宇宙是“人(rén)为制造”的？为何(hé)会存在科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究竟是(shì)什么？人类为了寻(xún)找暗物质(zhì)存在的证据，科(kē)学家们(men)在过去的几十年当(dāng)中进行了超过50次的(de)长期实验，但(dàn)是却没(méi)有发现任(rèn)何的有效证据。除了(le)一个地方，在1687年出版的自然哲学数学原理一书中，埃萨克牛顿发表(biǎo)了万有引(yǐn)力定律，它揭示了(le)宇宙中天体运动的规律。往后的几(jǐ)百(bǎi)年来，当天文学家们发现某些(xiē)天(tiān)体运行轨道出现异常，不符合万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律(lǜ)的时候，他们就(jiù)会知(zhī)道(dào)，周围(wéi)一定有未知的天体通(tōng)过引力在(zài)摄动它的轨道(dào)。比如(rú)在1846年，奥本勒维耶就通过(guò)天王星运行轨道的异常，推(tuī)算并且发(fā)现了海王星的存(cún)在。另外(wài)，哈雷彗星、冥王星的发现都是应用万有引力(lì)定律所取得重大天(tiān)文成(chéng)就的例(lì)子(zi)。但是这(zhè)些发现都是在恒星系统的尺(chǐ)度当(dāng)中，可(kě)当(dāng)我们上升到星系或者是星团的尺(chǐ)度，事情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里(lǐ)茨兹威(wēi)基正在研究(jiū)和测量后发星(xīng)系(xì)团的质量。这是一个(gè)由(yóu)数千个(gè)星(xīng)系所组成的(de)巨大星系团，这(zhè)些星(xīng)系(xì)被(bèi)引力束缚在(zài)一起。测(cè)量星系团的质量一般会使用到两种(zhǒng)方法，当两种方法结果一(yī)致，就可以确(què)定其质(zhì)量的范围。

第一种是获得(dé)其"光(guāng)度学的质量"，需要的数(shù)据(jù)是测量各个星(xīng)系的光度。

第二(èr)种是动力学质量的计算，是利(lì)用光谱红移测(cè)量(liàng)星系(xì)团中(zhōng)的各个星系相对于星系团的运动速度。当测(cè)量(liàng)结果出来之(zhī)后(hòu)，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动(dòng)力(lì)学(xué)质量”竟然是“光度(dù)学质(zhì)量(liàng)”的400倍。这意味着，后(hòu)发座(zuò)星系(xì)团有99%的质量消失了，或者说这99%的质量并不(bù)以可(kě)见(jiàn)光(guāng)的形(xíng)式所存在，我们无法看到。最诡异的是，在测量(liàng)速度的过程中，兹(zī)威基发现星系(xì)团中(zhōng)很(hěn)多(duō)星(xīng)系的速度比理论(lùn)上要快得多，按照牛顿的运动学定律，仅(jǐn)靠这些(xiē)可见星(xīng)系的质(zhì)量所产生(shēng)的引力是无(wú)法将(jiāng)它们束缚在星系团内的，它们早就(jiù)应该被抛出星系团之外(wài)了，除(chú)非有一(yī)种(zhǒng)神(shén)秘的力量(liàng)在起作用(yòng)，这种力量(liàng)来源于某种(zhǒng)隐形的物质。

据(jù)此(cǐ)，兹(zī)维基提出(chū)了这(zhè)样部分不可见(jiàn)的暗质，它不发散光、吸光、反射光(guāng)，但是它们却(què)占据着(zhe)宇宙中绝(jué)大部分(fēn)的质量。只是当时的人们对这样的一种说法(fǎ)不(bù)屑一顾。

直到(dào)40年之后，“暗物质”这个词才再一(yī)次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特福特在观测仙(xiān)女座(zuò)星系中的恒星(xīng)运动。理(lǐ)论(lùn)上来(lái)说，距离中(zhōng)心越(yuè)远(yuǎn)的(de)恒(héng)星(xīng)在其轨(guǐ)道上的运行速度就会越慢。但是他们观(guān)测的(de)结果却让人(rén)感(gǎn)到(dào)不(bù)可思议。

