宇宙是“人为制(zhì)造”的？为何会存在(zài)科学(xué)无法解(jiě)释(shì)的“暗物质”？暗物质(zhì)又究(jiū)竟(jìng)是什么？人类(lèi)为了(le)寻找(zhǎo)暗物(wù)质存在的(de)证据，科学家们在过去的几十年(nián)当中进行了超过50次的(de)长期(qī)实验，但是(shì)却没有(yǒu)发现任何的有效证据。除了(le)一个地(dì)方，在1687年出版的自然哲学数学原(yuán)理(lǐ)一书(shū)中，埃萨克牛顿(dùn)发(fā)表了万(wàn)有引力定(dìng)律，它揭(jiē)示了(le)宇(yǔ)宙中天体运动的(de)规律。往(wǎng)后的几百年来，当天(tiān)文(wén)学家们发现某些天体运行轨道(dào)出现异常，不符合(hé)万(wàn)有引力定律的时(shí)候，他们(men)就会知(zhī)道，周围(wéi)一定有(yǒu)未知的天体(tǐ)通过引力在摄动它(tā)的轨道。比如(rú)在1846年(nián)，奥本(běn)勒维耶(yé)就通过天(tiān)王星运行轨(guǐ)道的异常，推算并且发现了海(hǎi)王(wáng)星(xīng)的存在。另外(wài)，哈雷(léi)彗星、冥王星的发现都是(shì)应用万有引(yǐn)力定律(lǜ)所取得重大天文成就的(de)例子。但是(shì)这些发现(xiàn)都是(shì)在(zài)恒星系统(tǒng)的尺(chǐ)度当中，可当我们上升到星系或者是(shì)星团的尺度，事情就(jiù)开始变得诡(guǐ)异(yì)了。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗里茨(cí)兹威基正在研究和测量后发星系团(tuán)的(de)质量。这是一个由(yóu)数千个(gè)星(xīng)系所组成(chéng)的巨大(dà)星系团(tuán)，这些星系被(bèi)引力束缚在一起。测(cè)量星(xīng)系团的质量(liàng)一般会使用到两(liǎng)种(zhǒng)方法，当(dāng)两种(zhǒng)方法(fǎ)结果一致，就可以确定其(qí)质(zhì)量的范(fàn)围。

第一种(zhǒng)是(shì)获得其"光(guāng)度学的质量"，需(xū)要的数据是测量(liàng)各(gè)个(gè)星系的光度。

第二(èr)种是(shì)动力学质(zhì)量(liàng)的计(jì)算，是利用光谱红(hóng)移测量星系团中(zhōng)的各个星(xīng)系相对于星(xīng)系团的运(yùn)动速度(dù)。当测(cè)量结果出来之(zhī)后，兹威基彻底懵了，“动力学质(zhì)量(liàng)”竟然是“光度学质(zhì)量”的400倍(bèi)。这意味着，后发座星(xīng)系团有99%的(de)质量消失(shī)了(le)，或者说这99%的(de)质量并不以可见(jiàn)光的形式所存在，我(wǒ)们无(wú)法(fǎ)看到。最诡异的是，在(zài)测量速度的过(guò)程中，兹威(wēi)基(jī)发现星系团中很多星系的(de)速度(dù)比理论上要快得多，按(àn)照(zhào)牛顿的运动学(xué)定律，仅(jǐn)靠这些可(kě)见星系的质量所产生的引(yǐn)力是无法将(jiāng)它们(men)束缚在星系团内的，它们早就应该被抛出星系团(tuán)之外了，除非有一种神秘的力量(liàng)在起(qǐ)作用，这(zhè)种(zhǒng)力量来源于某种隐(yǐn)形的物质。

