宇宙是“人为(wèi)制造”的？为何会存(cún)在科学无法解释的“暗物质”？暗物质又究(jiū)竟(jìng)是(shì)什么？人类为了寻找暗物质存在的证据，科学家(jiā)们在过(guò)去的几十(shí)年(nián)当中进行了超过(guò)50次的长期(qī)实(shí)验，但是(shì)却(què)没有(yǒu)发现(xiàn)任何的有效证据(jù)。除(chú)了(le)一个地方，在1687年出版的自然哲学数学原(yuán)理一书中，埃(āi)萨克牛顿发表了(le)万(wàn)有引力(lì)定律(lǜ)，它揭示了宇宙(zhòu)中天体(tǐ)运(yùn)动的规(guī)律。往后的(de)几百年来，当(dāng)天(tiān)文学家(jiā)们发现某些天体运行(xíng)轨道(dào)出现异常，不符合万有引力(lì)定(dìng)律的时(shí)候，他们就会知道(dào)，周围一定有未知的天体通过引力(lì)在摄动(dòng)它(tā)的轨道(dào)。比如在1846年，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。另外，哈雷(léi)彗星、冥王(wáng)星的发(fā)现都是应用万有(yǒu)引力定律(lǜ)所取得重大天文(wén)成就的例子。但(dàn)是这些(xiē)发现(xiàn)都(dōu)是在恒星系统(tǒng)的尺(chǐ)度当中，可(kě)当我们上升(shēng)到(dào)星系或者是星(xīng)团的尺度(dù)，事情就开始变得诡(guǐ)异了。

1933年，瑞士的物理学家弗里茨(cí)兹(zī)威基正(zhèng)在研(yán)究和(hé)测量后发星系(xì)团的质(zhì)量。这(zhè)是一个由数(shù)千个星(xīng)系所组成(chéng)的巨大星系团，这些(xiē)星系被引(yǐn)力束缚在一起。测量星系团的质量(liàng)一(yī)般(bān)会(huì)使用到两(liǎng)种(zhǒng)方法(fǎ)，当两种方(fāng)法结果一致(zhì)，就(jiù)可以(yǐ)确定其(qí)质(zhì)量的范围。

第(dì)一种是获得其"光度学的质量"，需要的数据是测量各个星系的光度。

第二种是动力学质(zhì)量的计算(suàn)，是利(lì)用光谱红移测量星系团中的各个星(xīng)系相对于星系(xì)团的运动(dòng)速度。当测量结果出来(lái)之后，兹威基彻底懵了，“动力(lì)学质量”竟然是“光度学质量”的400倍。这意味(wèi)着，后发(fā)座星系团有99%的(de)质量消失(shī)了，或者说这99%的质量并不以可(kě)见光的形式所存在，我们无法看到。最诡异的(de)是，在测(cè)量速(sù)度(dù)的过程中，兹威基发现星系团中很多星系(xì)的速度比理(lǐ)论(lùn)上要快得(dé)多，按(àn)照牛顿(dùn)的运动学(xué)定律(lǜ)，仅靠这(zhè)些可见星系的质量(liàng)所产生的引力是无法将(jiāng)它们束缚(fù)在星系团内的，它们早就应(yīng)该被抛出(chū)星(xīng)系团之外了，除(chú)非有一种神秘(mì)的力量(liàng)在起作(zuò)用，这种力量来源(yuán)于某(mǒu)种隐形的物质(zhì)。

据此，兹维基提出了这样(yàng)部分不可(kě)见(jiàn)的暗质，它(tā)不发(fā)散光、吸光、反射光，但是它(tā)们却占据(jù)着宇宙中绝(jué)大部分(fēn)的质量。只是(shì)当时的人们对这(zhè)样的一种说法(fǎ)不(bù)屑一顾。

直到40年之后，“暗物质”这个词才(cái)再一次出现。天文学家维拉鲁宾和肯特(tè)福特在观(guān)测(cè)仙女座星系中(zhōng)的恒星运动。理论上(shàng)来说(shuō)，距离(lí)中心越远的恒(héng)星(xīng)在其轨道上的运行速(sù)度就会越慢。但是(shì)他们观测的结果却让人感到不可思(sī)议。