随着与中心距(jù)离的(de)增加，恒星的(de)旋转(zhuǎn)速度几乎(hū)保(bǎo)持(chí)不变。可是根据牛(niú)顿的万有引力定律，在议论文论点论据论证是什么意思，论点论据论证是什么意思举例子星系当中如果没有足(zú)够大(dà)的(de)质量(liàng)来吸引(yǐn)它们(men)，这(zhè)些外(wài)围的(de)恒(héng)星早就(jiù)被甩到宇宙(zhòu)当中了。基于这种现象(xiàng)，科学家(jiā)们会使用一种相对标(biāo)准的方法(fǎ)来解(jiě)释暗(àn)物质的(de)存在，这种方(fāng)法就是测量星系当中气体在X轴(zhóu)上(shàng)距离星系中心的距离，以及在Y轴上气体的旋转(zhuǎn)速度。如果出现异常的(de)结果，就认为是(shì)由暗物(wù)质的力量进入其中(zhōng)。

于是科学家(jiā)们(men)通过射电望远镜测量了距离星(xīng)系中心更(gèng)远距离的氢元素，发现(xiàn)它们的旋转速(sù)度并不符合牛顿的力学(xué)定律(lǜ)。我们的太阳系也不例外，太阳系位于银河系(xì)的第三悬(xuán)臂之上，距离银(yín)河系中心2.6万光年，根据万(wàn)有引力定律进行计(jì)算(suàn)，太(tài)阳(yáng)系的运(yùn)行速度应该(gāi)是(shì)160千米(mǐ)/秒(miǎo)，但实际上(shàng)，太阳(yáng)系(xì)正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋转，这个实际速度远远大于理论速度，那么(me)产生以上这种向心(xīn)加速(sù)度的原(yuán)因(yīn)很(hěn)可(kě)能就是存在着一种(zhǒng)我们看不到的物质，是这些暗(àn)物质(zhì)的(de)引力(lì)效应将星系聚集在了一起。

也是从这时开始，越来越多的研究人员开始相信暗物质的存在(zài)。科学家根据星系外恒(héng)星轨(guǐ)道(dào)的速度，估算在(zài)星系当中暗物质的质(zhì)量(liàng)占整个星系(xì)质量的85%。但是，暗物质并不是唯一可以解释(shì)这(zhè)个(gè)现象的原因。在一项(xiàng)新的研究(jiū)当中(zhōng)，科学家(jiā)们(men)发现(xiàn)，几乎没(méi)有(yǒu)引力效应的遥(yáo)远(yuǎn)恒星之间，也会出现速度上的微(wēi)小(xiǎo)差异。另外，天文学家还(hái)发现了一个反常的星系，叫做Agc114905。这个星系(xì)距离地(dì)球大约(yuē)2.5亿光年，大小和银河系不多，但(dàn)是星系当中存(cún)在的恒(héng)星数(shù)量却只有(yǒu)银河系的千分之一。

