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5k是多少钱 5k是什么意思宇宙是“人为创造”的证据？颠覆科学认知的暗物质！竟是生命诞生的基础？

宇宙(zhòu)是(shì)“人为(wèi)制造”的(de)？为何会存在科(kē)学无法解(jiě)释的“暗物质”？暗物质又究竟是什么(me)？人(rén)类为了(le)寻找暗物质存在的(de)证据，科学(xué)家们在过去(qù)的(de)几十(shí)年当中(zhōng)进行了超过50次的长期(qī)实验，但(dàn)是(shì)却没有发现(xiàn)任(rèn)何的(de)有效证据。除了一个地(dì)方(fāng)，在1687年出版的(de)自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛(niú)顿发表了(le)万有引力定律，它揭示了(le)宇宙(zhòu)中(zhōng)天体运动的规律。往后的几(jǐ)百(bǎi)年来，当天文学家(jiā)们发现某些天(tiān)体(tǐ)运行(xíng)轨道出现异(yì)常，不符合万有(yǒu)引力定(dìng)律的时候(hòu)，他们就(jiù)会知(zhī)道，周围一定(dìng)有(yǒu)未知的天体通(tōng)过(guò)引(yǐn)力(lì)在摄动它的轨(guǐ)道。比如在(zài)1846年，奥本勒(lēi)维耶(yé)就通(tōng)过天王星运行轨道(dào)的异常，推算并且发现(xiàn)了(le)海王星的存(cún)在(zài)。另外，哈(hā)雷彗星、冥王星(xīng)的发现都是应用万(wàn)有引力(lì)定律所(suǒ)取得(dé)重大天文(wén)成(chéng)就的(de)例子。但是这些发现(xiàn)都是(shì)在恒星(xīng)系统的(de)尺度(dù)当(dāng)中，可当我们上升到星系或者是星团的尺度，事情(qíng)就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗里茨兹威基正在研(yán)究和测量后发星系团的质量(liàng)。这是一个由数千个星系(xì)所组成(chéng)的巨大星系团，这些星系被引力束(shù)缚在一起。测量(liàng)星系团的质(zhì)量一般(bān)会使用(yòng)到两种方法(fǎ)，当两种(zhǒng)方(fāng)法结果一致，就(jiù)可以确定其质量的范(fàn)围。

第一种是(shì)获得(dé)其"光度学的质(zhì)量"，需(xū)要的(de)数据是测量各(gè)个星系的光度。

第(dì)二(èr)种是动力学质(zhì)量的计算，是(shì)利(lì)用光谱红移(yí)测量星(xīng)系团中的(de)各个星系(xì)相对(duì)于星系团的运动速度。当测量结果出来(lái)之后，兹威基彻底懵了，“动力学质(zhì)量”竟然是(shì)“光度(dù)学质量”的400倍。这意味(wèi)着(zhe)，后发座(zuò)星系团有99%的(de)质量消(xiāo)失了，或者说(shuō)这(zhè)99%的质量并不以可见光的(de)形式所存在(zài)，我(wǒ)们(men)无法看到(dào)。最诡异(yì)的是，在测量(liàng)速(sù)度的过程中(zhōng)，兹威(wēi)基发现星系团中很多星系的速(sù)度(dù)比理论(lùn)上(shàng)要快(kuài)得多，按照牛(niú)顿的运(yùn)动学定律，仅(jǐn)靠这些(xiē)可见星(xīng)系(xì)的质(zhì)量所产生(shēng)的(de)引(yǐn)力是无(wú)法将它(tā)们束缚在星系团内的，它们早就(jiù)应(yīng)该被抛出星系团(tuán)之外(wài)了，除非有一(yī)种神秘的力量在(zài)起作用，这种力量(liàng)来(lái)源于(yú)某(mǒu)种隐形的(de)物质。

