既然光可以穿透真空,那么當(dāng)處于宇宙這個物質(zhì)世界之外的無物質(zhì)世界是否可以看見來自宇宙之內(nèi)發(fā)出的光?
- 教育綜合
- 2022-07-13 07:56:08
宇宙外面是什么?
宇宙是有限無邊的,實際上只有1個宇宙,但是通過4維的 角度,就有不同時間維度的 宇宙,。 愛因斯坦說過 有1個 通道可以通到不同時間維度的宇宙。 有了這個通道就可以穿梭時間。 2、就象毛澤東說的,物質(zhì)是無限可分的,或許 現(xiàn)在地球上的分子就是1個宇宙,而我們生活的宇宙只是別的世界的1個分子而已。 我們所說的宇宙即使只有一個宇宙,即使實實在在地存在,也是一個被感知的宇宙。沒有人或類人的智慧,或沒有生物的感知,宇宙有甚于無。那么宇宙又是否存在呢?是人的存在決定了宇宙的存在,還是宇宙的存在孕育了可以感知宇宙存在的生物,宇宙的存在目的就是為了被感知嗎?況且人或生物所感知的宇宙并不是真正的宇宙,只是一種鏡宇宙之外是什么?
我們一直都認為,宇宙是無窮無盡的,但是近來科學(xué)家們給我們的一組數(shù)據(jù)卻在告訴我們,宇宙是有邊界的,而且這個邊界在我們的預(yù)測中已經(jīng)有了具體的顯現(xiàn),根據(jù)我們最遠的眼睛哈勃觀測出宇宙的最長距離是460億光年。
無論從哪個角度觀看都可以達到460億光年的話,也就意味著宇宙是一個半徑相同的圓形,但是更多的可能是以我們現(xiàn)有的科技根本就沒有辦法觀測到宇宙的邊界,只能看到460億光年的距離。
也就是你在一個任意地方,目之所及就是你的視線范圍,而在你的目之所及自然會認為自己的看到的就是所有的一切,但是實際上你只是看到了一小部分。
而宇宙就是同樣的存在,你只能在一個范圍內(nèi)看到邊界,但是真實情況是,不識廬山真面,只緣身在此山中。
眾多科學(xué)家也紛紛對于宇宙進行解釋,但是最有力的解釋還是來自于霍金的觀點,認為宇宙應(yīng)當(dāng)是和地球一樣呈圓形,雖然質(zhì)量恒定,但是卻真的沒有邊界,因為就算是走到你走到我們現(xiàn)在所謂的地球邊界,南極或是北極,或是任何一個地方,你的前方永遠是有路存在的,目光也永遠可以達到不一樣的地方,如果你走的路程夠多,那么你只能是在繞圈子。
雖然現(xiàn)有的測量宇宙的直徑是920億光年,但是真實情況卻有待商榷,并且更加傾向于霍金的說法,宇宙無界但是有形,并且在能量轉(zhuǎn)化的過程中保持恒定。
關(guān)于這個直徑之外是什么,沒有人會知道,數(shù)學(xué)物理科學(xué)在它面前毫無作用,只有根據(jù)哲學(xué)理論才能推論出一二。
關(guān)于空間之外是不是真空的問題
宇宙 universe;cosmos 宇宙的誕生 我們現(xiàn)在觀察到的宇宙,其邊界大約有100多億光年。它由眾多的星系所組成。地球是太陽系的一顆普通行星,而太陽系是銀河系中一顆普通恒星。我們所觀察到恒星、行星、慧星、星系等是怎么產(chǎn)生的呢? 宇宙學(xué)說認為,我們所觀察到的宇宙,在其孕育的初期,集中于一個很小、溫度極高、密度極大的奇點。在150億年到200億年前,奇點發(fā)生大爆炸,從此開始了我們所在的宇宙的誕生史。 宇宙原始大爆炸后0.01秒,宇宙的溫度大約為1000億度。物質(zhì)存在的主要形式是電子、光子、中微子。以后,物質(zhì)迅速擴散,溫度迅速降低。大爆炸后1秒鐘,下降到100億度。大爆炸后14秒,溫度約30宇宙之外是撒?