据此，兹维基提出了这样部分不可见的暗质，它不(bù)发散(sàn)光、吸(xī)光(guāng)、反射(shè)光，但是它们却(què)占据着宇(yǔ)宙(zhòu)中绝大部分的质量(liàng)。只是当时的人(rén)们对这样的一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质”这个词才再一次出现。天文学家维拉鲁(lǔ)宾(bīn)和(hé)肯(kěn)特福(fú)特在观测仙(xiān)女座(zuò)星系中的恒星运动。理论上来说，距离中心越远(yuǎn)的恒星(xīng)在(zài)其轨道上的运行速度就(jiù)会越慢。但(dàn)是他们观测的结果却(què)让人感到(dào)不可思议。

随着与中心距离的(de)增加(jiā)，恒(héng)星的旋转(zhuǎn)速度几乎保持(chí)不(bù)变。可(kě)是根据(jù)牛顿的万(wàn)有引力定律，在星系当中如果没有足够大的质(zhì)量来吸引它们，这些(xiē)外围的恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基(jī)于这种现象，科学家(jiā)们(men)会使用一种相对标准(zhǔn)的(de)方(fāng)法来解释(shì)暗物质的存在，这种方(fāng)法就是测量星(xīng)系当(dāng)中气体碳酸银是不是沉淀 碳酸银在水中是沉淀吗在X轴上距离星(xīng)系中心的距离，以及在Y轴(zhóu)上(shàng)气(qì)体的旋(xuán)转速度。如果出现异(yì)常的(de)结果(guǒ)，就认(rèn)为(wèi)是由暗物质的(de)力量进入其中。

于是科(kē)学家们通过射电望(wàng)远镜测量了距离星(xīng)系(xì)中心更远(yuǎn)距离的氢元素，发现它(tā)们的旋(xuán)转速度并(bìng)不符合牛顿的力(lì)学定律。我们(men)的(de)太阳系(xì)也不(bù)例外，太(tài)阳系位于银河系的第三(sān)悬臂之上，距离银河系中(zhōng)心2.6万光年，根据万有(yǒu)引力定律(lǜ)进行计算(suàn)，太(tài)阳(yáng)系的(de)运(yùn)行速度(dù)应该是160千米/秒(miǎo)，但实际(jì)上，太阳系正在以220千米/秒(miǎo)的(de)速度围绕(rào)银河系旋(xuán)转，这(zhè)个实际速度远(yuǎn)远大于(yú)理论速度，那么产生以上这种向心加速度的(de)原(yuán)因很(hěn)可能(néng)就是存在着(zhe)一种我们看不到(dào)的物质，是这些暗物质的(de)引力效应(yīng)将星系聚集在了一起。

也是从(cóng)这时(shí)开(kāi)始，越(yuè)来越多的研究人员(yuán)开(kāi)始相信暗物质的存在。科学家根据星系外(wài)恒(héng)星轨(guǐ)道(dào)的(de)速度，估算在星系当中暗物(wù)质的质量占整个星系(xì)质量的(de)85%。但是，暗(àn)物质并不是唯(wéi)一可以解释这个现(xiàn)象的原因。在一项新的研究当中(zhōng)，科学家们发现，几乎没有引力(lì)效应的遥远(yuǎn)恒星之间，也会(huì)出现(xiàn)速度上的微(wēi)小差(chà)异(yì)。另外，天文学家还发现(xiàn)了一(yī)个反常的(de)星(xīng)系，叫做Agc114905。这个星系距离地球(qiú)大约2.5亿光(guāng)年，大小和银(yín)河系不多，但是星(xīng)系当中存(cún)在的恒星数量却只有银(yín)河系的千分之一(yī)。

