找(zhǎo)暗物(wù)质存在的证(zhèng)据(jù)，科学家们在(zài)过去的(de)几(jǐ)十年当中进行了超过50次的长(zhǎng)期实验，但(dàn)是却没(méi)有(yǒu)发现任(rèn)何的有效(xiào)证(zhèng)据。除了一个地方(fāng)，在1687年出版的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表了万有引力定律，它揭示了宇宙中天(tiān)体运(yùn)动的规律。往后的几(jǐ)百年(nián)来，当(dāng)天文(wén)学家(jiā)们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万有(yǒu)引力定律的时候(hòu)，他们就会知(zhī)道，周围一定有未知的天(tiān)体(tǐ)通过引力在摄动它的轨道(dào)。比(bǐ)如在1846年，奥本勒维(wéi)耶就通过天王(wáng)星运(yùn)行轨道的异常，推算并(bìng)且发现了海王星的存(cún)在。另(lìng)外，哈(hā)雷彗星、冥王星的发(fā)现都是应用万有引力定律所(suǒ)取得(dé)重(zhòng)大天(tiān)文成就的例子。但是这些(xiē)发现都是在恒星(xīng)系统的尺度当中，可当我们上升到星系或者是星团的尺度，事情就开始变区位条件要从哪些方面分析学校，区位条件要从哪些方面分析出来得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里(lǐ)茨(cí)兹(zī)威基正在研究和测量(liàng)后发星(xīng)系团(tuán)的(de)质量。这(zhè)是一个(gè)由数(shù)千个星系(xì)所组成的巨大星系(xì)团(tuán)，这些(xiē)星(xīng)系被(bèi)引力束缚在一(yī)起。测量星系团的质量(liàng)一般会使用到两种方法，当(dāng)两种(zhǒng)方法结果一致(zhì)，就可以(yǐ)确定(dìng)其质量的范(fàn)围。

第一种是(shì)获得其(qí)"光(guāng)度学(xué)的质(zhì)量"，需要的数据是测量各个(gè)星(xīng)系的光度。

第二种(zhǒng)是动力学质量的计(jì)算(suàn)，是(shì)利用光谱红移测量星(xīng)系团中(zhōng)的(de)各个星系相(xiāng)对(duì)于星系团的(de)运动速度。当测量结(jié)果出(chū)来之后(hòu)，兹威基(jī)彻底懵了，“动力学质量”竟然是(shì)“光(guāng)度学质量”的400倍(bèi)。这意味着，后(hòu)发座星系团有99%的质量(liàng)消失了，或者说这99%的质量并不(bù)以(yǐ)可(kě)见光(guāng)的形(xíng)式所存在(zài)，我们无法看到。最(zuì)诡(guǐ)异的是，在测量(liàng)速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星(xīng)系团中很多星系的速度比理论上(shàng)要快得多，按(àn)照牛(niú)顿的运动学(xué)定律，仅靠这些(xiē)可见星(xīng)系的质量所产生的引力是(shì)无法将(jiāng)它们束(shù)缚在星系团内的，它们早就(jiù)应(yīng)该被抛出星系团之外了，除非有(yǒu)一(yī)种神秘的力量在(zài)起作用(yòng)，这种力量来(lái)源于(yú)某(mǒu)种隐(yǐn)形的物(wù)质。

据此，兹维基提出了这样(yàng)部分不(bù)可见(jiàn)的暗质，它不发散光、吸光、反射(shè)光，但是它们却占据着宇宙中绝大(dà)部分的质量。只是当时的人们对这样的一种说法(fǎ)不(bù)屑一顾。

直到(dào)40年之后(hòu)，“暗物(wù)质”这个词才再一次(cì)出现。天文学(xué)家维(wéi)拉鲁宾(bīn)和肯特福特在观测仙(xiān)女座(zuò)星系中的恒星运(yùn)动。理论上(shàng)来说，距离中心越(yuè)远的(de)恒(héng)星在其轨道上(shàng)的(de)运行速度就会越慢。但是(shì)他们观测的结果却让人感到不(bù)可思(sī)议。

