宇(yǔ)宙(zhòu)是“人为制造”的？为何会存在(zài)科学无法解释的“暗(àn)物质”？暗物(wù)质又(yòu)究竟(900g是几斤 900g是多少毫升jìng)是什么？人类为了(le)寻(xún)找暗物质存在的证据(jù)，科学(xué)家们在过(guò)去的(de)几(jǐ)十年当中(zhōng)进行了超过50次的长(zhǎng)期实验(yàn)，但是却没有(yǒu)发(fā)现任何的(de)有(yǒu)效证(zhèng)据。除了一(yī)个地方，在(zài)1687年出版的自然哲学数学(xué)原理一书中(zhōng)，埃萨克牛(niú)顿发表了万有引力定律，它揭示了宇宙中天体运动的规律。往后的几百年(nián)来，当(dāng)天文学(xué)家们(men)发(fā)现某些天体运行轨道出现异常，不符合万有引力(lì)定律的时候，他们就会知道(dào)，周围一(yī)定有未知的天体通过引力在摄(shè)动它的轨道。比如(rú)在1846年，奥本勒维耶(yé)就通过天王星运(yùn)行轨(guǐ)道的异常，推算并且发现了海王星的存在。另外，哈雷彗星、冥王星的发(fā)现都是应用(yòng)万有引力定律所取得重大天文(wén)成就的例子。但(dàn)是这(zhè)些发现都(dōu)是在恒(héng)星系统的尺度(dù)当(dāng)中，可当(dāng)我们(men)上升(shēng)到星系或者(zhě)是星团的(de)尺度(dù)，事情就开始变得诡(guǐ)异(yì)了。

1933年，瑞士的物理(lǐ)学家弗里茨兹(zī)威(wēi)基正在研究和测量(liàng)后发(fā)星系团的质(zhì)量(liàng)。这是一个由(yóu)数千个星系所(suǒ)组成的巨(jù)大星系团(tuán)，这些星系被引(yǐn)力(lì)束缚在一起。测量星系团的质量(liàng)一般会(huì)使用到(dào)两种(zhǒng)方(fāng)法，当两(liǎng)种方(fāng)法结果一致，就可以确(què)定其质(zhì)量的(de)范围。

第一(yī)种(zhǒng)是(shì)获(huò)得其"光(guāng)度学的质(zhì)量"，需要的数据(jù)是测量各个星系的光度(dù)。

第二种(zhǒng)是动力学质量的计算(suàn)，是利用(yòng)光谱红移测量星系团中的各个星(xīng)系相(xiāng)对于星系团的运(yùn)动速度。当测(cè)量结(jié)果出来(lái)之后，兹(zī)威基彻底懵了，“动力学质量(liàng)”竟(jìng)然是“光度学(xué)质量”的400倍。这意味(wèi)着，后(hòu)发座星(xīng)系团有99%的质量消失了，或(huò)者(zhě)说(shuō)这(zhè)99%的质(zhì)量并(bìng)不以可见光(guāng)的形式(shì)所(suǒ)存在，我们无(wú)法看(kàn)到(dào)。最诡异的是(shì)，在测(cè)量速度的过程中，兹威基发现(xiàn)星系(xì)团中很多星(xīng)系的速度比理论上要快得多，按照牛顿的运动学定律，仅靠这些可(kě)见(jiàn)星(xīng)系的质量所产生的(de)引力是无法将它们束缚在星系团内(nèi)的(de)，它们早就应该被(bèi)抛(pāo)出(chū)星系(xì)团之外了，除(chú)非有一种神秘的(de)力量在起作用，这种力量(liàng)来(lái)源(yuán)于(yú)某种隐形的物质。

据此(cǐ)，兹维(wéi)基(jī)提(tí)出了(le)这(zhè)样部(bù)分(fēn)不可见的暗质(zhì)，它不发散光(guāng)、吸(xī)光、反射光(guāng)，但是(shì)它(tā)们却占据着宇宙中(zhōng)绝大部(bù)分的质量(liàng)。只是(shì)当时的人们对这(zhè)样的一种(zhǒng)说法不屑一顾。