所以在(zài)理论上，该星系必须存在暗物(wù)质，否则就会(huì)分崩离析。但是科学家们使用(yòng)最先进的望远镜对其进行了40个小(xiǎo)时的详细测量之后，发(fā)现(xiàn)星(xīng)系中(zhōng)的(de)恒星运动是(shì)可(kě)以用正常(cháng)的(de)物质和力学定律来解释的。那么(me)又有人提出，也许该星系的暗物质，已经被附(fù)近的(de)另一(yī)个大星系剥(bō)离了。奇(qí)怪的是，它的附(fù)近(jìn)没有(yǒu)任何(hé)星系存在(zài)。造成(chéng)这些现象的除了暗物质的假说(shuō)之(zhī)外，另一(yī)种可(kě)能就是人类(lèi)对引(yǐn)力的理解(jiě)还不够全面(miàn)，引力很可能在(zài)不同(tóng)尺度空间中的工作方式是不同(tóng)的，这(zhè)意味着在行(xíng)星系尺度中的(de)天体会(huì)沿着它们(men)的轨道，按照我们所理解的方式运动(dòng)。但是(shì)上升到(dào)星系(xì)和(hé)星(xīng)团的尺度(dù)，引(yǐn)力之(zhī)间(jiān)的(de)相互作用则是(shì)不(bù)同的方式。对于在(zài)星系团之间(jiān)的(de)相互作用，科学家还引入了(le)外部场(chǎng)效应的(de)概念，指的是(shì)在(zài)数百万光年的(de)规模上，巨大的(de)质量(liàng)之间会(huì)产生对(duì)彼此特殊的效果，这个理论叫做MOND蒙(méng)德理(lǐ)论。如果MOND蒙德(dé)理论(lùn)成立(lì)，这意味着我们(men)需(xū)要(yào)对现在的物理定律进(jìn)行(xíng)修正，这些发现(xiàn)也(yě)让很多(duō)人认(rèn)为暗物质(zhì)假说理论就(jiù)此(cǐ)终结。但(dàn)是在宇宙当中(zhōng)还有关于(yú)暗物质存在的(de)其他(tā)的理(lǐ)论证据(jù)，这(zhè)些理论证据是蒙德理论所没法(fǎ)解释的“引力透镜”。

径向距(jù)离为(wèi)37亿(yì)光年的(de)子弹星系团，由两(liǎng)个碰(pèng)撞的(de)星系团所组成，类(lèi)似(shì)这(zhè)样的星(xīng)团，它(tā)们(men)大部分(fēn)的普通质量都(dōu)在(zài)星系的气体当(dāng)中。当星团以1000万公里/小时(shí)发(fā)生(shēng)碰撞的时候，星(xīng)际气体的相互(hù)作用就会(huì)导致温(wēn)度的(de)急剧(jù)升高，速度(dù)大(dà)幅降低。所以在理论上，在碰撞之后，子(zi)弹星系(xì)团大部分(fēn)的质量将位于所有(yǒu)这(zhè)些气(qì)体所在的中间(jiān)区域。那么我们(men)通(tōng)过什么来(lái)验证它(tā)的质(zhì)量区域到(dào)底是不是集(jí)中在中间(jiān)呢？前不久(jiǔ)，詹姆斯韦伯太空望(wàng)远镜(jìng)传回了(le)宇宙当中第一张全彩的高(gāo)清照(zhào)片，在照片中我们可以明显地看到很(hěn)多(duō)星系似乎被拉伸产生了巨(jù)大的形(xíng)变。其(qí)实(shí)这些星系本身并不是(shì)真的被(bèi)扭曲(qū)了，也不(bù)是韦(wéi)伯望远镜(jìng)出了什(shén)么问题，而(ér)是这样极遥远的天体和我(wǒ)们地球上的观测者之间。被(bèi)一个质(zhì)量超级(jí)巨大的天(tiān)体遮挡(dǎng)，这个超大质量(liàng)的东西的(de)引力，会使(shǐ)身后更遥远(yuǎn)星(xīng)系的光都发生了(le)扭(niǔ)曲。这(zhè)个(gè)现(xiàn)象就是引力透(tòu)镜效应。这个巨大(dà)的(de)天(tiān)体可能是超大质量的(de)黑洞或者是暗物质。

所以当人们对(duì)子弹星系团(tuán)观测的时候，发现它的大质量区(qū)域(yù)并不是在中间，而是(shì)在两侧。所以(yǐ)最(zuì)好(hǎo)的解释(shì)方法(fǎ)就是(shì)当星团发生(shēng)全部的碰(pèng)撞时，可(kě)被(bèi)观测到的质量气体被卡在了中间(jiān)，暗物(wù)质则直(zhí)接通(tōng)过了这个区域(yù)，并在(zài)两边形(xíng)成了(le)引力透(tòu)镜。对(duì)子弹星系团(tuán)的引力(lì)透镜(jìng)研(yán)究也被认为是(shì)暗物(wù)质存在的迄今为(wèi)止最(zuì)好的理论证据。