随着(zhe)与中(zhōng)心距离的增加(jiā)，恒(héng)星的旋转速度几乎保(bǎo)持(chí)不(bù)变。可是根据(jù)牛顿的万有引(yǐn)力定律，在星系(xì)当中(zhōng)如果(guǒ)没有足够大(dà)的(de)质量来(lái)吸(xī)引它们，这些外(wài)围的恒(héng)星早就被甩(shuǎi)到宇(yǔ)宙当中(zhōng)了。基于这种现象，科学家们(men)会使(shǐ)用一(yī)种相(xiāng)对标准的(de)方(fāng)法来解释暗物质的(de)存在，这(zhè)种方法就是测量(liàng)星系当(dāng)中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋转(zhuǎn)速(sù)度。如果(guǒ)出现异常的结果，就认为是由(yóu)暗(àn)物质(zhì)的力量进入其(qí)中。

于是科学家(jiā)们(men)通过射电望远镜测(cè)量了距离星系中(zhōng)心更远距离(lí)的氢(qīng)元素，发(fā)现它们的旋转速度并(bìng)不符合牛顿的力学定律。我们的太阳系也(yě)不例(lì)外，太(tài)阳系(xì)位于银河系的第(dì)三悬(xuán)臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光(guāng)年，根据万(wàn)有引力(lì)定(dìng)律进行计算，太阳系(xì)的运行速度应该是160千米/秒，但实际上，太(tài)阳系正(zhèng)在以220千(qiān)米/秒的速度围绕银河(hé)系旋(xuán)转，这个(gè)实际速度远远大(dà)于理(lǐ)论速度，那么产生以上这(zhè)种向心(xīn)加速(sù)度的原因很可能就是存(cún)在着一种我们看不到的物质，是这些暗区位条件要从哪些方面分析学校，区位条件要从哪些方面分析出来物(wù)质的引力(lì)效应将(jiāng)星系聚(jù)集在了一起。

也是从这(zhè)时(shí)开始，越(yuè)来越多(duō)的研究人员开始相信暗物质的存在。科学家(jiā)根据星系(xì)外恒星轨道的(de)速度，估算在星系当中(zhōng)暗物质的质量占整(zhěng)个(gè)星系质(zhì)量(liàng)的85%。但(dàn)是，暗物(wù)质并不是唯(wéi)一(yī)可以解释这(zhè)个现(xiàn)象的原因。在一项新的研究(jiū)当中，科(kē)学(xué)家们(men)发现(xiàn)，几乎没有引力(lì)效应(yīng)的(de)遥(yáo)远(yuǎn)恒(héng)星之间，也会(huì)出现(xiàn)速度(dù)上的微小(xiǎo)差异(yì)。另外(wài)，天文学(xué)家还发现了一(yī)个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离地(dì)球大约(yuē)2.5亿光年，大小(xiǎo)和银河系不多(duō)，但是(shì)星系当中存在(zài)的恒星(xīng)数量却(què)只有银(yín)河系的千分之一。