直到40年之(zhī)后(hòu)，“暗物质”这个词才再一次出现。天文(wén)学家维(wéi)拉鲁宾和肯900g是几斤 900g是多少毫升特(tè)福特在(zài)观测仙(xiān)女座(zuò)星(xīng)系中的恒星运动。理论上来说，距离中心越(yuè)远的恒星在其(qí)轨道上的运行(xíng)速度就会越慢。但是(shì)他(tā)们观测的(de)结果却让(ràng)人感到不可思议。

随着与中(zhōng)心距离的增加(jiā)，恒星的旋转速度几乎保持不变(biàn)。可是根据牛顿(dùn)的(de)万有引(yǐn)力定律，在星系当中(zhōng)如果没有足够大的质(zhì)量来(lái)吸引它们，这些外围的恒星早(zǎo)就被(bèi)甩(shuǎi)到宇宙(zhòu)当中了。基于这种现象，科学家们(men)会使用一种相(xiāng)对标(biāo)准的方法来解释暗物质的存在，这种方法就是测量星系当中气体在(zài)X轴(zhóu)上距离星系中心(xīn)的距离，以及在Y轴上(shàng)气体的旋(xuán)转(zhuǎn)速度。如果出现异常的(de)结果(guǒ)，就认(rèn)为是由暗物质的力量进(jìn)入(rù)其中。

于是(shì)科学家们通(tōng)过射电望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)测量了距离星系中心更远(yuǎn)距离(lí)的(de)氢元素，发(fā)现它们的旋转速度并(bìng)不符合牛顿的力学(xué)定律。我们的太阳系也不例外，太(tài)阳系位(wèi)于银(yín)河(hé)系的第三悬臂之上(shàng)，距离银河系中心2.6万(wàn)光年，根据万有引(yǐn)力定律(lǜ)进行计算，太(tài)阳系的运行速(sù)度(dù)应该是160千(qiān)米/秒(miǎo)，但实际上，太(tài)阳系(xì)正在(zài)以(yǐ)220千米/秒的速度围(wéi)绕银河系旋转，这个(gè)实际(jì)速度远远大于理论(lùn)速度，那么产生以上(shàng)这(zhè)种向心加(jiā)速(sù)度的原因(yīn)很可能就是存在着一种我(wǒ)们看不到的物质，是这(zhè)些暗物质的引(yǐn)力效应将星系(xì)聚集在了(le)一起。

也(yě)是从这(zhè)时开(kāi)始(shǐ)，越来(lái)越多的研究人员开(kāi)始相(xiāng)信暗物质的存在(zài)。科学家(jiā)根据星系外恒星轨道(dào)的速度，估算在星系当(dāng)中暗物(wù)质(zhì)的质量占(zhàn)整个星系(xì)质量的85%。但(dàn)是(shì)，暗物质并不是唯一可以解释这个现象的原因。在一项新的研究当中，科学家们(men)发现，几乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星之间，也会出现速度上(shàng)的微小(xiǎo)差异。另外(wài)，天(tiān)文学家还发(fā)现了一个反常的星系，叫做(zuò)Agc114905。这个星系距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系不(bù)多，但是(shì)星(xīng)系(xì)当(dāng)中存在的(de)恒星数量却(què)只有(yǒu)银河(hé)系的千分之一。

