看到這些五彩斑斕的甜甜圈,,你率先想到了什么呢,?可能有人想到了甜膩的口感和爆炸的卡路里,也有人立馬就來了食欲,。而大家知道嗎,,在這些甜甜圈當中或許蘊藏著“宇宙”。 多么美味的甜甜圈 這主要是因為科學(xué)家給宇宙的形狀提出了幾種猜想,,有馬鞍型的,、平坦型的還有就是如我們在上面看到的甜甜圈一樣的宇宙。既然我們已經(jīng)以甜甜圈為例了,,那么大家不妨猜猜如果宇宙真的是這樣的形狀,那么它有邊界嗎,?倘若有,,邊界之外又是什么呢? 美麗夢幻的宇宙星空給了人類無限想象 接下來,,就從科學(xué)家對宇宙邊界的分析以及邊界之外的猜想,,來聊聊,宇宙這個“龐然巨物”到底有沒有邊界,,而邊界之外的風(fēng)景又是怎樣的,。首先,就來看看科學(xué)家們面對宇宙是否有邊界的問題時,,給出了怎樣的答案,。 相信每一個人都會對宇宙有所想象 無垠的宇宙是否有邊界? 當你詢問一個人宇宙有多大時,,他恐怕會回答你“無限大”,。但是這似乎并不符合人類的邏輯,因為萬事萬物在我們的邏輯中都有其界限,、有始有終,。所以人類一直都在探索宇宙的邊界,事實上,,我們按照光這位“使者”的蹤跡,,確實標記出了所謂的宇宙邊界。但是它就是宇宙真正的邊界嗎,? 宇宙像一個無窮盡符號 顯然不是,,這只是人類看到的可觀測宇宙罷了。可觀測宇宙的年齡大約是138.2億年,,而它的直徑為926億光年左右,。也就是說,被人類認定為速度最快的光,抵達那一邊界時,,就神秘地消失了,。 愛丁堡大學(xué)天文學(xué)家安德魯·利德爾說: 由于沒有比光速更快的東西,所以原則上任何事情都可能發(fā)生在可觀測宇宙之外,。宇宙可能會終結(jié),,但是我們無法知道。 光速是人類無法模擬的速度 所以,,我們現(xiàn)在標記的邊界并不是真實宇宙的邊界,。至于宇宙到底有沒有邊界這件事情,絕大多數(shù)的科學(xué)家都認為是沒有的,。因為宇宙的維度應(yīng)該是人類無法想象的,,所以我們以三維的視角去“束縛”它,顯然很不合理,。 就這樣科學(xué)家建立了幾種宇宙形狀的幾何模型,,當然這些模型都是猜想。其中有呈開放型的馬鞍面模型,,也有上文中我們提到的呈現(xiàn)閉合狀的“甜甜圈”樣子的模型,。 馬鞍面模型 他們認為,如果宇宙是像馬鞍面這種開放曲面的形狀,,那么它就是無窮大的,。反之,如果是甜甜圈模型,,就不是無窮大的,。但這并不代表它就一定存在邊界,就像此刻問大家,,甜甜圈的邊界在哪里時,,許多人都會表示它根本沒有邊界! 科學(xué)家萊文在1998年時就發(fā)表了有關(guān)甜甜圈形宇宙分析的相關(guān)論文,,這實際上是一種拓撲結(jié)構(gòu),,和我們?nèi)粘I钪谐R姷男螤罹邆洳煌男再|(zhì)。 科學(xué)家萊文 他表示: 從拓撲角度來說,,環(huán)狀實際上是零曲率,,因為內(nèi)部的負曲率外部的正曲率相平衡。 因此,,在宇宙微波背景測量的(近)零曲率與一個平坦的表面一樣,,與這個甜甜圈一致。 可見,,在絕大多數(shù)科學(xué)家眼中,,真正的宇宙是沒有邊界的,。人類現(xiàn)在看到的可觀測宇宙從根本上來說只是宇宙的一部分,類似于“子集”一般的存在,。在這個可觀測宇宙當中確實有邊界存在,,那么我們以這一邊界為基準來觀察,在它之外又是什么呢,? 目前人類給太陽系得劃分 邊界之外是另一個宇宙,? 首先大家需要明確一點,在可觀測宇宙邊界之外,,是沒有“光”的,,至少我們現(xiàn)在看到的光抵達那里時就已經(jīng)消失了。