小編的世界 優質文選 宇宙
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2022年11月01日 -
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幾十年來,科學家們已經達成普遍共識,宇宙已有大約140億年的歷史,而這段歷史可以追溯到一個特殊的源頭:大多數人稱為“大爆炸”。
盡管歷經多年研究,直到今天人類仍在不斷爭論什麼是大爆炸,它是如何發生的,這樣的爆炸還會再次發生嗎?在這個爆發點之前,宇宙真的什麼都沒有嗎?這裏是《天文在線》,今天我們將回答這個特殊的問題:在人類誕生前,存在另外一個宇宙嗎?你是否癡迷於真相,你總是充滿好奇嗎?那就訂閱我們的頻道,觀看更多的視頻吧!更多精彩內容,請開啟更新提示。
現在的宇宙充滿了宇宙微波背景輻射(CMB)。宇宙微波背景輻射在每個方向上都是均勻的,它的存在不到140億年,這恰巧證明了宇宙是在不到140億年前形成的——而宇宙微波背景輻射是最初大爆炸的殘餘物質。大爆炸是一個巨大的爆炸事件,它觸發了宇宙自誕生的那刻起便開始迅速膨脹。而多虧紅移,我們今天可以證明它仍然在膨脹。但以我們目的理解水平想解釋大爆炸,只會引起更多關於宇宙誕生和滅亡的問題。
沒有什麼是永恒的,當人們開始逐漸意識到就連宇宙也是有限的——它不會一直持續存在,這使我們對很多之前的科學基石提出了質疑,其中就包括阿爾伯特·愛因斯坦的宇宙常數。如今,宇宙爆炸論已經成為了被人們廣為接受的一種理論,但它仍然給我們留下了一些疑問:宇宙會如何終結?會在什麼時候終結?為什麼會終結?
大撕裂理論認為,介時宇宙中將充滿暗能量,以至於它在連接處會真正爆炸,被撕成碎片。而大收縮理論認為,宇宙終有一天會坍縮,形成另一個巨大的奇點,就如同引起大爆炸那次的奇點一樣。然而還有其他的觀點,例如大寒說或“宇宙熱寂說”,然而卻沒有一個觀點能真正解釋宇宙的起源。
熱力學第一定律認為,能量是不能被創造也不能被毀滅的,所以宇宙是不可能憑空出現的。
換句話說,構成現在的宇宙的所有能量必須在大爆炸發生之前以某種形式存在,而跳躍宇宙論是科學中最大也是最根本的問題。雖然“大彈跳”聽起來比“大爆炸”好很多,但他們並不是完全不同的,大彈跳理論更多的是建立在大爆炸理論之上來嘗試回答某些問題——包括那些顯而易見的能源創造的問題。
對於大彈跳理論的支持者而言,大爆炸理論的奇點在於它可能仍然存在,並且仍然有可能爆炸並創造出一個宇宙,但是會有另一個宇宙存在於這個宇宙之前,它也會在相同的奇點坍塌。這樣的方式好像是宇宙在呼吸,雖然宇宙在數十億年的時間裏不斷地膨脹和收縮,但是當它每完成一個周期,它會重新安排所有的物質。
如果這個理論是正確的,這也就意味著相同的事情會在宇宙終結時再次發生,我們所曾知道的所有物質會再次聚集在一起形成另一個無限大的點,並准備再次膨脹。事實上,我們所曾認知的,讓我們對現實有所了解的,不僅存在於大爆炸之後,更存在於未來發生的另一個大爆炸之前。隨著時間的推移,未來可能發生的事件會使數億年後的其他智能生物想要知道他們的起源,他們並不比我們聰慧或者比我們了解的更多。
同樣,如果大彈跳理論成立,那麼很有可能在我們之前和之後都存在著無限宇宙。我們的現實世界本身似乎已經存在一段難以理解的時間,但是它其實只是大彈跳理論所創造出的世界中的無窮無盡的現實之一。在這個模型中,宇宙是永恒的。但好消息是如果大彈跳真的發生,並規定了我們這個宇宙結束的方式和時間,那麼這一定不會很快發生。在這個版本的宇宙事件當中,宇宙為了形成新的奇點不得不收縮(而不是膨脹),這就好像宇宙膨脹發生了逆轉,這也意味著我們會突然在遙遠恒星上看到藍移而不是紅移,這表明原本遙遠的物體正離我們越來越近。
如果按照宇宙的膨脹率來看,它收縮的過程將需要幾十億年來完成!然而,大反彈並不是唯一的一個意味著在我們這個宇宙之前還存在另一個宇宙的理論。許多關於宇宙誕生的觀點都以一個在黑洞中被發現的奇點為中心,但也有觀點認為我們所知道的一切都來自一個白洞。白洞是黑洞的對立面,是空間中的具有排斥性的一個點以至於沒有什麼能進入,並且它以一種驚人的速度噴射排斥出物質。
至關重要的是,白洞還未被觀察到和證實,但是它們於數學上來講是合理的,這表明它們至少存在。畢竟,如今被認同的黑洞在20世紀70年代被真正發現之前也只是數學上的理論推斷。無論如何,一些人認為大爆炸事實上就是一個噴射物質的白洞(或者被其影響)。如果那是正確的,那麼就有可能在我們的宇宙之前就有其他的宇宙以同樣的方式誕生,或者甚至現在正在以同樣的方式誕生!
