宇宙是“人为制造”的(de)？为何会存在(zài)科(kē)学无(wú)法解释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟是什么？人类(lèi)为了寻找暗物(wù)质存在的证(zhèng)据，科(kē)学家们在过去的(de)几(jǐ)十年当中进行了超过50次(cì)的长期(qī)实(shí)验，但(dàn)是却没有发现任何的有效(xiào)证(zhèng)据(jù)。除(chú)了一个(gè)地方，在1687年出(chū)版的(de)自然哲学数学原理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了万(wàn)有(yǒu)引力定律，它揭(jiē)示了宇宙中天体运动的规律。往后的几(jǐ)百(bǎi)年来，当天文学家们(men)发现某(mǒu)些天(tiān)体(tǐ)运行轨道出现异常(cháng)，不符(fú)合万有引力(lì)定律的时(shí)候，他们就会知道，周围一定有(yǒu)未知的天(tiān)体通过引力在摄动它的轨(guǐ)道。比如在1846年，奥本勒维耶(yé)就通(tōng)过天王星运行轨道(dào)的(de)异常，推算并且(qiě)发现了(le)海王星的存在(zài)。另外，哈雷彗星、冥王星的(de)发现都是应用(yòng)万有引力定律所取得重大天文成就的(de)例子。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当(dāng)中，可当(dāng)我们(men)上升到星系或者是(shì)星团的尺度，事情就开始变得(dé)诡异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨(cí)兹威基正在(zài)研究和测量(liàng)后发星(xīng)系(xì)团的(de)质量。这是一个由数千个(gè)星系所(suǒ)组成的巨(jù)大星系团，这(zhè)些星系被引力束缚(fù)在一起(qǐ)。测量(liàng)星系团的质量一般会使用到两种方法，当两(liǎng)种方法结果一致(zhì)，就可以(yǐ)确定其(qí)质(zhì)量的范围。

第一种是获得其"光度学的质量"，需要的数据是测量(liàng)各个(gè)星系的光度。

第二种是动力学质(zhì)量的计(jì)算，是利用(yòng)光谱红移(yí)测量星系团中的各个星系(xì)相对于星系团的(de)运动速度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵了，“动力学质(zhì)量”竟(jìng)然是“光度学质(zhì)量”的400倍。这意味着，后发座星(xīng)系团有99%的质(zhì)量消失了，或者说这99%的质量并不(bù)以可见(jiàn)光的形式所存在，我们无(wú)法看(kàn)到。最(zuì)诡(guǐ)异的是，在测(cè)量速度的过(guò)程中，兹威基(jī)发现星系(xì)团中很多星系的速度比理论上要快得(dé)多，按(àn)照牛顿的运动学定律，仅靠这(zhè)些可见星(xīng)系的质量所产(chǎn)生(shēng)的(de)引(yǐn)力是无(wú)法将它们束缚在星系团(tuán)内的，它(tā)们早就应该(gāi)被(bèi)抛出星系团之(zhī)外了(le)，除非有一种(zhǒng)神秘的力(lì)量在起(qǐ)作用(yòng)，这种力量来(lái)源于某种隐形的物质。

据此，兹(zī)维基提出(chū)了这样部分不可(kě)见的暗(àn)质，它(tā)不发散光、吸光、反射光，但(dàn)是它(tā)们却占(zhàn)据着宇宙(zhòu)中绝大部(bù)分的质量(liàng)。只(zhǐ)是当时的(de)人(rén)们对这样(yàng)的一种说法不屑一顾。

直(zhí)到40年(nián)之(zhī)后，“暗物质”这个(gè)词(cí)才再一次出现。天文学(xué)家(jiā)维拉鲁宾和肯(kěn)特福特在(zài)观测仙女座(zuò)星(xīng)系中的恒星运(yùn)动。理(lǐ)论上来(lái)说，距离中心越(yuè)远的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他(tā)们观测的结(jié)果(guǒ)却(què)让人感到不(bù)可思议。