所以在理论上(shàng)，该星系必须存在暗物质，否则(zé)就会分崩离析。但是科学家们使(shǐ)用最(zuì)先进的望远镜对其进(jìn)行(xíng)了(le)40个小时(shí)的(de)详(xiáng)细测(cè)量之后，发现星系中的(de)恒星运动是可以用正常的物质和(hé)力学定(dìng)律来解释(shì)的。那么又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近的另(lìng)一个大星系(xì)剥(bō)离了。奇(qí)怪的是，它的附(fù)近没有任何星系存(cún)在。造成(chéng)这些现象的除了暗物(wù)质的假说之外，另一种(zhǒng)可能就是人类对引(yǐn)力(lì)的(de)理(lǐ)解还(hái)不够(gòu)全面，引力很可能在不同尺度(dù)空间中(zhōng)的工作方式是(shì)不同的，这(zhè)意味着在行星系尺度中的天体(tǐ)会沿着(zhe)它们的轨道，按(àn)照我(wǒ)们(men)所理(lǐ)解的方式运动。但是上升(shēng)到(dào)星系和(hé)星团的尺度(dù)，引(yǐn)力之间的相(xiāng)互(hù)作用则(zé)是不(bù)同的方式。对于在(zài)星(xīng)系团之间(jiān)的相互作用(yòng)，科学家还引入了外部场效应的概念，指(zhǐ)的是(shì)在数百万光年的规模上，巨大(dà)的质(zhì)量之间会产生对(duì)彼此特殊的(de)效果(guǒ)，这(zhè)个理论叫做(zuò)MOND蒙德理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意味(wèi)着我们需要对现在的物理定律进行修正，这些(xiē)发现也让(ràng)很(hěn)多人认为暗物(wù)质假(jiǎ)说理论就此终结。但是(shì)在宇宙当中还有关于暗物质存在的其他的理论(lùn)证据，这些理论证(zhèng)据是(shì)蒙德(dé)理论(lùn)所没法解释的“引力透镜”。

径向距离为37亿光年的(de)子弹星系团(tuán)，由两个碰(pèng)撞的星(xīng)系(xì)团所组成(chéng)，类似这样的星团，它们大部分的普通质量都在星(xīng)系的气体当中(zhōng)。当星团以1000万公里/小时(shí)发生(shēng)碰撞的时候，星际气体的相互作(zuò)用(yòng)就会(huì)导致温度的急剧升高(gāo)，速度大(dà)幅降低。所以在(zài)理论(lùn)上，在碰撞之后，子弹星系(xì)团大部分的质量将(jiāng)位于所有这些气体所在(zài)的中间区(qū)域。那么我(wǒ)们(men)通(tōng)过什么来验证它(tā)的质量(liàng)区域(yù)到底是不(bù)是集(jí)中在中间(jiān)呢？前不久，詹姆斯韦伯太空(kōng)望远镜传回(huí)了宇(yǔ)宙当中第一张全彩(cǎi)的高清照片，在照片中我们可以明(míng)显地看到很多星系(xì)似乎被(bèi)拉(lā)伸产生了巨大(dà)的(de)形变。其实这(zhè)些星系本(běn)身并不是(shì)真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远镜(jìng)出了什(shén)么问(wèn)题，而是这样极遥远的天体和我们地球上的(de)观测者之间(jiān)。被一个质量超(chāo)级巨大的天(tiān)体遮挡，这个超大质量的东西的(de)引力，会使身后更遥远(yuǎn)星系的光都发(fā)生了扭(niǔ)曲(qū)。这(zhè)个现象就(jiù)是引(yǐn)力透镜效应。这个(gè)巨大的天体可(kě)能是超大质量(liàng)的黑洞或者是暗物质(zhì)。

所以当人们对(duì)子弹星系(xì)团观测的时候，发现它(tā)的大(dà)质量区域并不是在(zài)中间，而(ér)是在两侧(cè)。所以最好的解释方法就是当星(xīng)团发(fā)生全部的碰(pèng)撞(zhuàng)时，可被观(guān)测到的(de)质量(liàng)气体被卡在了中间，暗物质则直接通(tōng)过了这个(gè)区(qū)域，并在两边(biān)形成了引力透镜。对子弹星系团(tuán)的引力透镜研究也被认为是暗(àn)物(wù)质(zhì)存在(zài)的迄今为止(zhǐ)最好的理论(lùn)证(zhèng)据。