所(suǒ)以在(zài)理(lǐ)论上，该星系(xì)必须存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科学家们(men)使用(yòng)最先进的望远镜对其进行了40个(gè)小(xiǎo)时(shí)的(de)详细(xì)测量之(zhī)后(hòu)，发(fā)现星系中的恒星运动是可以(yǐ)用正(zhèng)常的(de)物质(zhì)和(hé)力学定律来解释的。那么又(yòu)有(yǒu)人提(tí)出(chū)，也许该星系的暗物质，已经被(bèi)附近的另一个(gè)大星系剥离了。奇怪的是，它的(de)附近没(méi)有任何星(xīng)系存在。造成(chéng)这些现象(xiàng)的除了暗物质的假说之外(wài)，另一(yī)种(zhǒng)可能就是人(rén)类对引力的理解还(hái)不(bù)够全(quán)面，引力很可(kě)能在不(bù)同(tóng)尺度空间中的工作方(fāng)式是不同(tóng)的，这意味着在(zài)行星系尺度中的天体(tǐ)会(huì)沿着(zhe)它(tā)们的轨道，按照我们所理(lǐ)解的方式运动。但是上升到星系(xì)和星团的尺度(dù)，引(yǐn)力之间的相互作用则是不同的方式。对于在星系团之间的相(xiāng)互作用，科学(xué)家还(hái)引入了(le)外部场(chǎng)效应(yīng)的概念(niàn)，指的是在数百(bǎi)万光年的规模上，巨大的质量(liàng)之(zhī)间会产(chǎn)生对彼此特殊的效果，这个理(lǐ)论叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果(guǒ)MOND蒙德理(lǐ)论(lùn)成立(lì)，这意(yì)味着我们需要(yào)对现在的物理定律进(jìn)行修正(zhèng)，这些(xiē)发现也让(ràng)很多(duō)人(rén)认为(wèi)暗物质(zhì)假说理论(lùn)就此(cǐ)终(zhōng)结。但是在宇宙(zhòu)当中还有(yǒu)关于(yú)暗(àn)物质存在(zài)的其他(tā)的(de)理论证据，这些理论证据是(shì)蒙德理论所没法解释(shì)的“引力透镜(jìng)”。

径向距离为37亿光(guāng)年(nián)的子弹星系团，由两个碰撞的星系(xì)团所组(zǔ)成，类似这样的星团，它们大部分的普通质量都在星系的气体当中。当星团以1000万公里/小(xiǎo)时发生碰撞(zhuàng)的(de)时候，星际气(qì)体的(de)相互(hù)作用就会导致温度(dù)的急剧(jù)升高，速度大幅降低。所以在(zài)理(lǐ)论上(shàng)，在碰撞之(zhī)后，子弹星(xīng)系(xì)团大(dà)部分的质量将位于所有(yǒu)这些(xiē)气体(tǐ)所在的(de)中间(jiān)区域。那么我们通过(guò)什么来验证它的质量区域到(dào)底(dǐ)是(shì)不(bù)是集中(zhōng)在中间(jiān)呢？前(qián)不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传(chuán)回了宇宙当中(zhōng)第一张(zhāng)全彩的高清照片(piàn)，在照片(piàn)中我们(men)可(kě)以明显地看到(dào)很(hěn)多(duō)星系(xì)似乎被拉伸(shēn)产生(shēng)了(le)巨大的形变。其实这(zhè)些星(xīng)系本身并(bìng)不(bù)是真的被扭曲(qū)了，也(yě)不是韦(wéi)伯望远镜出了(le)什(shén)么(me)问(wèn)题，而是这样极遥(yáo)远的天体和我(wǒ)们地球(qiú)上的(de)观测者之间。被(bèi)一个质量超(chāo)级(jí)巨(jù)大的天(tiān)体遮挡，这个(gè)超(chāo)大质(zhì)量(liàng)的(de)东西的引力，会使身后更遥远星系的(de)光都发生了扭(niǔ)曲。这个现象就是引力透镜效(xiào)应。这个(gè)巨大的天体可能(néng)是超大质量(liàng)的黑洞或者是暗(àn)物质。

所以当人们对子弹(dàn)星系(xì)团(tuán)观测的(de)时候，发现它的大质量区域并不是在中(zhōng)间，而是在两侧(cè)。所以最好的解释方法就是当(dāng)星(xīng)团发生全部(bù)的碰(pèng)撞时，可被观测到的质量气(qì)体被卡(kǎ)在了中(zhōng)间，暗(àn)物质则直接通过了这个区域，并在两边形(xíng)成了(le)引力透镜。对子弹星(xīng)系团(tuán)的引(yǐn)力透(tòu)镜研究也(yě)被认(rèn)为是暗物质存在的迄今为止最好的理论证据。