随着与中心距离的增加，恒星的旋转速度几乎保持不(bù)变。可(kě)是根据牛顿的万有引力定律，在星系当中如果没有足够大的质量来吸引它(tā)们(men)，这些(xiē)外围(wéi)的恒星早就(jiù)被甩到宇(yǔ)宙当中了。基于这种现象，科学家们会使用一(yī)种相对(duì)标准的方法来解(jiě)释暗物(wù)质的存在，这(zhè)种方法就是测量星系当中气体在(zài)X轴上距离星系中心的距(jù)离，以及在Y轴上气体(tǐ)的旋(xuán)转速度。如果(guǒ)出现异常的结果，就认为是由暗物质(zhì)的力量进入其中。

于是科学家(jiā)们通过射电望远镜测量了距离星系中心更远距离的氢元素，发现它们(men)的旋转速度并不符合牛顿的力学(xué)定律(lǜ)。我们的(de)太阳系也不例外，太阳系位于(yú)银河系的第三(sān)悬臂(bì)之上(shàng)，距离银(yín)河(hé)系中(zhōng)心(xīn)2.6万光年，根据万有引力定(dìng)律进(jìn)行计算，太(tài)阳系的运行速(sù)度(dù)应该(gāi)是160千(qiān)米/秒，但实际上，太阳(yáng)系正在以220千(qiān)米/秒的速度围绕银(yín)河系旋转，这个实际(jì)速(sù)度远远大于(yú)理论速度，那么产生(shēng)以上这种向(xiàng)心加速(sù)度(dù)的原因很(hěn)可(kě)能就是存(cún)在着一(yī)种我们看(kàn)不(bù)到(dào)的物质，是这些暗物质的(de)引力效应(yīng)将星(xīng)系聚黄喉要煮多久，黄喉要煮多久才能熟火锅(jù)集在了一起。

也是从这时开始，越来越多的研究人员开始相(xiāng)信暗物质的存在。科学家根据星(xīng)系外恒星轨道的速度，估算在星系(xì)当中暗物质(zhì)的质量占整个星系(xì)质量的85%。但(dàn)是，暗(àn)物(wù)质(zhì)并(bìng)不(bù)是唯一可以解释(shì)这个现象的原(yuán)因(yīn)。在一项(xiàng)新的研究当(dāng)中，科学家们发现，几乎没有引力效应(yīng)的遥远恒星之间，也会(huì)出现速度上的微(wēi)小差(chà)异。另外，天文(wén)学家还发现了一个反常(cháng)的星系，叫做Agc114905。这个(gè)星系距离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小和银河系不多，但是(shì)星系(xì)当(dāng)中存在的恒星数量却只(zhǐ)有银河系的千分之一。

黄喉要煮多久，黄喉要煮多久才能熟火锅oding="async" data-ratio="0.5835579514824798" data-type="jpeg" data-w="1484" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/a67445eab7c8392.jpeg?imageMogr2/thumbnail/2160x0/format/webp/quality/80">