除(chú)此之外，还有来自(zì)宇宙当中最(zuì)古(gǔ)老的光。从(cóng)宇(yǔ)宙大(dà)爆炸开始(shǐ)，38万年之后，可见光(guāng)终于可以(yǐ)畅通无阻地穿越在宇宙当中了。经过了130多亿年之后(hòu)，这些(xiē)光在宇宙(zhòu)空间背景上留(liú)下了各相(xiāng)同性的微波辐射(shè)。其(qí)中(zhōng)红(hóng)色的部分表示温度较高的区(qū)域(yù)，蓝色则表示相对较冷的区域，但实际上它(tā)们之间的温差只有万(wàn)分之一。

科学家们通(tōng)过对前景(jǐng)背(bèi)景(jǐng)分离(lí)后的二值(zhí)图像进行连通(tōng)域(yù)提取和标记之后发现(xiàn)，如果宇宙当中(zhōng)没有暗物质，图形看起来不应该是这样的，而随着暗物质的增(zēng)加，一些峰值的幅度(dù)会(huì)减小(xiǎo)，才变得看(kàn)起来“和(hé)谐”。为(wèi)了匹配宇宙微(wēi)波(bō)背景辐射的测量值，我们需要的暗物质(zhì)大约是普通物质的5倍。这(zhè)个数字(zì)与解释星系当中恒星运(yùn)动所需(xū)要的(de)暗(àn)物质比例是一(yī)致的。这就意味着。

用了(le)一个简(jiǎn)单的(de)理论(lùn)框(kuāng)架，就很好地解释了很多不同的(de)观测结果。而暗物质的本质就是宇宙(zhòu)当中存在着(zhe)某种类型的粒子(zi)，它们(men)不参与(yǔ)任(rèn)何(hé)其(qí)他(tā)的电(diàn)磁作用，只通过引力(lì)来相互作用。所以如果能够找到这(zhè)种(zhǒng)粒子的存在，就相(xiāng)当于找到了(le)暗物(wù)质存(cún)在的实际证据。这种(zhǒng)粒子到(dào)底是什么？科学家们已经提出(chū)了数十种的假(jiǎ)想(xiǎng)目(mù)标，而要(yào)寻找这些不同(tóng)的目标粒(lì)子所需要的实验方式也不相(xiāng)同。在过去的几十年当中，人类为了寻(xún)找这(zhè)些看(kàn)不见、摸不到，几乎(hū)不会与常规物质相互作(zuò)用的“暗物质”，科学家们已经进行了超过50次的实验，却没有任何实质性的发现，除了一个(gè)地方，意大利的格(gé)兰萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山下(xià)1400米(mǐ)处的(de)地下矿井当中，藏(cáng)着地球上最大的地学实验室，这个实验室(shì)叫“DAMA/LIBRA”。这(zhè)里有一个(gè)三层楼高的探测器，一直致力于寻找暗(àn)物质粒(lì)子(zi)的周期性(xìng)震荡。

自1997年(nián)以来，这里的科学(xué)家声(shēng)称观(guān)测到了某种信号。经(jīng)过了(le)20多年的(de)数(shù)据收(shōu)集，人们发(fā)现了一个有趣的事情。探测率(lǜ)会在每年的6月(yuè)份达(dá)到(dào)峰值，然(rán)后在(zài)11月(yuè)降(jiàng)到(dào)最低，而且在20年(nián)当中(zhōng)每年都是一样。一些(xiē)科学家认为这可能是人(rén)类发现暗(àn)物质的第一个(gè)直(zhí)接证据。

但(dàn)是为什么暗物质(zhì)会产生周期性(xìng)的年度(dù)信号呢？刚才我(wǒ)们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度围绕着银(yín)河(hé)系进(jìn)行(xíng)移(yí)动，那么(me)如果暗物(wù)质存在宇宙当中，这意味(wèi)着我们也在以这样的速度在穿越着暗(àn)物(wù)质流，这个过程中会产生相(xiāng)应(yīng)的振(zhèn)荡，同时地(dì)球又以30公里/秒的(de)速度围绕太阳(yáng)进(jìn)行旋(xuán)转。所以有半(bàn)年的时(shí)间，地球围绕(rào)太阳(yáng)的方向(xiàng)与太阳环绕银(yín)河系的方向是一(yī)致(zhì)的，而另外(wài)半年(nián)则(zé)与之相反(fǎn)。