据此，兹维基提(tí)出了这样部分不可见的(de)暗(àn)质，它不发散光、吸光(guāng)、反射光，但(dàn)是(shì)它们却(què)占据(jù)着宇宙(zhòu)中绝大部(bù)分的(de)质量。只是当时的人们(men)对这(zhè)样的(de)一种说(shuō)法不屑一(yī)顾。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这个词(cí)才再一次出(chū)现。天文学(xué)家维(wéi)拉鲁宾和肯(kěn)特(tè)福特(tè)在观测仙(xiān)女(nǚ)座星系中的恒星运动。理论上来(lái)说，距(jù)离中心越远的恒星在其轨道上的(de)运行速度就会越慢(màn)。但是他(tā)们观(guān)测的结果却(què)让人感到不(bù)可(kě)思议。

随着与中心(xīn)距离的增加，恒星的旋转速度几乎保持不(bù)变。可(kě)是根(gēn)据牛顿的(de)万有引力定律(lǜ)，在星系当(dāng)中如果没有足够(gòu)大(dà)的质量来吸引它们，这些(xiē)外围的恒星(xīng)早就被甩到宇宙当中(zhōng)了。基于这种现象，科学家(jiā)们会(huì)使用(yòng)一(yī)种相对标准的(de)方法(fǎ)来解释暗物质的存在(zài)，这种方法就(jiù)是测量星系(xì)当中(zhōng)气(qì)体在(zài)X轴上距离星(xīng)系中(zhōng)心(xīn)的(de)距离，以及在Y轴上气(qì)体的旋转速度。如果出现(xiàn)异常的结果，就认为是由暗物质的力量进入(rù)其(qí)中。

于(yú)是科学家(jiā)们(men)通(tōng)过射电望远镜(jìng)测量了距离星系中心(xīn)更远(yuǎn)距离(lí)的氢元素，发现它们(men)的旋转速度并不符合(hé)牛顿(dùn)的力学(xué)定(dìng)律。我们的(de)太(tài)阳系(xì)也不例(lì)外，太阳系位于银河系(xì)的(de)第三悬(xuán)臂之上，距(jù)离银(yín)河系中(zhōng)心2.6万光年，根据(jù)万有引(yǐn)力定(dìng)律进行计算(suàn)，太阳(yáng)系的运行速度应该是160千米/秒(miǎo)，但(dàn)实(shí)际上，太(tài)阳系正在以220千米/秒的速度围绕银(yín)河系旋转，这(zhè)个实际速度(dù)远远(yuǎn)大(dà)于理论速度，那么产生以(yǐ)上这种(zhǒng)向心加(jiā)速度的原因(yīn)很可能(néng)就是存在(zài)着一种我们看不到的物(wù)质，是这些暗物(wù)质的引力效应将星系聚集在了(le)一起。

也是从这时开(kāi)始，越来越(yuè)多的研究人员开始相信暗(àn)物质的存在。科(kē)学家根据星系外(wài)恒星轨道的(de)速度，估算(suàn)在星系(xì)当中暗物(wù)质的质量占整个星(xīng)系质量的85%。但是，暗物质并不是(shì)唯一可(kě)以解(jiě)释这个现象的原因。在一项新(xīn)的研究当中(zhōng)，科学家们发(fā)现，几乎没有引力(lì)效应的遥远恒星之(zhī)间，也(yě)会(huì)出(chū)现速度上的微小差异(yì)。另(lìng)外(wài)，天文学家还发现(xiàn)了一个(gè)反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距离地球大约(yuē)2.5亿光年，大小和银河(hé)系(xì)不多，但是星系(xì)当中存在(zài)的恒星数量却只有(yǒu)银河系的(de)千分之一。