樓上亂說,霍金都沒說是否有另一個宇宙,說的蟲洞都是之我們的宇宙中的 大多數(shù)人問這個問題的時候,都是假定宇宙如果是有限大的話,就必定有一個邊界。既然有邊界,那么邊界之外又是什么?用這種方法推理,其結(jié)論就是宇宙必定是無限大的。 但是這種推理是錯誤的。因為空間可能不是簡單的三維歐幾里的空間(即直角坐標(biāo))。 我們設(shè)想,如果人類永遠都不會飛行,永遠都只能在地面活動,從二維空間角度說,我們就會發(fā)現(xiàn)地球表面是沒有邊界的。中國北面是什么?是俄羅斯。再往北,北極,再走,再走,又回到了原處。沒有邊界。 現(xiàn)代物理學(xué)認為宇宙也是這樣的??臻g是彎曲的,如果一個宇宙飛船向一個方向一直飛,最后將會回到起點。因此沒有邊界。但宇宙一直在膨脹,表示外面還有空間,那么宇宙外面到底是什么呢?
隨便翻開一本現(xiàn)代天文書刊都會告訴我們,宇宙誕生于一個奇點在138.2億年前的爆炸,一直到現(xiàn)在宇宙已經(jīng)達到了930億光年的可觀測宇宙,但它仍然在高速膨脹中,如果有人問宇宙外面是什么呢?答案是外面不存在時間與空間,什么都沒有!
但問題是既然宇宙還能膨脹,這表示外面一定還有空間,宇宙的外面到底是什么呢?
可觀測宇宙到底是什么意思?
我們能接觸到的天文名詞中,可觀測宇宙出現(xiàn)頻率很高,到底什么是可觀測宇宙呢?這得從宇宙大爆炸說起,按慣例我們得交代下大爆炸的由來!
自大神愛因斯坦推出廣義相對論后的2017年就已經(jīng)發(fā)展出了廣相宇宙學(xué),因為很多科學(xué)家都從廣義相對論推導(dǎo)出了宇宙是一個動態(tài)的過程,而勒梅特則更進一步提出了原生原子假說,其實這就是宇宙的大爆炸說的前身,剛好哈勃觀測到越遠的宇宙以更快的速度離去,因此宇宙膨脹就來自于此!
后來伽莫夫的太初合成理論被后期發(fā)展的射電望遠鏡觀測物質(zhì)分布所證實,拉爾夫·阿爾菲和羅伯特·赫爾曼預(yù)言宇宙微波背景輻射則被阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜在1964年觀測證明,因此大爆炸說開始占領(lǐng)科學(xué)界!當(dāng)然還有1998年發(fā)現(xiàn)Ia超新星觀測發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹,則更在與宇宙膨脹的道路上走得更遠了!
宇宙大爆炸的幾個過程
有了觀測的鋪墊,科學(xué)家推測大爆炸在138.2億年前開始,大爆炸的過程下面簡單敘述下:
宇宙大爆炸后都是一鍋能量,當(dāng)時間到達10^-6S時宇宙中才出現(xiàn)電子、夸克和光子,之后夸克在強力作用下形成了中子和質(zhì)子等重子!此后則是隨著溫度繼續(xù)降低,質(zhì)子與質(zhì)子以及中子結(jié)合,形成獨立質(zhì)子的氫和氦以及微量鋰原子核!
但此時宇宙溫度還極高,光子還被束縛在在里面,一直要到38萬年年后!此時隨著宇宙的膨脹,溫度降到足夠低,光子才可以被解放出來,得以在宇宙中亂竄,而繼續(xù)降低的溫度也讓電子被原子核捕獲,物質(zhì)正式形成。
之后就是宇宙的黑暗時代,宇宙繼續(xù)膨脹,物質(zhì)則在引力的作用下逐漸形成恒星,大量的恒星在原初黑洞的引力作用下形成星系,最后的宇宙就是我們現(xiàn)在看到的這個樣子!
可觀測宇宙的由來
宇宙的誕生和可觀測宇宙密切相關(guān),因為每一個時刻都代表著人類可以實現(xiàn)的可觀測極限,比如我們現(xiàn)在能在可見光波段觀測到的最遠天體大約是134億光年外的GN-Z11,這個星系實在是太遙遠了,根據(jù)宇宙膨脹,它大約在300億光年外!
如果除開可見光限制變成全波段電磁輻射段觀測,那么就是宇宙大爆炸38萬年后跑出的第一批光子,由于距離遙遠,宇宙膨脹太快,已經(jīng)紅移到到了電磁波段,這就是阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜在1964年發(fā)現(xiàn)的宇宙微波背景輻射,這在哪里呢?461億光年外(請注意這是半徑)!