除此之外，还(hái)有来自宇宙当中(zhōng)最古老的光(guāng)。从宇宙大爆炸开始，38万年之(zhī)后，可见光终于可(kě)以畅通无阻地(dì)穿越(yuè)在宇宙当(dāng)中了(le)。经过了(le)130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下了各相同性的微波辐射。其中红(hóng)色的部分表示温度(dù)较高的区域，蓝色则表示相(xiāng)对(duì)较(jiào)冷的(de)区域，但实际上它们之间的温差只有万分之(zhī)一。

科学家(jiā)们通(tōng)过对前景背景分离后(hòu)的二值(zhí)图像进行连通域提(tí)取和(hé)标记之后发现(xiàn)，如果宇(yǔ)宙(zhòu)当中没有暗物质，图(tú)形看起来不(bù)应该是这样(yàng)的，而随着暗物(wù)质的增加，一些峰值的(de)幅度会减小(xiǎo)，才(cái)变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测量值(zhí)，我们需(xū)要的暗物(wù)质大约是普通(tōng)物质的5倍。这(zhè)个数字与(yǔ)解(jiě)释星系(xì)当中(zhōng)恒星运动所需要(yào)的暗物质(zhì)比例(lì)是一致的。这(zhè)就意味着。

用了(le)一个(gè)简(jiǎn)单的(de)理论(lùn)框架，就很好地(dì)解释了(le)很多(duō)不同的观测结果。而暗物质(zhì)的本质就是宇宙当中存在着某种(zhǒng)类型的粒(lì)子，它们不参与任何其(qí)他的电磁作用，只(zhǐ)通(tōng)过引力来相互作用。所以如果能够找(zhǎo)到这种粒子的存在，就相当(dāng)于找(zhǎo)到了暗物(wù)质存在的(de)实际(jì)证据。这种粒子到(dào)底是什么？科学家们已经(jīng)提出了数十种的假想目标，而(ér)要寻(xún)找这些不(bù)同(tóng)的目(mù)标粒(lì)子所(suǒ)需要的实(shí)验方(fāng)式也(yě)不相同。在过去的(de)几十年(nián)当中(zhōng)，人类(lèi)为(wèi)了寻找这些(xiē)看不见(jiàn)、摸不到，几乎不会与常规物质相互(hù)作用的(de)“暗物质”，科(kē)学家们已经进行了(le)超过50次的(de)实验，却没有任何实质性的发现，除了(le)一个地方，意大利的(de)格兰萨索山(shān)，隶属于(yú)阿尔卑斯山脉。

在山下(xià)1400米处的(de)地下矿(kuàng)井当中，藏着地球上最(zuì)大(dà)的地(dì)学实验(yàn)室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高的探测器，一(yī)直致力于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震荡。

自1997年以来(lái)，这里的(de)科学家声称观测到(dào)了(le)某(mǒu)种信号(hào)。经过了20多年的数据收集(jí)，人们发现了一个(gè)有趣的(de)事情。探测率(lǜ)会在每年(nián)的(de)6月份达到峰值，然后在11月降到最低，而且在(zài)20年当中每年都是一样。一些科学家认为这可(kě)能是人类(lèi)发(fā)现暗物(wù)质(zhì)的第一个直接证据。

但是为什么暗物(wù)质会产生周期(qī)性的年(nián)度信号呢(ne)？刚才我们讲了太阳(yáng)系正在以220公里/秒的速度(dù)围绕着(zhe)银河系(xì)进行移动，那(nà)么如果暗物质(zhì)存(cún)在宇宙当中，这意味着我(wǒ)们也(yě)在以这样的(de)速度在穿(chuān)越(yuè)着暗物质流，这个过程中会产生相应的振荡，同时地球又(yòu)以30公(gōng)里/秒的速度围绕太阳进行旋转。所(suǒ)以有半年的(de)时间，地球围绕(rào)太阳的(de)方向(xiàng)与太阳环绕银(yín)河(hé)系的方向(xiàng)是一(yī)致的(de)，而另外半年则与之相(xiāng)反。

