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【原】宇宙中有一种神秘力量,控制着宇宙的运行,人类对它几乎一无所知

【原】宇宙中有一种神秘力量,控制着宇宙的运行,人类对它几乎一无所知

人类在探索宇宙的过程中最大的收获,就是知道了自己的渺小和无知,这样的说法其实算不上特别夸张,因为宇宙中确实存在着很多人类无法理解的现象,比如说人类早已发现宇宙中有一种神秘力量,控制着宇宙的运行,但直到现在,人类依然对它几乎一无所知。

宇宙是否是有限的?

“宇宙空间是否有限”尚无定论,只能推测出宇宙半径的下限为6600亿光年。但可以肯定:宇宙没有“边缘”,“有限”也不表示“有边缘”,二者并不等同。如何理解?首先,下面这种问法自身就有逻辑矛盾如果认为宇宙有边缘,并期望着边缘之外存在某些东西,那么“外面”也应该归到宇宙之中——“宇宙”的定义就是“无所不包”的空间(和时间)。因此,逻辑上宇宙就没有“边缘”。再用这个问题做个比喻:如果期望着后面还有数字,就意味着问题中说的不是最后一位;如果真有最后一位,那么后面就不可能有数字,提问不成立。这就是自相矛盾之 更多

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1929年,天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble)根据观测数据总结出一个被誉为“天文学中的里程碑式的发现”,那就是无论我们向宇宙中的哪个方向看去,那些遥远的星系都在远离我们而去,而这也就意味着,宇宙其实是处于一种膨胀的状态。

这个发现为“大爆炸宇宙论”提供了重要的支持,关于这个理论,相信大家也比较熟悉了,简单来说就是,该理论认为宇宙诞生于一个体积极小、温度和密度都极高的“奇点”发生的“大爆炸”,那么问题就来了,从开始到现在,宇宙膨胀的速度是恒定不变的吗?

对于这个问题,科学界曾经普遍认为,由于引力是长程力,这种力量会使宇宙具有收缩的趋势,因此一个合理的推测就是,虽然宇宙自从诞生开始就一直在膨胀,但是在这个过程中,引力却一直在起到“刹车”的作用,在这种情况下,宇宙膨胀的速度应该是越来越慢才对。

想要验证上述推测是否正确,最好的办法当然就是将不同时间段的宇宙膨胀速度进行对比,实际上,我们不需要时间机器也可以做到这样的事情。

由于光速是有限的,因此我们现在所观测到的天体其实都是它们过去时的样子,比如说仙女座星系距离我们大约254万光年,那么我们现在观测到的其实是这个星系254万年前的样子,而假如某个天体距离我们10亿光年,那么我们现在观测到的就是它在10亿年前的样子。

所以我们只需要分别观测不同距离的天体,并测量出它们因为宇宙膨胀而远离我们的速度,就可以据此计算出不同时间段的宇宙膨胀速度了。

从理论上来讲,这种方法是可行的,但由于观测水平的限制,相关的研究迟迟没有展开。直到1998年,两个研究团队才通过对不同距离的“Ia型超新星”的观测给出了测量结果,而他们的研究都表明,宇宙膨胀的速度并不是越来越慢,而是越来越快!

这无疑否定了科学界之前的普遍观点,因此在科学界引发了轰动,在接下来的时间里,该测量结果得到了科学界的证实,科学家发现,宇宙的膨胀速度确实是越来越快,似乎有一种神秘力量控制着宇宙的运行,一直推动着宇宙加速膨胀。

于是在2011年的时候,上述两个团队的三位科学家布莱恩·施密特(Brian Schmidt)、亚当·里斯(Adam Riess)和索尔·珀尔马特(Saul Perlmutter)获得了当年的诺贝尔物理学奖。

进一步研究表明,这种神秘力量在宇宙总质能中所占的比例达到了68.3%之多,也正是因为如此,它才可以战胜引力,成为控制宇宙运行的主导力量。

那么这种神秘力量究竟是一种什么样的存在呢?很遗憾,就目前的情况来看,除了知道这种力量能够让宇宙加速膨胀之外,我们人类对它几乎一无所知,所以科学家们只能无奈地将其称为“暗能量”(Dark energy)。

值得一提的是,在发现“暗能量”之后,科学家提出了一种被称为“大撕裂”的假说。

该假说认为,“暗能量”应该是一种在宇宙空间中均匀分布的、具有负压强的能量,它表现出的是一种与引力方向相反的“排斥力”,而宇宙的膨胀速度越来越快,就意味着宇宙中“暗能量”的密度在不断提高,而随着这个过程的持续,“暗能量”控制宇宙的力度将会越来越强,并最终将宇宙中的所有物质都撕裂成不可再分的基本粒子。

当然了,这也只是一种假说而已,退一步讲,根据科学家的估算,就算该假说成立,宇宙也会在大约167亿年后才会迎来最终的结局,可以想象的是,假如人类真的能够在宇宙中发展长达167亿年的时间,那估计届时的人类文明早已成为了科技高得令现在的我们无法想象的超级文明,应付“大撕裂”应该是没有什么问题的。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

宇宙是否是有限的?

“宇宙空间是否有限”尚无定论,只能推测出宇宙半径的下限为6600亿光年。但可以肯定:宇宙没有“边缘”,“有限”也不表示“有边缘”,二者并不等同。如何理解?首先,下面这种问法自身就有逻辑矛盾如果认为宇宙有边缘,并期望着边缘之外存在某些东西,那么“外面”也应该归到宇宙之中——“宇宙”的定义就是“无所不包”的空间(和时间)。因此,逻辑上宇宙就没有“边缘”。再用这个问题做个比喻:如果期望着后面还有数字,就意味着问题中说的不是最后一位;如果真有最后一位,那么后面就不可能有数字,提问不成立。这就是自相矛盾之 更多

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