所以在理论上，该(gāi)星系必须存在暗物质，否则就会分崩离析。但是科(kē)学家们使(shǐ)用最先进的望(wàng)远镜对(duì)其进行了40个小时(shí)的详细测量之后，发现(xiàn)星系(xì)中的(de)恒星运动是可以用正(zhèng)常(cháng)的(de)物质和力学定(dìng)律(lǜ)来解释的。那么又有人提出，也许该星(xīng)系(xì)的(de)暗物质(zhì)，已经(jīng)被附近的另一个大星(xīng)系剥离了。奇怪的(de)是(shì)，它的附近没有任何星系存在。造成这些现象的除了暗物质的假(jiǎ)说之外，另一(yī)种(zhǒng)可能就是人类对引力的理解还不够全面，引力很可能(néng)在不同尺(chǐ)度(dù)空间中的(de)工作方式是不(bù)同的(de)，这意味着在行星(xīng)系尺度中的天体会沿着(zhe)它们的轨道，按照(zhào)我们所理(lǐ)解的方式(shì)运动。但是上升到(dào)星系和星(xīng)团的尺度，引力(lì)之间的相互作用则(zé)是不(bù)同的方式。对于(yú)在星系团之间的相互(hù)作用，科学家(jiā)还(hái)引入了(le)外部场效应的概念，指的是在数百(bǎi)万光(guāng)年(nián)的规模(mó)上，巨(jù)大的质量之间会产生对(duì)彼此(cǐ)特殊的(de)效果，这(zhè)个(gè)理论叫做MOND蒙(méng)德理论。如(rú)果(guǒ)MOND蒙(méng)德理论成立(lì)，这(zhè)意(yì)味(wèi)着我(wǒ)们需要对(duì)现在(zài)的(de)物理定(dìng)律进行(xíng)修正(zhèng)，这些发现也让很多(duō)人认(rèn)为暗物质假说理论就(jiù)此终结(jié)。但是在宇宙当(dāng)中(zhōng)还(hái)有(yǒu)关于(yú)暗物质存(cún)在的其他的理论(lùn)证(zhèng)据(jù)，这些理论证(zhèng)据是蒙德理论所没法解(jiě)释的“引力透(tòu)镜”。

径向距离为(wèi)37亿光年的子弹星(xīng)系团，由两(liǎng)个碰(pèng)撞的星系团所(suǒ)组成(chéng)，类似这样的(de)星(xīng)团，它们大部分的(de)普通质量都在(zài)星(xīng)系的气体当中(zhōng)。当(dāng)星团(tuán)以1000万(wàn)公(gōng)里/小时(shí)发生碰撞的时候，星际气体的相(xiāng)互作用就会导致(zhì)温度的急剧(jù)升高，速度大(dà)幅降(jiàng)低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹星系团大(dà)部分的质量(liàng)将位于所有这(zhè)些气体所在的(de)中间区域。那(nà)么我(wǒ)们通过什么来验证它(tā)的(de)质量区(qū)域到底是不是(shì)集中(zhōng)在(zài)中间呢？前不(bù)久，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远镜(jìng)传(chuán)回了宇宙当中第一(yī)张全彩的(de)高清照片，在照(zhào)片中我们(men)可(kě)以(yǐ)明(míng)显地(dì)看(kàn)到(dào)很多星系似(shì)乎被拉伸产(chǎn)生了(le)巨大的形变。其实这(zhè)些星系本身并不是(shì)真的被(bèi)扭曲了，也不是韦(wéi)伯望远镜出了什么(me)问(wèn)题，而是这样极遥(yáo)远的天体(tǐ)和(hé)我们地(dì)球上的观测者之间。被一个质量超级巨大的(de)天(tiān)体遮挡，这个(gè)超大质量的东西的引力，会使(shǐ)身后更遥远星系的光都发生(shēng)了扭曲。这个现象就是引力透镜(jìng)效应。这个(gè)巨大的(de)天体可能是(shì)超大(dà)质量的黑洞或者是暗物质(zhì)。

所(suǒ)以当人们对子弹星系团(tuán)观(guān)测的时候(hòu)，发(fā)现它的大质(zhì)量区域并不是在中间，而(ér)是在两侧。所以(yǐ)最(zuì)好的解释方法就是(shì)当星团发生全部的(de)碰撞时，可被观测到的质量气体被(bèi)卡在了中(zhōng)间(jiān)，暗物质则直接(jiē)通过了这个区域(yù)，并在两边(biān)形成了引力透(tòu)镜(jìng)。对(duì)子弹(dàn)星(xīng)系(xì)团的引力透镜研(yán)究也(yě)被认为是(shì)暗物质存在的迄今为止最好的(de)理论(lùn)证据。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中最古老的光。从宇宙大爆炸开始，38万(wàn)年之后(hòu)，可见光(guāng)终(zhōng)于可以畅通无阻(zǔ)地穿越在宇宙(zhòu)当中了(le)。经(jīng)过(guò)了130多亿年之后(hòu)，这些光在(zài)宇宙空间背景上留下了各相(xiāng)同(tóng)性(xìng)的微波辐射。其(qí)中(zhōng)红色的部分表(biǎo)示温度较高的区(qū)域(yù)，蓝色则表(biǎo)示相对(duì)较冷的(de)区域，但实际上它们之间的温差只有万分(fēn)之(zhī)一。