所以在理论上，该星系(xì)必(bì)须(xū)存(cún)在暗物质，否则就会分崩离(lí)析。但是(shì)科学(xué)家们使用最先进的望远(yuǎn)镜(jìng)对其进行了40个小时的详细测量之后，发现星系中的恒星运动是可以用正常的物质和力学定律来解释的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已(yǐ)经(jīng)被(bèi)附近的(de)另(lìng)一个大星系剥离了(le)。奇怪(guài)的是，它的附近没有任何星系存在。造成这(zhè)些现象的除了暗物质的假说(shuō)之(zhī)外(wài)，另一种可能就是(shì)人类对引力(lì)的理解还(hái)不(bù)够全面，引力很可能在不同尺度空间中(zhōng)的(de)工作方式(shì)是不(bù)同的，这意味(wèi)着在行星系尺度(dù)中的天体会沿(yán)着它们(men)的(de)轨道，按照我们所理解的方式运动。但是(shì)上升到星系和(hé)星团(tuán)的尺(chǐ)度，引力之间的相互作用则(zé)是不(bù)同的(de)方式。对于在(zài)星(xīng)系(xì)团之(zhī)间的相互作用，科学家还引入了外部场效应的概念，指的是在数百万光(guāng)年的规(guī)模上(shàng)，巨大的质(zhì)量之间会产生对彼此(cǐ)特殊的效(xiào)果，这个理(lǐ)论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成(chéng)立，这意味(wèi)着我们需要对现在的(de)物理定律(lǜ)进行修正(zhèng)，这(zhè)些(xiē)发现也让(ràng)很多人(rén)认为暗物质假说理(lǐ)论就此终结。但是在宇宙当中(zhōng)还有关于(yú)暗物质存在的其(qí)他(tā)的理论证据(jù)，这(zhè)些理论(lùn)证(zhèng)据是蒙德(dé)理论所没(méi)法解释的“引力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距离为37亿光年的子弹星系团，由两(liǎng)个碰撞(zhuàng)的星(xīng)系(xì)团(tuán)所组成(chéng)，类似(shì)这样的(de)星团(tuán)，它们(men)大部分的普通质(zhì)量(liàng)都(dōu)在星系的气体(tǐ)当中。当(dāng)星(xīng)团以(yǐ)1000万(wàn)公里/小时发生碰撞的时候，星际气体的(de)相互(hù)作用(yòng)就会导(dǎo)致温度的急剧升高，速度大幅降低。所以在(zài)理论上，在碰撞之后，子弹星系团大部分(fēn)的质(zhì)量将位于所有这些气(qì)体所在的中间区域。那(nà)么我们通(tōng)过什么来验证它的质量区域到底是不是集中(zhōng)在中(zhōng)间(jiān)呢(ne)？前不久，詹姆斯韦(wéi)伯太空(kōng)望远镜传回了宇(yǔ)宙当中第(dì)一(yī)张(zhāng)全彩的高清照片，在照片中(zhōng)我(wǒ)们可以(yǐ)明显地看到很多星系似乎(hū)被(bèi)拉伸产生了巨大的形变。其实这些星(xīng)系本身并不是(shì)真的被扭曲(qū)了，也不是韦伯(bó)望远镜出了什么问题，而是这(zhè)样极遥远(yuǎn)的天(tiān)体和我们地球上的观测(cè)者(zhě)之间。被一个(gè)质量超(chāo)级巨大的天体遮挡，这个超大质量的东西的(de)引力，会使身后更遥远星系的光都发生了(le)扭曲。这个现象就(jiù)是引(yǐn)力透镜(jìng)效应。这个巨大的天体可能是(shì)超大质量(liàng)的黑洞或者是暗(àn)物质(zhì)。

所以当人们(men)对子弹星(xīng)系团观(guān)测的时候，发现(xiàn)它的大(dà)质(zhì)量区域并不是在中间，而是在两侧(cè)。所以最好的解(jiě)释方法就是当星团发(fā)生全部的(de)碰撞(zhuàng)时(shí)，可被观(guān)测到的(de)质量气体被卡(kǎ)在了中间，暗物质则直(zhí)接通过了(le)这个区(qū)域，并在两边形成(chéng)了引力透镜。对(duì)子弹星系团的引力透镜研究(jiū)也被认为(wèi)是暗物质存(cún)在的迄(qì)今为止最(zuì)好的(de)理论证据。