所以在理论上(shàng)，该星(xīng)系必须存在暗物质，否(fǒu)则就(jiù)会(huì)分(fēn)崩离析(xī)。但是科学家们使用最(zuì)先(xiān)进的望远镜对其(qí)进行了40个小时的详细测(cè)量之后，发现(xiàn)星系中的恒星运动(dòng)是可以用正常的物质和力学定律来(lái)解(jiě)释(shì)的。那么又有(yǒu)人提出，也许该星系的(de)暗物质，已经被附近的另(lìng)一个大星(xīng)系剥离了。奇怪的是，它的附近没有任何星系存在(zài)。造成(chéng)这些现象的除了暗物质的假说之外，另(lìng)一种可(kě)能就(jiù)是人类对引力(lì)的理解还不够全面(miàn)，引力(lì)很可能在不同尺度空间中的工作方式是(shì)不(bù)同的，这意味着在行星系尺(chǐ)度中的天体会沿着它们的轨(guǐ)道，按照(zhào)我们(men)所理(lǐ)解的方式运动。但是上升到星系和星(xīng)团的尺度，引(yǐn)力之间的相互(hù)作(zuò)用(yòng)则是不(bù)同的方(fāng)式(shì)。对于在星系团之间的相(xiāng)互作用，科(kē)学家还引入了外(wài)部场效应的概念，指的是在数百万光年(nián)的规模上(shàng)，巨(jù)大的质量之间(jiān)会(huì)产(chǎn)生对彼此特(tè)殊的效果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德理论。如果MOND蒙德理论成立(lì)，这意味着(zhe)我们(men)需要对现(xiàn)在的物(wù)理定律进(jìn)行(xíng)修正，这些发(fā)现也让很多(duō)人认(rèn)为(wèi)暗物质假说理论就此(cǐ)终结。但是在宇(yǔ)宙当(dāng)中(zhōng)还有关于(yú)暗物质存在的(de)其他(tā)的理(lǐ)论证据，这些理论证据是(shì)蒙德理论(lùn)所(suǒ)没法(fǎ)解释的“引力透镜(jìng)”。

径(jìng)向距离为(wèi)37亿光年(nián)的子(zi)弹星系团，由两个碰撞的(de)星系团所(suǒ)组成，类似这样的(de)星团，它们(men)大部(bù)分的普(pǔ)通质(zhì)量都在星系的(de)气体当(dāng)中。当星团以(yǐ)1000万公(gōng)里/小(xiǎo)时发生(shēng)碰(pèng)撞的时(shí)候，星际气(qì)体(tǐ)的(de)相互作用(yòng)就(jiù)会导致温度的急(jí)剧(jù)升高，速(sù)度(dù)大幅(fú)降低。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在(zài)碰撞之后(hòu)，子弹星系团大(dà)部分的质(zhì)量将(jiāng)位(wèi)于所(suǒ)有这些(xiē)气体所在的中间区域(yù)。那么我们通(tōng)过什么(me)来(lái)验证它的质量区(qū)域到底是不是集中在中间呢？前不久，詹姆斯韦伯太空望远镜传回了(le)宇宙当中第一张全彩的(de)高(gāo)清照片(piàn)，在照片(piàn)中我们可以明显地看到很多(duō)星系(xì)似(shì)乎被(bèi)拉伸产生了巨大(dà)的形变。其实(shí)这些星系本身并(bìng)不是真(zhēn)的被扭曲了，也不是(shì)韦伯望远镜(jìng)出了(le)什么问题，而是这样极遥(yáo)远的(de)天(tiān)体和我(wǒ)们地球上的观测者之间。被一(yī)个(gè)质量超级巨大的天体遮挡，这个超(chāo)大质(zhì)量的东西的引(yǐn)力，会使身后更遥远星系的光都发生了扭曲。这(zhè)个现象就(jiù)是(shì)引力透镜效(xiào)应。这个巨大的天体可能是超大质量的黑(hēi)洞或者是暗物质。

所以当人们对子弹(dàn)星系团观测的(de)时(shí)候，发现它(tā)的大质量区(qū)域并(bìng)不是(shì)在(zài)中间，而(ér)是在(zài)两侧(cè)。所以最好的解释方法(fǎ)就是当星团发(fā)生全部的碰(pèng)撞(zhuàng)时，可被(bèi)观测到的质量气体被卡(kǎ)在(zài)了中间，暗(àn)物质则(zé)直接通(tōng)过(guò)了这个区域，并在(zài)两边(biān)形成了引力透镜。对子弹星系团的引(yǐn)力(lì)透镜研究也(yě)被认(rèn)为是暗物质存在的(de)迄今(jīn)为止最(zuì)好(hǎo)的理(lǐ)论证据。

