宇宙是(s软化和拉直哪个持久，为啥头发软化了一洗就不直了hì)“人(rén)为(wèi)制(zhì)造”的？为何会存在科学无(wú)法解释的(de)“暗物质”？暗物质又(yòu)究竟是(shì)什(shén)么？人类为了寻找暗物质存在的(de)证据，科学家(jiā)们在过(guò)去(qù)的几十年当(dāng)中进行了(le)超(chāo)过50次的长期实(shí)验，但(dàn)是却没有发现任何的有效证据。除(chú)了一个地方(fāng)，在1687年出版(bǎn)的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发(fā)表(biǎo)了万有引力定律，它揭示了宇宙中天体运(yùn)动的规律。往后的几百年来，当天文学家们发现某些天体运行轨道出现异常，不符合万(wàn)有引力(lì)定(dìng)律的时候(hòu)，他们就会知道，周围一定有未知(zhī)的(de)天(tiān)体(tǐ)通(tōng)过引力在摄动它的轨道。比(bǐ)如在1846年(nián)，奥本勒维耶(yé)就通过天王星运(yùn)行轨道的异常，推算并且发(fā)现了海王星的(de)存在。另(lìng)外，哈雷彗星(xīng)、冥王(wáng)星的(de)发现都(dōu)是(shì)应用万有引力定律所取得重大天文成就的例(lì)子(zi)。但是这些发现都是在恒星系统的尺度当中，可当我们(men)上升到星系或(huò)者是星团的尺度(dù)，事情就开始变得诡异了。

1933年(nián)，瑞士的物理学家弗里茨兹威基正在(zài)研究和测(cè)量后发星(xīng)系团(tuán)的(de)质量。这是一个由数千个星系所组(zǔ)成的巨大星系团，这些星系被(bèi)引(yǐn)力束缚在一起。测(cè)量星系团的质量一般(bān)会使用(yòng)到(dào)两种方法，当(dāng)两种方法结果一(yī)致，就可以确定其质(zhì)量的范围。

第一种是(shì)获得其"光度(dù)学的质(zhì)量(liàng)"，需要(yào)的数据是测量各个(gè)星系的光度。

第二种是动力学质量(liàng)的计算(suàn)，是利用光(guāng)谱红移测量星系(xì)团中的各个(gè)星系相(xiāng)对(duì)于星系团的运动速(sù)度。当测量结果出来之后，兹威基彻底懵了，“动(dòng)力(lì)学质量”竟(jìng)然是“光度学(xué)质量”的400倍。这(zhè)意味(wèi)着，后发座星(xīng)系(xì)团有99%的质量消(xiāo)失了，或(huò)者说(shuō)这99%的质量并不以可(kě)见光(guāng)的形(xíng)式所存在，我(wǒ)们无(wú)法看到。最诡异的是(shì)，在测量速度的(de)过程(chéng)中，兹威基发现(xiàn)星系团中(zhōng)很多星系的(de)速度比理论上要快得多，按照牛顿的运动学定(dìng)律，仅靠这些可见星系(xì)的质量(liàng)所(suǒ)产生的引力(lì)是(shì)无法将它们(men)束缚在(zài)星(xīng)系团内的，它(tā)们早就(jiù)应(yīng)该被抛(pāo)出星系团之外了(le)，除(chú)非有(yǒu)一种神(shén)秘的力(lì)量(liàng)在起作用，这(zhè)种力(lì)量来源于某种隐形的物质。

据此，兹(zī)维基提出了(le)这样(yàng)部分(fēn)不可(kě)见(jiàn)的暗质，它不发散光(guāng)、吸光、反(f软化和拉直哪个持久，为啥头发软化了一洗就不直了ǎn)射光，但是它们却占据着宇宙中绝大部(bù)分的质量(liàng)。只是当时(shí)的人们对这(zhè)样(yàng)的(de)一种说法不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗(àn)物质”这个词才(cái)再一次出现(xiàn)。天文学家维拉鲁(lǔ)宾和肯特福特在观(guān)测(cè)仙女座(zuò)星系(xì)中的恒(héng)星运动(dòng)。理论上来说，距离中心越(yuè)远(yuǎn)的恒星在其轨道上的运行速度就会越慢。但是他们(men)观(guān)测的结果却让人(rén)感到不(bù)可思议。