科学家们通过对前景背景分离后的二值(zhí)图(tú)像进行(xíng)连通(tōng)域提取和标记(jì)之后(hòu)发(fā)现，如果宇宙当中没(méi)有暗(àn)物质，图形看起来不应(yīng)该是这样(yàng)的，而随(suí)着暗物质的增加(jiā)，一些峰值(zhí)的幅度会减小(xiǎo)，才(cái)变得看(kàn)起来“和谐”。为了(le)匹配(pèi)宇宙微波背景辐射的测量值，我们需要的暗物(wù)质大(dà)约是普通物质的5倍。这个数字与解释星系当中(zhōng)恒(héng)星运动所需要(yào)的暗物质比例是一致的。这(zhè)就意味着。

用(yòng)了一个简单的理论框架，就很(hěn)好(hǎo)地(dì)解(jiě)释了很多(duō)不同的观测结果。而暗(àn)物(wù)质的(de)本质(zhì)就是宇宙当(dāng)中(zhōng)存(cún)在着某种类型的(de)粒子，它(tā)们不参与任何其他的电磁作(zuò)用，只通过(guò)引力来相互作用。所(suǒ)以如果能够找(zhǎo)到这种粒子的(de)存(cún)在，就相当于找(zhǎo)到了暗物质存在(zài)的实(shí)际证(zhèng)据。这种粒子到底(dǐ)是什么？科学(xué)家们已经(jīng)提出了数十种的假想目标(biāo)，而要寻找这些不同(tóng)的目(mù)标粒子所需(xū)要的实验方式也不相同。在过去的几(jǐ)十年当中(zhōng)，人(rén)类(lèi)为了寻找这些看不见、摸不到(dào)，几乎不(bù)会与常规(guī)物质(zhì)相(xiāng)互作(zuò)用的“暗(àn)物质”，科学家们已经进(jìn)行了超过50次(cì)的实验，却没有任何实质性的发现，除(chú)了一个地方，意大利的格兰萨索山，隶(lì)属于(yú)阿(ā)尔卑斯(sī)山脉。

在山下1400米(mǐ)处的(de)地下矿井当中，藏着(zhe)地球上最(zuì)大的地学实(shí)验室，这个实(shí)验室叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高(gāo)的探(tàn)测(cè)器，一直(zhí)致(zhì)力于寻找暗物质粒子的周期性震荡。

自1997年以来，这里(lǐ)的科学家声称(chēng)观(guān)测(cè)到了(le)某(mǒu)种(zhǒng)信号。经(jīng)过了20多年的数据(jù)收集，人(rén)们发(fā)现了一个有趣的(de)事情。探测(cè)率会在每(měi)年(nián)的6月(yuè)份(fèn)达到峰值，然(rán)后在11月降到最低，而且在(zài)20年(nián)当中每年(nián)都是(shì)一样(yàng)。一些科学(xué)家(jiā)认为(wèi)这(zhè)可能是人类(lèi)发现暗物质的第一个直接证(zhèng)据(jù)。

但是为(wèi)什(shén)么暗(àn)物质会产生周期性的年(nián)度信(xìn)号呢？刚才我们讲了(le)太(tài)阳系正在(zài)以220公里(lǐ)/秒的速度围绕着银河系进行移动，那么如果(guǒ)暗物质(zhì)存在宇宙当中，这(zhè)意味着我们也(yě)在以这样的速度在穿越着暗物质流，这个(gè)过程中会产生(shēng)相应的振荡，同(tóng)时地球又以(yǐ)30公里/秒的(de)速度围(wéi)绕太阳(yáng)进行旋转。所以(yǐ)有(yǒu)半年的时间，地球围(wéi)绕(rào)太阳的方(fāng)向与太(tài)阳环绕(rào)银(yín)河系的方向是一致(zhì)的，而另外半年则与之相反。