除此之外，还有来自(zì)宇宙当中最古老的光。从宇宙大爆炸开(kāi)始，38万年(nián)之后，可见光终于(yú)可(kě)以畅通无阻地(dì)穿(chuān)越(yuè)在宇宙(zhòu)当中(zhōng)了。经(jīng)过了130多亿年之后，这些光在宇宙空间背景上留下(xià)了各相同(tóng)性(xìng)的微波辐射(shè)。其(qí)中红色的(de)部分表示温度较高的区域，蓝色(sè)则表(biǎo)示相对较冷的区域，但实际上它们之间的温差只有万分之(zhī)一。

科(kē)学(xué)家们通过对前景(jǐng)背景分(fēn)离后的二(èr)值图像进行连通域提取(qǔ)和标记(jì)之后发(fā)现，如(rú)果宇宙当中没(méi)有暗物质，图形(xíng)看起来(lái)不(bù)应该是(shì)这样(yàng)的，而随着暗(àn)物质(zhì)的增加，一些峰值的幅度(dù)会减小(xiǎo)，才变得看起来“和谐(xié)”。为了(le)匹(pǐ)配宇宙微波背景辐射的测量值，我们需要(yào)的暗物质(zhì)大约是普通(tōng)物质的5倍(bèi)。这个数字与(yǔ)解(jiě)释星系当中恒星运动所需要(yào)的(de)暗物(wù)质比例是一致(zhì)的。这(zhè)就意味(wèi)着。

用了一个简单的理(lǐ)论框架，就(jiù)很好地解释(shì)了很多不同的(de)观测结果。而暗物质的本质(zhì)就是宇宙当中(zhōng)存在着某种类型的(de)粒子，它(tā)们不(bù)参与任何其他的电磁(cí)作用，只(zhǐ)通过引力来相互作用(yòng)。所以如果能够(gòu)找到这种粒子的存在，就相当(dāng)于找到了暗物质(zhì)存在(zài)的实际证据。这种粒(lì)子到底是什么？科学家们已经提出了(le)数十(shí)种的(de)假想(xiǎng)目(mù)标(biāo)，而要寻找这些不同的目(mù)标粒(lì)子所需要的实验方式也不相(xiāng)同(tóng)。在过去的几十(shí)年当(dāng)中，人类为了寻(xún)找这些看不见、摸不到，几乎不(bù)会与常规(guī)物质(zhì)相互作用的“暗物(wù)质”，科学家们已经进行了超过50次的实验(yàn)，却没有任(rèn)何实(shí)质性的发现，除了一个(gè)地方(fāng)，意(yì)大利的格兰(lán)萨索山，隶属于阿尔卑斯山脉。

在(zài)山(shān)下1400米处的地下(xià)矿井当中，藏(cáng)着地球上最大(dà)的地学实验室，这个实验室叫“DAMA/LIBRA”。这里有(yǒu)一(yī)个三层楼高的探(tàn)测器，一(yī)直致(zhì)力(lì)于寻找(zhǎo)暗物质粒(lì)子的(de)周(zhōu)期(qī)性(xìng)震荡。

自1997年以(yǐ)来，这(zhè)里的科学家声(shēng)称观测(cè)到了某(mǒu)种信号(hào)。经过(guò)了20多年的数(shù)据收集，人们发现了一个(gè)有趣的事情。探测(cè)率会(huì)在每年的6月份达(dá)到峰(fēng)值，然后在11月降到最(zuì)低，而且在20年(nián)当中每年都是一样。一些议论文论点论据论证是什么意思，论点论据论证是什么意思举例子科学家认为这可能是人类发现暗物质的第一个(gè)直接证据。

但是为(wèi)什么暗物质会产生周期性的年度信号呢？刚才(cái)我们讲了太(tài)阳系正在以220公里/秒的速度(dù)围(wéi)绕着银河(hé)系(xì)进行移动(dòng)，那么(me)如果(guǒ)暗物(wù)质存(cún)在宇宙当中，这意味着我们也在以(yǐ)这样(yàng)的速度在穿越(yuè)着(zhe)暗(àn)物质流(liú)，这(zhè)个过程中(zhōng)会产生相应的振荡，同时地球又以30公里(lǐ)/秒(miǎo)的速度围绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球(qiú)围(wéi)绕太阳的议论文论点论据论证是什么意思，论点论据论证是什么意思举例子方向(xiàng)与太阳环绕银河系的(de)方向是一(yī)致(zhì)的(de)，而另外(wài)半年则与之相反。