相似地,我們也有各種各樣的多元宇宙理論,其中一些表明我們的宇宙存在於一個泡泡裏和無數其他的宇宙一起由自己的大爆炸而帶來生命,且全部都在一個我們還未命名但更大的存在平面運行。對於一些多元宇宙論的支持者來說,這甚至意味著遍布我們宇宙在無止境消耗物質的黑洞是它們自己正在迅速發展的宇宙,或者進入平行世界的通道。很不幸,從我們的觀點來看,任何進入黑洞的東西幾乎一定會被摧毀,因此即使多元宇宙理論的某一個部分是對的,我們也可能永遠無法去證明它。
最後,這裏可能有一個更奇怪的理論關於在大爆炸之前存在的東西:反宇宙。這個觀點認為大爆炸對於我們是起點,但對於其他的是終點;我們宇宙的鏡像反轉,倒退,甚至我們的宇宙和反宇宙一起同時開始但往不同的方向分裂!反宇宙在此理論中是一個反物質是標准物質而不是普通物質,有大量的反質子而不是標准質子的地方,最奇怪的是,時間會倒流。
正如宇宙塌縮理論,宇宙大爆炸理論認為,宇宙在形成之前是一個奇點,是反宇宙爆炸的初期階段,反之亦然。它提出,或者在我們所存在的宇宙誕生前,存在另一個宇宙,或者有另一個宇宙與我們同時存在。
這一理論的費解之處或許在於,它像是在努力提出另一種統一的萬物理論,以調和物理學中的存在的各種差異和疑問。
然而,仍未有理論最終得到證實。其中,非常具有可能性(或者說似乎可信的)的假設是,在我們的宇宙之前,有另一個至少在某些方面與我們的宇宙類似的物質存在,或者也可能會在我們的宇宙消失之後出現。
關於宇宙的起源和終結問題是所有科學中的棘手概念,急需得到明確。另一方面,或許這也是提出這一理論的原因,即在我們存在的宇宙之前可能存在另一個宇宙。
相關知識
宇宙在物理意義上被定義為所有的空間和時間及其內涵,包括行星、恒星、星系以及各種形式的能量和物質。大爆炸理論是廣為流傳的關於宇宙發展的宇宙哲學描述。
根據這一理論,空間和時間在137.99±0.021億年前同時出現,此後,宇宙便開始膨脹。然而,整個宇宙的空間大小仍是未知數,宇宙膨脹方程計算出,它的直徑至少有23萬億光年。此外,我們已能夠測量可觀測宇宙大小,數據表明,當前可觀測宇宙的直徑約為930億光年。
最早的宇宙模型是由古希臘和印第安哲學家提出,他們認為地球是宇宙的中心,並提出了地心論。幾個世紀後,越來越多更准確的天文學觀測記錄促使尼古拉斯.哥白尼提出了日心論,即太陽是太陽系的中心。艾薩克.牛頓在哥白尼的日心說、約翰尼斯.開普勒的行星運動法則和第穀.布拉赫的觀測記錄等工作的基礎上,提出了萬有引力法則。
觀測技術的進一步發展使人們認識到,銀河系是宇宙中上千億個星系中的一個,而太陽是銀河系上千億個恒星中的一個。星系中的很多恒星都有圍繞著其運轉的行星。
從最大的規模來看,星系均勻的分布在各個方向上,這意味著宇宙既沒有邊界,也沒有中心。從最小的規模來看,星系分布在星團和超星團中,這些星團由宇宙中的大型絲狀體和空洞構成,形成了大型泡沫狀結構。
20世紀初期,有研究發現表明宇宙有起源點,此後,空間便以日益增長的速度逐漸膨脹。
by:Silver,穆爾,An.,:D清淺,趙天舒,秋