除此之外，还有来自宇宙当(dāng)中(zhōng)最(zuì)古老的光。从(cóng)宇(yǔ)宙大爆(bào)炸开始，38万年(nián)之后(hòu)，可见光(guāng)终于可以畅通无(wú)阻地穿越在宇宙当中了。经过了(le)130多亿年之后，这些光在(zài)宇宙空(kōng)间背(bèi)景上(shàng)留下(xià)了(le)各(gè)相同性的微波辐射(shè)。其中(zhōng)红色的部分(fēn)表示温(wēn)度较高的区域，蓝色则(zé)表示相对较(jiào)冷的区域，但实(shí)际上(shàng)它(tā)们(men)之间的温差只有万分之一。

科学家们通过对前景(jǐng)背(bèi)景分(fēn)离后的二值图像进行连通域提取和标记之(zhī)后发现(xiàn)，如果宇宙当中没(méi)有暗物(wù)质，图形看(kàn)起(qǐ)来不应该是这样的，而随着(zhe)暗物(wù)质的增加，一些(xiē)峰(fēng)值的(de)幅度会减(jiǎn)小(xiǎo)，才变(biàn)得看起(qǐ)来“和谐”。为了匹配宇宙微(wēi)波(bō)背景(jǐng)辐射的测量值，我们(men)需要的暗(àn)物质大约是普通物(wù)质的5倍。这(zhè)个数字与解(jiě)释星系当中(zhōng)恒星运动(dòng)所需要的暗物质比例是一致的。这就意味着。

用了(le)一个简单的理论框(kuāng)架(jià)，就很好地解释了(le)很多不同的(de)观测结果。而暗物质的本质就是宇(yǔ)宙当中存在(zài)着某(mǒu)种类型(xíng)的(de)粒子，它们(men)不参与任何其(qí)他的电磁作用，只通(tōng)过引力(lì)来相互作用。所以如果能够找(zhǎo)到(dào)这种(zhǒng)粒子的存(cún)在，就相当于找(zhǎo)到了(le)暗物质存(cún)在(zài)的实际(jì)证据。这种粒子到底是什么？科学家们已经提出了(le)数(shù)十种的(de)假想目标，而要寻(xún)找这些(xiē)不同的目标粒子所需要(yào)的(de)实验方式也不相同。在过去的几十(shí)年当(dāng)中，人类为了寻找这些看不见、摸不到(dào)，几(jǐ)乎(hū)不会与常规(guī)物(wù)质(zhì)相(xiāng)互(hù)作用的“暗(àn)物质”，科学家们已经(jīng)进行了超过(guò)50次的实验，却没有任何实质性的发现，除了一个地方，意大(dà)利(lì)的格兰萨索山，隶(lì)属于阿尔卑斯(sī)山(shān)脉(mài)。

在(zài)山下1400米(mǐ)处的地(dì)下矿井(jǐng)当中(zhōng)，藏着地球上(shàng)最大的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层(céng)楼高的探测器，一(yī)直(zhí)致力于寻找暗物(wù)质粒子的周期性震荡(dàng)。

自1997年以来，这里的科学家声称观测到(dào)了某种(zhǒng)信号。经过了20多年的数据收集(jí)，人们(men)发(fā)现(xiàn)了一个有趣(qù)的事(shì)情。探测率会在每年的6月份达到峰值(zhí)，然后在(zài)11月降到最低，而且在20年当(dāng)中每年都(dōu)是一(yī)样。一些科学家认为这(zhè)可能(néng)是人类发现(xiàn)暗(àn)物质(zhì)的第一个直接证据。