随(suí)着与中心距(jù)离的增(zēng)加，恒星的旋转速度几(jǐ)乎保(bǎo)持不变(biàn)。可(kě)是(shì)根(gēn)据牛顿的万有(yǒu)引力定律，在星(xīng)系当(dāng)中(zhōng)如果没有足够大的质量(liàng)来吸引它们，这些外围的(de)恒(héng)星(xīng)早就被甩到宇(yǔ)宙当(dāng)中了。基于这种现象，科学家们会使(shǐ)用一种(zhǒng)相对标(biāo)准的(de)方法来解释(shì)暗(àn)物(wù)质的存在，这种方(fāng)法(fǎ)就是测量星系(xì)当中气体在X轴上距离星系中心的距离，以及(jí)在(zài)Y轴上气(qì)体(tǐ)的旋(xuán)转速度。如果出现异常(cháng)的结果，就认为是由(yóu)暗物(wù)质的力量(liàng)进入其中。

于(yú)是科(kē)学家们通过射电望远(yuǎn)镜测量(liàng)了距离星系(xì)中心更远距离的氢元素，发现它们(men)的旋(xuán)转(zhuǎn)速度并(bìng)不符合牛顿的(de)力(lì)学定律(lǜ)。我们的太阳系也不(bù)例外，太阳系位于银河系的(de)第三悬臂之上，距离银(yín)河系(xì)中心2.6万光年(nián)，根(gēn)据万有引(yǐn)力定律(lǜ)进行计算，太阳系的运行(xíng)速度应该是(shì)160千米/秒，但(dàn)实际上，太(tài)阳(yáng)系正(zhèng)在以220千米/秒的(de)速(sù)度围绕银河系旋转(zhuǎn)，这个实(shí)际速度远远大(dà)于理论速度，那么产(chǎn)生(shēng)以上这种(zhǒng)向心加速度的原因很可能(néng)就是存(cún)在着一种我们看(kàn)不到的物质，是这(zhè)些暗物(wù)质的引力效应将星系聚(jù)集在了一起。

也是(shì)从这时(shí)开(kāi)始(shǐ)，越来越(yuè)多(duō)的(de)研(yán)究人员开始相信(xìn)暗物(wù)质的(de)存在(zài)。科学(xué)家根(gēn)据(jù)星系(xì)外恒(héng)星轨道的速(sù)度，估(gū)算在星系当(dāng)中暗物质(zhì)的质量占整个星系质量的85%。但是，暗(àn)物(wù)质并不(bù)是唯一可以(yǐ)解释这个现象的原因(yīn)。在一(yī)项新的研究当中，科学(xué)家们发现(xiàn)，几(jǐ)乎没有引(yǐn)力效应的遥远恒星之间，也会(huì)出(chū)现速度(dù)上的微小差异。另外，天(tiān)文学家(jiā)还发(fā)现了一(yī)个(gè)反常的(de)星(xīng)系，叫做(zuò)Agc114905。这个(gè)星(xīng)系距离地球(qiú)大约2.5亿光年(nián)，大(dà)小和银河系不多，但(dàn)是星系(xì)当(dāng)中(zhōng)存在的恒星数量却只有银河系的千分之一。