而在(zài)6月份的(de)时候，地球(qiú)与太阳的方向正好达(dá)到完全一(yī)致，这是理论上地球穿(chuān)越暗物质流(liú)最(zuì)快的时(shí)段。而在11月(yuè)份，又恰好达(dá)到了最慢值(zhí)。尽管在(zài)实际的情况中，太阳系相对(duì)银河系的平面(miàn)呈现(xiàn)了60度的倾斜，但(dàn)是这(zhè)并(bìng)不影响这个理论的有效(xiào)性。

因此(cǐ)科学家认(rèn)为这可(kě)以用来解释，研究人员们(men)所观测(cè)到(dào)的周(zhōu)期性(xìng)信(xìn)号。当然(rán)也(yě)可能有(yǒu)其他的(de)情况，造成这种年(nián)度周期(qī)信号(hào)的差异也可能是温(wēn)度、湿度、土壤中的水分、高山上的积雪，甚至连意大利游(yóu)客的数量也符合(hé)这(zhè)个周期的规律(lǜ)。

所以(yǐ)，科学家们又在南(nán)半(bàn)球建(jiàn)立(lì)了一(yī)个(gè)几乎相同的实验室，这里的季节(jié)与之前的(de)实验室正好相反，而在这里，地球(qiú)穿(chuān)过暗物质流的运动特征和第一个实验室是一(yī)样(yàng)的。

因此，如果(guǒ)在(zài)这里(lǐ)可以得(dé)到相同的信号(hào)，就可以成为暗物质所存在的非常有力(lì)的证据了。但(dàn)是由(yóu)于(yú)这个实验室刚刚建成(chéng)不久，所(suǒ)以截至目(mù)前(qián)还无法(fǎ)提供(gōng)相应的数据支持。另外，在(zài)2025年，NASA将会(huì)发(fā)射(shè)一(yī)台新(xīn)的(de)望远镜，这台太空望远镜叫做“南(nán)希格雷斯罗曼(màn)”，它(tā)的(de)主(zhǔ)镜大小跟(gēn)哈勃望远镜相同，但它(tā)的(de)宽(kuān)视场仪器提供的视野是哈勃(bó)红外仪(yí)器的100倍。南希格雷斯罗曼太(tài)空望远镜其中一个关(guān)键的用途就是(shì)探索暗物质背后的奥(ào)秘，对于探测(cè)的结果，我(wǒ)们只能拭目以待(dài)了。费米实验室粒子(zi)天体物理中心(xīn)的科学家(jiā)丹琥珀和(hé)贾(jiǎ)森斯特(tè)芬研究发现，如(rú)果暗物质存在，它们(men)极有可能拥(yōng)有(yǒu)另一(yī)种(zhǒng)神秘的效应，这(zhè)种暗(àn)物质效应，会支持宇宙当中生命的诞生，或者说是生命进化的一(yī)个重要因素。

如(rú)果(guǒ)这一(yī)理论得到进(jìn)一步的证实(shí)，那么遍布宇宙当中的(de)暗(àn)物(wù)质会不会意(yì)味着人类并不(bù)孤单呢？或(huò)许(xǔ)在宇(yǔ)宙当中(zhōng)某个角(jiǎo)落的(de)行星(xīng)上，暗物质正(zhèng)在通过这样(yàng)的效应创造(zào)生命。当然(rán)，这些推论的大前提是要(yào)先找到(dào)暗物质(zhì)存在的实际证据。那么小伙(huǒ)伴们(men)，你们觉得暗(àn)物质到底存(cún)不存在呢？喜(xǐ)欢请(qǐng)点赞，你的支持是我更(gèng)新的(de)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 议论文论点论据论证是什么意思，论点论据论证是什么意思举例子