但是为(wèi)什么(me)暗物(wù)质会产生周期性的年(nián)度信(xìn)号(hào)呢(ne)？刚(gāng)才我们讲了太阳系正(zhèng)在以220公里/秒(miǎo)的(de)速(sù)度围绕着银(yín)河(hé)系进行移动，那么(me)如果暗物质存在宇(yǔ)宙当(dāng)中，这意(yì)味着(zhe)我们也(yě)在以这样的速度在穿越着暗物质流，这(zhè)个过程中会产(chǎn)生相应的振荡(dàng)，同时地球(qiú)又以(yǐ)30公里(lǐ)/秒的(de)速度围绕(rào)太(tài)阳进(j900g是几斤 900g是多少毫升ìn)行旋转(zhuǎn)。所(suǒ)以(yǐ)有(yǒu)半年(nián)的(de)时间(jiān)，地球围绕太(tài)阳的方(fāng)向与太阳(yáng)环绕银(yín)河系的方向是一(yī)致的，而另(lìng)外半(bàn)年则与(yǔ)之相反。

而(ér)在(zài)6月份的时候(hòu)，地球与太阳(yáng)的方向正(zhèng)好(hǎo)达到完全一(yī)致(zhì)，这是(shì)理(lǐ)论上地球穿越暗(àn)物质(zhì)流最(zuì)快的(de)时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽管在实际的(de)情(qíng)况中(zhōng)，太阳系相(xiāng)对银河(hé)系的平面(miàn)呈现了60度的倾斜，但是这并不影响这个理论的有效(xiào)性(xìng)。

因此科学(xué)家认为这可以用来解释，研究人(rén)员们所观测到的周期性信号。当(dāng)然也可能(néng)有其(qí)他的情(qíng)况，造成这种年度周期信号的差异也可能(néng)是(shì)温(wēn)度、湿(shī)度、土(tǔ)壤中的水分、高山(shān)上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客的(de)数量也符合(hé)这个(gè)周期的规(guī)律。

所以(yǐ)，科(kē)学(xué)家们(men)又在南半球建立了一个几乎相同的(de)实验室，这里的(de)季节与之前(qián)的实验室正(zhèng)好相反，而在这(zhè)里，地球穿过暗物(wù)质流的运动特征和第一个实验室是一样(yàng)的。

因此(cǐ)，如(rú)果在这里可以(yǐ)得到相同的信号，就可以成(chéng)为暗物质(zhì)所存(cún)在的非常有力的证据了。但是(shì)由于(yú)这个实验室(shì)刚(gāng)刚建成不久，所以截至目(mù)前还无法提供相应的数(shù)据支持。另外，在2025年，NASA将会发射一台新的望远(yuǎn)镜(jìng)，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南(nán)希格雷斯罗曼”，它的主(zhǔ)镜大小跟哈勃望远镜相同(tóng)，但(dàn)它的(de)宽视场仪器提供的视野是哈勃红外(wài)仪器(qì)的100倍(bèi)。南希格雷斯(sī)罗曼太(tài)空望远镜其中一个关(guān)键(jiàn)的用途就是探索暗物质背后的奥秘，对于探测的(de)结果，我们只能(néng)拭目以待了。费米实验室(shì)粒子天体物理中心(xīn)的科学家丹琥珀和贾森斯特芬研究发现(xiàn)，如果暗(àn)物质存在，它们极有可能拥有(yǒu)另一种(zhǒng)神秘的效应，这种暗物质效应(yīng)，会支持宇宙当中生命的诞生，或者(zhě)说(shuō)是(shì)生命进(jìn)化的一个重要因素(sù)。

如(rú)果这一理论得到进一步的证实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物(wù)质(zhì)会不会意(yì)味(wèi)着人类并不孤单呢？或(huò)许在宇宙当中某个角落的行(xíng)星上，暗物质正(zhèng)在通过这样的(de)效应创造生命。当然，这些推论的大(dà)前提是要先找到(dào)暗(àn)物质存在的实际证据。那么(me)小伙伴们(men)，你们觉得暗(àn)物(wù)质到底存不存在呢(ne)？喜(xǐ)欢请点赞，你的支(zhī)持是我(wǒ)更新的动力！

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 900g是几斤 900g是多少毫升