所(suǒ)以在理论上，该星系必(bì)须存(cún)在暗物质(zhì)，否(fǒu)则就(jiù)会分崩离析。但是科(kē)学家们使用最(zuì)先进的望远镜对其进行了40个小时的详细测量之后，发现星系中的(de)恒星运(yùn)动是可以用正(zhèng)常的物质和力学定律来解释的。那么又有人提出，也许该(gāi)星系的暗(àn)物质，已经被附近的另一个大星系剥离了。奇怪的是，它(tā)的附(fù)近没有任(rèn)何星系存在。造成这些现象的除了暗物(wù)质的(de)假说之(zhī)外，另一种可能(néng)就是(shì)人(rén)类对引力的理解(jiě)还不够全面(miàn)，引(yǐn)力很(hěn)可(kě)能在(zài)不同尺度空间(jiān)中的工(gōng)作方式是(shì)不(bù)同的(de)，这意(yì)味着(zhe)在(zài)行(xíng)星系尺度中的天体会沿着(zhe)它们的轨道，按照我们(men)所(suǒ)理(lǐ)解(jiě)的方式运(yùn)动(dòng)。但(dàn)是上升到星系和(hé)星团的尺度，引力之间的(de)相(xiāng)互作用则是不同的方式(shì)。对(duì)于在星系(xì)团之间的相互(hù)作(zuò)用，科学家还引入了外部场(chǎng)效(xiào)应的(de)概念，指(zhǐ)的是在数百万光(guāng)年的(de)规模(mó)上，巨大(dà)的质量之间会产生(shēng)对彼(bǐ)此特殊的(de)效果，这个理(lǐ)论(lùn)叫(jiào)做MOND蒙德理论。如果MOND蒙(méng)德理论成立，这意味着我们(men)需要对现(xiàn)在的(de)物理定律进行(xíng)修正，这些发现也(yě)让很多人认(rèn)为暗(àn)物质(zhì)假说(shuō)理(lǐ)论就此终结。但是在宇(yǔ)宙当(dāng)中还有关于(yú)暗物质存在的其他的理论证(zhèng)据，这些理论证据是蒙(méng)德理论(lùn)所没法解释(软化和拉直哪个持久，为啥头发软化了一洗就不直了shì)的“引力(lì)透镜”。

径向距离(lí)为(wèi)37亿光年的(de)子弹(dàn)星系团，由两(liǎng)个碰(pèng)撞的星系团所组成，类似这样的(de)星团，它(tā)们(men)大部(bù)分的(de)普通质量(liàng)都(dōu)在(zài)星系(xì)的气(qì)体当中。当(dāng)星团以(yǐ)1000万公里/小(xiǎo)时发(fā)生碰(pèng)撞(zhuàng)的时(shí)候，星(xīng)际气体的相(xiāng)互作用就会导致温度的(de)急剧升高，速度大幅降低。所以(yǐ)在理论上(shàng)，在碰撞之后，子(zi)弹星系团大(dà)部分的质量将位于(yú)所(suǒ)有这些(xiē)气(qì)体(tǐ)所在的(de)中间区域。那么(me)我们通过什么来验证它(tā)的质量区域到底是不是集中在(zài)中间呢？前不久，詹(zhān)姆(mǔ)斯韦伯太空(kōng)望(wàng)远(yuǎn)镜传回了(le)宇宙当中第(dì)一张全彩(cǎi)的高清(qīng)照片，在照片中(zhōng)我们可以明显地看到很多(duō)星系(xì)似(shì)乎被拉(lā)伸(shēn)产(chǎn)生(shēng)了巨(jù)大的形变。其实这(zhè)些星系本身并不是真的被扭(niǔ)曲了，也不是韦伯望远镜出了什么(me)问题，而是(shì)这样(yàng)极遥远的(de)天(tiān)体和(hé)我(wǒ)们(men)地球上的观测者(zhě)之间。被一个(gè)质(zhì)量超(chāo)级巨大的(de)天体(tǐ)遮挡，这个(gè)超大(dà)质(zhì)量的东西的引力，会使(shǐ)身(shēn)后更遥远星(xīng)系的(de)光(guāng)都发生了扭曲。这个现象就是引(yǐn)力透镜效(xiào)应。这个巨大的天(tiān)体可能是超(chāo)大质(zhì)量(liàng)的黑洞或(huò)者是暗物质。

所以当人们对子弹(dàn)星系(xì)团观测的时候，发现(xiàn)它的大质量区域并不(bù)是(shì)在中间，而是在两侧。所以最(zuì)好的解(jiě)释方法就是(shì)当星(xīng)团发生(shēng)全(quán)部的碰(pèng)撞时，可被观测到的质(zhì)量(liàng)气体被(bèi)卡(kǎ)在了中间，暗物质则(zé)直接通过(guò)了(le)这个区域(yù)，并在两边(biān)形成(chéng)了(le)引力透(tòu)镜。对(duì)子弹(dàn)星(xīng)系(xì)团的引(yǐn)力透镜(jìng)研究也被认为是(shì)暗物质存在的迄今为(wèi)止最好的理论证据。