而在6月份的(de)时(shí)候，地球(qiú)与太阳的(de)方(fāng)向正(zhèng)好(hǎo)达到完(wán)全(quán)一致，这是(shì)理(lǐ)论上地(dì)球穿越暗物质流最快的(de)时段。而在11月(yuè)份，又恰好达(dá)到了最慢值。尽管在实际的情况(kuàng)中(zhōng)，太(tài)阳系相对银河系的平面呈(chéng)现了60度(dù)的(de)倾斜，但是这并不(bù)影响(xiǎng)这个理(lǐ)论的有效性。

因此科学(xué)家认为这可(kě)以用来(lái)解释(shì)，研究人员们所观测到(dào)的周期性(xìng)信号。当然也可能有其他的情况，造成这种年度周期信(xìn)号的差异(yì)也可能(néng)是(shì)温度、湿度、土壤中的(de)水(shuǐ)分、高山上(shàng)的积雪，甚至连(lián)意(yì)大利游客的(de)数量也符合这个(gè)周(zhōu)期的规律。

所以，科学家们(men)又在(zài)南半球建立(lì)了一个(gè)几(jǐ)乎相同的实(shí)验室，这里(lǐ)的(de)季节(jié)与之前的实验室正好(hǎo)相(xiāng)反(fǎn)，而在这里，地球穿过暗物质流的运动特征(zhēng)和(hé)第一个实验室是一样的。

因此，如果在这里可以得到相同的信号，就可(kě)以成为暗物质所存在(zài)的非常有(yǒu)力的(de)证据了。但(dàn)是由于(yú)这(zhè)个实(shí)验室刚刚建(jiàn)成不久，所(suǒ)以截至目前还(hái)无(wú)法(fǎ)提供相应的数据(jù)支持(chí)。另外(wài)，在2025年(nián)，NASA将会发(fā)射一(yī)台新的望远镜，这台(tái)太空望远(yuǎn)镜叫做“南希格(gé)雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小(xiǎo)跟(gēn)哈勃望远镜(jìng)相同，但它(tā)的宽视场(chǎng)仪(yí)器提供的视(shì)野是哈勃红外仪(yí)器的100倍。南希(xī)格雷斯罗(luó)曼太空望远镜其中(zhōng)一个(gè)关键的用(yòng)途就是探(tàn)索暗物质背后的奥(ào)秘，对(duì)于探测的结果，我们只(zhǐ)能拭目(mù)以待了。费(fèi)米实验室粒子天(tiān)体物理中心的科学家丹(dān)琥珀和贾森斯特芬研究发(fā)现，如果暗物(wù)质(zhì)存在，它们极有可(kě)能拥(yōng)有另一种(zhǒng)神秘的效(xiào)应，这(zhè)种暗物(wù)质效应，会(huì)支(zhī)持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者说(shuō)是生命进(jìn)化(huà)的一个(gè)重(zhòng)要因素。

如果这一理论得到进一步的证(zhèng)实(shí)，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质会不会意味(wèi)着人类并不孤(gū)单呢？或(huò)许在宇宙当中某个(gè)角落(luò)的行星上，暗物质正在通过(guò)这样(yàng)的效应创造生命。当然，这些推论的大前提是要先找到暗物质存在(zài)的实际证据(jù)。那(nà)么小伙伴们，你(nǐ)们觉得暗物质到底存不存在呢？喜(xǐ)欢(huān)请(qǐng)点赞，你的支持是我更新(xīn)的动力(lì)！

未经允许不得转载：重庆三峡中心医院、三峡中心医院、中心医院 黄喉要煮多久，黄喉要煮多久才能熟火锅