而(ér)在(zài)6月(yuè)份的时(shí)候(hòu)，地球与太阳的(de)方(fāng)向正好达到完全一致(zhì)，这是理论上(shàng)地球穿越暗物质流(liú)最快(kuài)的时段。而在11月份，又恰(qià)好达到(dào)了最慢值。尽管在实(shí)际的情况中，太(tài)阳系相对银河系的平(píng)面呈现(xiàn)了60度的(de)倾(qīng)斜，但是这并(bìng)不影响(xiǎng)这(zhè)个理论的有效(xiào)性(xìng)。

因此(cǐ)科学家认为这可以用来解释，研究人(rén)员们所观测(cè)到的周期性信号(hào)。当(dāng)然也可能有其他的情况，造成这种年度周期信号(hào)的(de)差(chà)异(yì)也可(kě)能是温度、湿度(dù)、土(tǔ)壤(rǎng)中的(de)水分(fēn)、高山(shān)上(shàng)的积雪(xuě)，甚至连意大利游客的数量也符合这个周期的规律。

所(suǒ)以，科(kē)学(xué)家们(men)又在南半球建(jiàn)立了一个几(jǐ)乎相(xiāng)同的实验室，这里(lǐ)的季节与之前的实验室正好相反(fǎn)，而在(zài)这里，地球穿过(guò)暗物质流的运动特征和第一个实验室是一样的。

因(yīn)此，如果在这里可以得到相同(tóng)的信号，就(jiù)碳酸银是不是沉淀 碳酸银在水中是沉淀吗可以成为暗物(wù)质所存在的非常有力的证(zhèng)据(jù)了(le)。但是由于这(zhè)个(gè)实验室(shì)刚刚(gāng)建成不久(jiǔ)，所以截(jié)至目前还无法提(tí)供相(xiāng)应的数(shù)据(jù)支持。另外，在2025年，NASA将(jiāng)会发(fā)射(shè)一台新的望远镜(jìng)，这(zhè)台太空望远镜叫做“南希格雷斯罗曼”，它的主镜(jìng)大小跟(gēn)哈勃望远镜相同，但它的宽视场(chǎng)仪器提(tí)供(gōng)的视野是哈勃(bó)红(hóng)外(wài)仪器的100倍。南希格雷斯罗曼太空望远镜其中一个关(guān)键的用途就是(shì)探索暗物(wù)质背(bèi)后的奥秘，对于探测的结果(guǒ)，我们只能拭目以待(dài)了。费米实验(yàn)室粒(lì)子天体物理中心的科学(xué)家(jiā)丹(dān)琥珀(pò)和贾森斯特(tè)芬研(yán)究发(fā)现，如果暗物质存在，它们极有可能(néng)拥有另一种(zhǒng)神秘的效应，这种暗(àn)物质效应，会(huì)支持(chí)宇宙(zhòu)当中生命(mìng)的诞生(shēng)，或者说是生命进(jìn)化(huà)的(de)一个(gè)重要(yào)因素。

如果这一(yī)理论得到(dào)进一(yī)步(bù)的证(zhèng)实，那(nà)么(me)遍(biàn)布宇宙当中的暗物质会不会意(yì)味着人类并不孤单(dān)呢？或许在宇宙当中某个(gè)角(jiǎo)落的行(xíng)星(xīng)上，暗物质正在通过这样的效应创造生命。当然，这些推论的大前(qián)提是要先找到(dào)暗物质存在的实际证据(jù)。那么小伙伴们(men)，你们觉得暗物质到底存(cún)不存在(zài)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：中国书画艺术 碳酸银是不是沉淀 碳酸银在水中是沉淀吗