而在(zài)6月份(fèn)的时候，地球与太阳的方向正好(hǎo)达(dá)到(dào)完全一致，这是理(lǐ)论(lùn)上地球穿(chuān)越暗(àn)物质流最快的时段。而在(zài)11月份(fèn)，又(yòu)恰好达到了最慢值(zhí)。尽(jǐn)管在实际的情况(kuàng)中(zhōng)，太阳系相对银河系的平面呈现了60度的倾斜，但是这并不(bù)影响这(zhè)个(gè)理(lǐ)论的有效性。

因此科学家认为(wèi)这可以(yǐ)用(yòng)来解释，研究人(rén)员们所(suǒ)观(guān)测到的周(zhōu)期性(xìng)信(xìn)号。当然也可能有(yǒu)其他(tā)的情况(kuàng)，造成这(zhè)种年度(dù)周期信号的(de)差异(yì)也可能(néng)是(shì)温度、湿度、土壤中的水分、高山(shān)上的(de)积雪，甚(shèn)至连意大(dà)利游客的数量也符合这个周期的规律。

所以，科学家们又在(zài)南半球(qiú)建立了(le)一(yī)个(gè)几乎(hū)相同的实验室，这里的季(jì)节与之前的(de)实(shí)验(yàn)室正好相反(fǎn)，而在这里，地球穿过暗物质流的运(yùn)动特征和第一(yī)个实(shí)验室是一样的。

因(yīn)此，如果在(zài)这里可以得(dé)到(dào)相同的信号，就可以成为暗物质所存在的非常有力的证据了。但是由于这(zhè)个实验室刚(gāng)刚建(jiàn)成不久，所以截至目前(qián)还无法提供(gōng)相应的数据支持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发(fā)射一台新的(de)望远镜，这台太空望远镜(jìng)叫做“南希格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大小跟(gēn)哈勃望远镜(jìng)相(xiāng)同，但(dàn)它(tā)的宽视场仪(yí)器(qì)提供的视(shì)野(yě)是哈勃红(hóng)外仪(yí)器(qì)的(de)100倍。南(nán)希格雷斯罗曼(màn)太空望远(yuǎn)镜其中(zhōng)一个(gè)关(guān)键的(de)用途就是(shì)探索暗物质背后的奥秘，对于探测(cè)的结(jié)果，我们只(zhǐ)能拭目以待(dài)了。费(fèi)米(mǐ)实(shí)验(yàn)室粒(lì)子天体物理中(zhōng)心(xīn)的科(kē)学(xué)家丹琥(hǔ)珀和贾森斯特芬(fēn)研究发现，如果暗物质存在(zài)，它们极有(yǒu)可能(néng)拥有另一种神秘的效(xiào)应(yīng)，这(zhè)种暗物质效应(yīng)，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生命(mìng)进(jìn)化的(de)一个重要(yào)因素。

如果这一理论得到进一步的证实，那么遍布(bù)宇宙当中(zhōng)的暗物质(zhì)会不会意味着人类并不孤单呢？或许在宇宙(zhòu)当中某个角落的(de)行星上(shàng)，暗物质正在通过这样的效应创造生命。当然(rán)，这些(xiē)推论的大前提是要(yào)先找(zhǎo)到暗物质存在的实际证据。那么小(xiǎo)伙(huǒ)伴(bàn)们(men)，你们觉得暗(àn)物质到(dào)底存不存(cún)在呢？喜(xǐ)欢请点赞，你的支持是我(wǒ)更新(xīn)的动力！

未经允许不得转载：橘子百科-橘子都知道 区位条件要从哪些方面分析学校，区位条件要从哪些方面分析出来