随着(zhe)与(yǔ)中心距离的增加，恒星(xīng)的旋转(zhuǎn)速度几(jǐ)乎保持不变(biàn)。可是根据牛顿的万有引(yǐn)力定律，在星系当中如果没有足够大的(de)质量来吸(xī)引它们，这(zhè)些外围的恒(héng)星早就被甩到西安军事院校有几所，西安军事院校有几所大学宇宙当(dāng)中了。基于这(zhè)种现象(xiàng)，科学家们会使用一种相对标准的方(fāng)法(fǎ)来解释暗物(wù)质(zhì)的存在(zài)，这种方(fāng)法就是测量星(xīng)系(xì)当中气体在X轴(zhóu)上距离星系(xì)中(zhōng)心的距(jù)离，以及在Y轴上气体的(de)旋转速度。如果出现异(yì)常的结果，就认(rèn)为是由(yóu)暗物(wù)质的力量(liàng)进入(rù)其中。

于是(shì)科(kē)学家们通过射电望远(yuǎn)镜测量(liàng)了距(jù)离星系中心(xīn)更(gèng)远(yuǎn)距离的氢元素，发现它们(men)的旋转速(sù)度并(bìng)不符合牛顿的力(lì)学定律。我们的太阳系也不例外，太阳系位(wèi)于银(yín)河(hé)系的第(dì)三悬(xuán)臂之上，距离(lí)银河系中心2.6万光年，根(gēn)据万(wàn)有引(yǐn)力定律(lǜ)进(jìn)行计算(suàn)，太(tài)阳系的(de)运行速度应(yīng)该是160千米/秒，但(dàn)实际(jì)上(shàng)，太阳系(xì)正在以220千米/秒的速度围绕银河系旋(xuán)转，这(zhè)个(gè)实(shí)际速度远远大于理(lǐ)论速度，那么产生以(yǐ)上(shàng)这种向(xiàng)心加速度的原因很(hěn)可能就(jiù)是存在着一种我们(men)看不(bù)到的物质，是这些(xiē)暗物质的引(yǐn)力效应将星系聚集在了一(yī)起(qǐ)。

也(yě)是从这时开始，越来越多的研究人(rén)员开始相信(xìn)暗(àn)物质的(de)存在。科学家根据星系外恒星轨道(dào)的速度，估(gū)算在星系当中(zhōng)暗物质的质量占整个星(xīng)系质量的85%。但(dàn)是，暗(àn)物质并不是唯一可(kě)以解释这个现象的原因。在一项新的研究当中(zhōng)，科学家们发(fā)现，几乎(hū)没有引力效应的遥远恒(héng)星之间(jiān)，也会(huì)出现速度(dù)上的微小差异。另外，天文学(xué)家还发现了(le)一(yī)个(gè)反常的星系，叫做Agc114905。这个星系距(jù)离地球(qiú)大约2.5亿光年，大小和银河(hé)系不(bù)多(duō)，但是星系当中存在(zài)的(de)恒星数(shù)量却(què)只有银河(hé)系的千分之(zhī)一。

所以在(zài)理(lǐ)论上，该星系必(bì)须存在暗物质，否则(zé)就会分崩离析(xī)。但是科学家们使用(yòng)最先(xiān)进的望(wàng)远镜对其(qí)进行了40个小时的详细测量之后，发(fā)现星(xīng)系(xì)中的恒星(xīng)运动是可(kě)以用正常(cháng)的物质和力学定律来解释的。那么又有(yǒu)人提出，也许该星系的暗物质，已经被附近的另一个(gè)大星系剥离了。奇怪(guài)的是，它的附(fù)近没有任何星系存在(zài)。造(zào)成这些现象(xiàng)的(de)除了(le)暗(àn)物质(zhì)的假说之外，另一种可能就是(shì)人类对(duì)引力的理解还不够全面，引(yǐn)力很(hěn)可能在(zài)不同尺度空间(jiān)中的工(gōng)作方(fāng)式是(shì)不同的，这意味着在行星系尺度中的天体会(huì)沿着它(tā)们的轨道，按照我们所理解的方式运动(dòng)。但是(shì)上升(shēng)到星系和(hé)星团(tuán)的(de)尺(chǐ)度，引力之(zhī)间的相互作用(yòng)则是不(bù)同的方(fāng)式。对于在(zài)星(xīng)系团之间的相互作用，科学家(jiā)还引入了外部(bù)场效应(yīng)的概念，指的(de)是在数百万光年的规模上，巨大(dà)的质量之间会产(chǎn)生(shēng)对彼此特殊的效(xiào)果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙德理论成立，这意味(wèi)着(zhe)我们需要对(duì)现在的物理定律进行修正，这些(xiē)发(fā)现也(yě)让很多人认为(wèi)暗物质(zhì)假说理(lǐ)论(lùn)就此终结。但(dàn)是(shì)在宇宙当(dāng)中(zhōng)还有关于暗物(wù)质存(cún)在的其他的(de)理论证据，这些理论证(zhèng)据是蒙德理论所没法解释的“引力(lì)透(tòu)镜”。