除此之外(wài)，还有来自宇(yǔ)宙当中最古老(lǎo)的(de)光。从宇宙大爆炸(zhà)开始，38万年之后，可(kě)见(jiàn)光终(zhōng)于可以畅(chàng)通无阻地(dì)穿越在宇宙当(dāng)中了。经过了(le)130多(duō)亿(yì)年之(zhī)后，这些光在(zài)宇宙空间(jiān)背景上留下了各相同(tóng)性(xìng)的微波(bō)辐(fú)射。其中(zhōng)红色的部分表(biǎo)示温度(dù)较高的区域，蓝色则表示相(xiāng)对较冷的区域(yù)，但实际上(shàng)它们之间的温(wēn)差只(zhǐ)有万分之一。

科学家们通过对前景背景(jǐng)分离(lí)后的二值(zhí)图像(xiàng)进行连(lián)通(tōng)域提(tí)取(qǔ)和(hé)标记之后发(fā)现，如果宇宙(zhòu)当中没有暗物质，图(tú)形(xíng)看(kàn)起来不应(yīng)该是这(zhè)样的，而随着暗物质(zhì)的增加，一(yī)些(xiē)峰值的幅度(dù)会减小，才变(biàn)得看起(qǐ)来(lái)“和谐”。为了(le)匹配宇宙(zhòu)微波背景辐(fú)射的测量值，我们需(xū)要的(de)暗物质(zhì)大约(yuē)是普通物质的5倍(bèi)。这个数字与解释星系当中(zhōng)恒星(xīng)运动(dòng)所(suǒ)需要的暗物质(zhì)比(bǐ)例是一致的(de)。这就意味着。

用了一个简单的(de)理论框架，就很好地(dì)解(jiě)释了很(hěn)多不(bù)同的观(guān)测结(jié)果。而(ér)暗物(wù)质的(de)本质就是宇宙当(dāng)中存在(zài)着某种类型的粒(lì)子(zi)，它们不参与(yǔ)任何其他的(de)电磁作用(yòng)，只通过(guò)引力来(lái)相互作(zuò)用。所以如果能够(gòu)找到(dào)这(zhè)种粒子的存在(zài)，就相当于找到(dào)了暗(àn)物质存在的实际证(zhèng)据。这种粒(lì)子到底是(shì)什么？科学家们已经提出(chū)了数十(shí)种的假(jiǎ)想(xiǎng)目标，而要(yào)寻(xún)找这些(xiē)不(bù)同(tóng)的目(mù)标粒子所(suǒ)需(xū)要的实验方式也(yě)不相同。在过去的几十年当(dāng)中，人类为了(le)寻找(zhǎo)这些看不见、摸不到，几乎不(bù)会与常规物质相互作用(yòng)的“暗物(wù)质”，科学(xué)家(jiā)们已(yǐ)经进行了(le)超过50次的实验，却没有(yǒu)任何(hé)实质(zhì)性的(de)发现，除了一(yī)个地方，意大利的格兰萨(sà)索(suǒ)山，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山脉。

在山下(xià)1400米处的地(dì)下矿井当中(zhōng)，藏着地球上最(zuì)大的(de)地学实验室(shì)，这(zhè)个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层(céng)楼(lóu)高的探(tàn)测器，一(yī)直(zhí)致力(lì)于寻找暗物质粒子的周期性(xìng)震荡。

自1997年以来(lái)，这里的科学家声称(chēng)观(guān)测(cè)到了某种信号(hào)。经过(guò)了20多年(nián)的数据收集(jí)，人们发(fā)现了一个有趣的事情。探测(cè)率会在(zài)每年的6月份达(dá)到峰值(zhí)，然后在11月(yuè)降到最低，而且在20年当中每年(nián)都是一样。一(yī)些科学(xué)家认(rèn)为这可能是人类发现暗(àn)物质的第(dì)一个直接证(zhèng)5k是多少钱 5k是什么意思据(jù)。

但是(shì)为什么暗物质会产生周期性的年度信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了(le)太(tài)阳系正在以220公里/秒的(de)速度围绕着银河系进(jìn)行(xíng)移动，那么如果暗物质(zhì)存在宇宙(zhòu)当(dāng)中，这意味着我们也在以这样的(de)速度(dù)在(zài)穿越(yuè)着暗物质流，这个(gè)过程中会产(chǎn)生相应的振荡，同时地球又(yòu)以(yǐ)30公里/秒(miǎo)的速度围绕太阳进(jìn)行旋转。所以(yǐ)有半(bàn)年的(de)时间，地球围绕太阳的方向(xiàng)与(yǔ)太阳(yáng)环绕银河系(xì)的方向是(shì)一致的，而另(lìng)外半年则与(yǔ)之(zhī)相(xiāng)反。