除此之外(wài)，还有来(lái)自宇宙当中(zhōng)最(zuì)古老的光(guāng)。从宇宙(zhòu)大(dà)爆炸开(kāi)始(shǐ)，38万年之(zhī)后(hòu)，可见光终于可以畅通无阻地穿越(yuè)在宇(yǔ)宙(zhòu)当中了(le)。经过了130多亿年(nián)之后，这(zhè)些光在宇宙(zhòu)空(kōng)间(jiān)背景上留下了各相同性的(de)微波(bō)辐射。其中(zhōng)红色(sè)的(de)部分表(biǎo)示温度较高的(de)区域，蓝色(sè)则表示(shì)相对(duì)较(jiào)冷的区域，但实(shí)际上它们(men)之间的温(wēn)差只(zhǐ)有万分之一。

科学家们通过对(duì)前(qián)景背(bèi)景分离后的二值图像进(jìn)行连通域(yù)提取(qǔ)和标记之后发现，如(rú)果宇宙当中(zhōng)没有暗物质，图(tú)形看起(qǐ)来不(bù)应该是(shì)这样的，而随(suí)着暗(àn)物(wù)质的(de)增加，一些峰(fēng)值的幅度会减小，才变得看起来“和谐”。为了匹配宇宙微波背景辐射的测量(liàng)值，我们(men)需要的(de)暗物质(zhì)大约是(shì)普通物质的(de)5倍。这个数字与解释星系当中恒星运(yùn)动(dòng)所(suǒ)需要的暗物质比例是一致的(de)。这就意味着。

用了(le)一(yī)个简单的理(lǐ)论框架(jià)，就(jiù)很好(hǎo)地解释了很多(duō)不同的观测结(jié)果。而暗物质的(de)本质就是宇宙当中存在着某种类(lèi)型的粒(lì)子(zi)，它们不参与任(rèn)何其他的电磁作用(yòng)，只(zhǐ)通过引力来(lái)相互作用。所(suǒ)以(yǐ)如果(guǒ)能够找到这种粒子(zi)的存(cún)在，就相当于找到了暗物质(zhì)存在的(de)实(shí)际证据(jù)。这种粒子到(dào)底是什么(me)？科学家们(men)已经提出了数十种的假想目标，而(ér)要寻找(zhǎo)这些不同(tóng)的目标粒子所需要的实(shí)验方(fāng)式(shì)也不相同。在过去(qù)的(de)几十年当中，人类为了(le)寻找这些看不(bù)见、摸不(bù)到，几乎不会与常规物质相(xiāng)互作用的“暗物质”，科学家们已经进(jìn)行了超过50次的实验，却(què)没有(yǒu)任何(hé)实质性(xìng)的发现，除(chú)了一个地方，意(yì)大(dà)利的格(gé)兰(lán)萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在山(shān)下1400米(mǐ)处的地下矿(kuàng)井当(dāng)中，藏着地(dì)球上最(zuì)大(dà)的(de)地学实验室(shì)，这个实(shí)验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有一个(gè)三层楼高的探测器，一(yī)直致(zhì)力于寻找暗(àn)物(wù)质粒(lì)子的周期性震荡。

自1997年以来(lái)，这(zhè)里的(de)科(kē)学(xué)家(jiā)声称观测到(dào)了(le)某(mǒu)种信号。经过了20多(duō)年(nián)的数据收集，人们发现了一个有趣的事情。探测率会在每年的(de)6月份达到(dào)峰(fēng)值，然(rán)后在11月降到最低(dī)，而且在20年当(dāng)中(zhōng)每年(nián)都是一样。一些科(kē)学家认为这可能是(shì)人类发现(xiàn)暗物质的第一个直接证据。