人類可觀測極限
微波背景輻射外,電磁波已經(jīng)無能為力,但還有一個觀測手段,中微子!因為中微子是在宇宙大爆炸后1秒鐘時退耦的,如果我們能捕捉到當(dāng)時的中微子,那么它將攜帶大爆炸1S時的信息!最后的觀測手段是引力波,它在宇宙大爆炸第一個普朗克時間后就誕生了,所以從理論上來看,只要接收到當(dāng)時的引力波,那么宇宙從誕生以來的一切,我們都能了解!
從微波背景輻射(可見光觀測宇宙)到引力波(可觀測宇宙)大約只有4億光年,科學(xué)家也在建設(shè)更強大的中微子和引力波探測器,但當(dāng)前正在或者未來規(guī)劃建設(shè)的探測器還遠遠沒有到達大爆炸時代,也許我們對可觀測宇宙做一個了斷還需要很久遠的時間!
宇宙的外面和無限的宇宙
從大爆炸理論來看,宇宙沒有外面!因為整個宇宙都是大爆炸產(chǎn)生的,時空和物質(zhì)都在宇宙內(nèi),之外則是混沌,所以沒有外面!但科學(xué)家還是不信邪,因此才有了測量宇宙大小的計劃,從所有的數(shù)據(jù)來看,宇宙是平坦的無限大,并沒有像我們認為的那樣是一個超級膨脹的球體!
斯隆數(shù)字巡天和普朗克衛(wèi)星觀測結(jié)果顯示,宇宙有可能在我們看起來平坦的情況下彎曲和閉合,因為它實在太大了,我們僅僅觀測930億光年根本就看不出宇宙到底是閉合的還是開放的!重子聲學(xué)振蕩提供了一種不同的方法告訴我們,宇宙可能大到23萬億光年,這比目前人類認為的可觀測宇宙要大1500萬倍!
宇宙還真可能有外面,那么斯隆數(shù)字巡天計劃能告訴我們外面是什么嗎?科學(xué)家懷疑,除了我們看到的自己的宇宙外,還有和多個宇宙和我們的宇宙一樣,有著相同的物理規(guī)律,同樣的物理結(jié)構(gòu)和形成復(fù)雜生命的可能!在這些宇宙之間的存在著指數(shù)級的時空泡沫!
這個多元宇宙可能真的無限大,至少在我們現(xiàn)在看來它還沒有明確的邊緣。
宇宙有外面,但它也有未來
1998年物理學(xué)家根據(jù)Ia型超新星觀測的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)宇宙大約在60億年前就開始了加速膨脹,因此科學(xué)家提出了暗能量來解釋這個過程,這讓當(dāng)年支持宇宙緩慢膨脹甚至大坍縮的科學(xué)家措手不及,這表示宇宙未來可能在暗能量的主導(dǎo)下,一直到最后一顆原子都被撕裂!
宇宙的三種典型結(jié)局
實在太可怕了,在這樣的背景下,再不濟也是熱寂,不可能回到大坍縮的這個可能了,因為大坍縮背后會矗立著一個循環(huán)宇宙的概念,也就是大坍縮后又會發(fā)生大爆炸,重新誕生一個宇宙!所以我們現(xiàn)在所在的宇宙可能是一次性的!
那么怎么樣是熱寂呢?
宇宙的熵會隨著時間的流異而增加,由有序向無序,當(dāng)宇宙的熵達到最大值時,宇宙中的其他有效能量已經(jīng)全數(shù)轉(zhuǎn)化為熱能,所有物質(zhì)溫度達到熱平衡。這種狀態(tài)稱為熱寂,那么在宇宙中是如何表現(xiàn)的呢?
所有星系的恒星產(chǎn)出逐漸停止,最后的紅矮星燃料也漸漸耗盡,猶如宇宙中的蠟燭一根根熄滅最后一片漆黑,之后引力波擾動下行星脫離軌道,恒星也脫離了軌道,只剩下殘骸和超大質(zhì)量的黑洞。
最后將到達質(zhì)子都衰變的時代,假如質(zhì)子真的能衰變的話,未來將變成伽馬射線和輕子,然而黑洞也將蒸發(fā),都變成光子和輕子,宇宙進入最低能狀態(tài)!
大撕裂會是結(jié)局嗎?
因為暗能量的發(fā)現(xiàn),宇宙結(jié)局變成了大撕裂,但這是唯一的結(jié)局嗎?這取決于暗能量的性質(zhì),暗能量真的是常數(shù)嗎?真的會永遠永遠保持不變嗎?還是會增加強度?它會減弱并衰減到零嗎?它會反轉(zhuǎn)嗎?
一切都是未知數(shù),所以宇宙在未來還有很多不確定因素,我們對它的理解將取決于對暗能量的認識,這是關(guān)乎一切的終極命運!
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