而在(zài)6月份的时候，地球与太阳的方(fāng)向正好(hǎo)达到完全一致，这(zhè)是理论上地(dì)球(qiú)穿(chuān)越暗物(wù)质(zhì)流最(zuì)快的时段。而在11月份，又恰好达到了最慢值。尽(jǐn)管在实际(jì)的情况中，太(tài)阳系(xì)相对银(yín)河系的平面(miàn)呈现了60度的(de)倾斜，但(dàn)是这(zhè)并不影响这(zhè)个理论的(de)有效性。

因此科(kē)学家(jiā)认为这可(kě)以用来解(jiě)释(shì)，研究人员们所(suǒ)观测到(dào)的周期性信(xìn)号。当然也可能(néng)有(yǒu)其(qí)他的情(qíng)况，造成这种年(nián)度(dù)周期信号的差异也(yě)可能是温度、湿度、土(tǔ)壤中的水分(fēn)、高(gāo)山(shān)上的积雪，甚至连(lián)意大利游(yóu)客(kè)的数(shù)量也符合(hé)这(zhè)个周(zhōu)期的规(guī)律。

所以，科学(xué)家们又在南半球建立(lì)了(le)一个几乎相同的实验室，这里的季节与(yǔ)之前的(de)实验(yàn)室正好相反(fǎn)，而在(zài)这里(lǐ)，地球穿过(guò)暗物质流的运动特征和第一个实验室是一(yī)样的(de)。

因此(cǐ)，如(rú)果在这里可以(yǐ)得(dé)到相同(tóng)的信号(hào)，就可以成(chéng)为(wèi)暗物质所存在(zài)的非(fēi)常有力的证据(jù)了(le)。但是由于这个实(shí)验室刚刚建成(chéng)不久，所以截至(zhì)目前还无法提(tí)供相应的数据(jù)支(zhī)持。另外，在(zài)2025年，NASA将会发射一台新的望远(yuǎn)镜，这台太空望远(yuǎn)镜叫做“南(nán)希格雷斯罗曼(màn)”，它(tā)的(de)主(zhǔ)镜大小跟哈勃望远镜相同(tóng)，但(dàn)它(tā)的宽(kuān)视场仪器提(tí)供的视(shì)野是哈勃红外(wài)仪器的(de)100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中(zhōng)一个(gè)关键(jiàn)的用途就是(shì)探索(suǒ)暗(àn)物(wù)质背后的奥(ào)秘(mì)，对(duì)于(yú)探测的结果，我们只能拭目以待了。费米实验室粒子天体(tǐ)物理中(zhōng)心的科学家(jiā)丹琥珀和贾森斯特(tè)芬研究发现，如果暗物质存在，它们极有(yǒu)可能拥有另一种神秘(mì)的效应，这(zhè)种暗(àn)物质(zhì)效(xiào)应，会支持(chí)宇宙(zhòu)当中(zhōng)生(shēng)命的诞(dàn)生，或(huò)者说是(shì)生命进化(huà)的一个重要因素。

如果这一理论得到进一步的证实(shí)，那么遍(biàn)布宇(yǔ)宙当中(zhōng)的(de)暗物质会不(bù)会意味着人类并不孤单呢？或许(xǔ)在宇宙当中(zhōng)某(mǒu)个角落的行星上，暗物质(zhì)正在通过这(zhè)样(yàng)的效应(yīng)创造生命。当然，这些(xiē)推论的大前提(tí)是要先找到暗物质(zhì)存在(zài)的(de)实际(jì)证据。那(nà)么小伙(huǒ)伴们，你们觉(jué)得暗物质到底存不(bù)存在(zài)呢(ne)？喜欢请点赞，你的支持(chí)是(shì)我更新的动(dòng)力！

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