但是为什么暗物(wù)质会(huì)产生周期性的年度信号呢？刚才我们讲(jiǎng)了(le)太阳系正在以220公里/秒(miǎo)的速度围(wéi)绕着银河系进行移动，那么如果暗物质(zhì)存在宇宙当中，这意味着我们也(yě)在以这样(yàng)的速度(dù)在穿越着暗(àn)物(wù)质流，这个过程中会产生相应的振荡(dàng)，同时地球又以30公(gōng)里/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行旋转。所以(yǐ)有半(bàn)年的(de)时间(jiān)，地(dì)球围绕太阳的方向与太(tài)阳环绕银(yín)河系的方向是一致的，而另(lìng)外半(bàn)年则与之相反。

而在6月份(fèn)的(de)时候，地球与太阳的方向正好达到完全一致，这是理论上地球(qiú)穿越(yuè)暗(àn)物(wù)质(zhì)流最快的时段。而(ér)在11月份，又恰好(hǎo)达到了最慢值(zhí)。尽管在实际的(de)情况中，太阳系相对银(yín)河系的平面呈现了60度(dù)的(de)倾斜，但是这(zhè)并不影(yǐng)响这个理论(lùn)的有效性。

因此科学家认为这(zhè)可以用(yòng)来解释，研究人员们所观测到的周(zhōu)期性信号。当然也可(kě)能(néng)有(yǒu)其他的(de)情况，造成这(zhè)种年度周(zhōu)期信(xìn)号的差异(yì)也可能是温度、湿(shī)度(dù)、土壤中的水分、高山上的(de)积雪，甚至连意大利游客(kè)的数量也符合这个周期的规律。

所以(yǐ)，科学(xué)家们又在南半球建立了(le)一(yī)个几乎(hū)相同(tóng)的实(shí)验室(shì)，这里的季节与之前(qián)的实验(yàn)室正好相反，而在这里，地(dì)球穿过暗物质流(liú)的运动(dòng)特(tè)征和第一(yī)个(gè)实验室(shì)是一样的。

因此，如果在这里可以得到相同的信号，就(jiù)可以成为暗物质所(suǒ)存在(zài)的非常(cháng)有力(lì)的证(zhèng)据了。但(dàn)是(shì)由于(yú)这(zhè)个实验室刚刚建成不久，所以截至目前还无法提供(gōng)相应的数(shù)据支持。另(lìng)外，在2025年，NASA将(jiāng)会(huì)发射一台新的望远镜，这(zhè)台太空(kōng)望远(yuǎn)镜叫(jiào)做“南希(xī)格雷斯罗曼”，它的主镜大小跟哈(hā)勃望远(yuǎn)镜(jìng)相同(tóng)，但它(tā)的宽(kuān)视(shì)场仪器提供(gōng)的视野是哈勃红外仪器的100倍(bèi)。南希格雷斯罗曼太空(kōng)望远镜其中(zhōng)一个关键的用途就是(shì)探索暗物质背后的(de)奥秘，对于探测的结果，我们只能拭目(mù)以待了。费米(mǐ)实验(yàn)室粒子天体物理中心的科学(xué)家(jiā)丹琥珀和(hé)贾森斯(sī)特芬研究(jiū)发现，如果暗(àn)物质存在，它们极有可能拥有另一种(zhǒng)神秘的效(xiào)应，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇(yǔ)宙(zhòu)当中生命的(de)诞生，或者说是生命(mìng)进(jìn)化的(de)一个重要因素。

如(rú)果这一理(lǐ)论得(dé)到进一步(bù)的证(zhèng)实，那么遍布宇(yǔ)宙当中的暗物质会(huì)不(bù)会意味(wèi)着人类并不孤单呢？或许在宇宙当中(zhōng)某个(gè)角落的行星上，暗物质正在(zài)通过这样(yàng)的效应创造生命。当(dāng)然(rán)，这些(xiē)推论的大前(qián)提是要先(xiān)找到暗物(wù)质存在的(de)实际(jì)证(zhèng)据。那么小伙伴们，你们(men)觉得暗(àn)物质(zhì)到底存不存在呢？喜欢请点赞，你的(de)支持是我更新的动力！

未经允许不得转载：腾众软件科技有限公司 软化和拉直哪个持久，为啥头发软化了一洗就不直了