因此,,我們只能對那之后的情況進行想象,,但也不是憑空瞎想。 所以,,科學(xué)家認為我們應(yīng)該從可觀測宇宙邊緣的情況進行推理,。從目前觀測到的宇宙空間情況來看,可觀測宇宙邊緣其實和我們所處的“宇宙”并無區(qū)別,,依舊存在著星系和星系群,當然在其周邊還有一些空白的地方,。 宇宙中有大量的星系和星系群 按照這一情景來看,,可觀測宇宙邊緣外的宇宙和我們現(xiàn)在的宇宙差別不大,應(yīng)該也分布著星系和星系群,。而且大家知道嗎,,我們的宇宙一直都處在膨脹當中,而且它膨脹的速度是超越了光速的,,這就意味著其實在邊界之外的宇宙可能更加的廣闊,。如果不仔細觀察,那里的宇宙和我們所處的宇宙基本一致,。 宇宙持續(xù)處于膨脹狀態(tài)中 當然,,還有另外一種說法。即宇宙大爆炸時是產(chǎn)生了“多元宇宙”的,,人類所處的宇宙只是萬千宇宙泡泡之一的一個,。 這一理論讓絕大多數(shù)人都難以接受,畢竟宇宙的大小已經(jīng)讓人類無法想象了,,這時還有人跳出來說,,其實像這樣的宇宙還有很多,并且這些泡泡的“邊緣”早就交織在了一起,。這種顛覆三觀的說法,,的確會讓人覺得非常離譜,。 可是美國天文學(xué)家尼爾·德格拉斯泰森曾經(jīng)說過這樣一句話:“宇宙沒有義務(wù)對你有意義?!?/strong> 美國天文學(xué)家尼爾·德格拉斯泰森 確實,,宇宙和人類之間的對比實在是過于明顯。廣袤的宇宙不需要因為人類的存在,,讓自己變得“便于理解”,。所以,宇宙的誕生,、結(jié)構(gòu)以及是否有邊界的問題,,哪怕答案顯得再離譜也有可能是“標準答案”。人類有時候太重視本我的意義,,從而忽視了這種問題,,這就是局限性。 人類試圖掌控宇宙 那么,,在回到“多元宇宙”的問題,。大家可以將邊界之外當做一個宇宙的海洋,在這個海洋當中有著無數(shù)的泡沫,,每一個泡泡里都存在著嶄新的宇宙,。而泡泡又不是完全不交融的,所以它們可能早就突破了邊界,,產(chǎn)生了交集,,我們看到的宇宙邊緣或許屬于另外一個宇宙。 宇宙的邊緣還是宇宙,? 2014年7月21日據(jù)英國《每日郵報》消息稱:在位于加拿大安大略省的圓周理論物理研究所內(nèi),研究人員聲稱已經(jīng)創(chuàng)造了可以測試多重宇宙論的首個實驗,。在計算機模型中,,他們模擬了整個宇宙。 可見,,多元宇宙論或者說多重宇宙論雖然在1960年時才被提出,。但是它確實是有一定依據(jù)的,依靠這種形象的解釋,,或許可以幫助大家理解和想象宇宙邊界之外可能存在的情況,。不過,隨之而來就產(chǎn)生了另一個問題,,即這些“宇宙泡泡”相撞是否會發(fā)生什么恐怖的變化呢,?我們所處的宇宙是否會受到影響? 人類想象中的宇宙泡泡 宇宙泡泡接連相撞 實際上這一問題,,科學(xué)家也早早就想到了,,并且根據(jù)問題展開了研究,。雖然我們把宇宙比作“肥皂泡”,但大家不要就順理成章地覺得與宇宙就和肥皂泡一樣脆弱,,會在相撞當中被戳破消失,。 肥皂泡美麗又脆弱 實際上,宇宙的相撞是會留下蛛絲馬跡的,,就像汽車相撞會在地面和車體上留下撞擊痕跡一樣,。因此,英國的天文學(xué)家認為,,可以通過在宇宙的邊緣尋找撞擊痕跡,,來判定多元宇宙是否存在或者相撞。 為此他們分析了宇宙微波背景輻射的相關(guān)數(shù)據(jù),,發(fā)現(xiàn)還真的有異常,。因為撞擊會使得宇宙的物質(zhì)分布情況出現(xiàn)明顯的變化,這種變化往往會以“圓圈”的形狀呈現(xiàn)在背景圖上,。天文學(xué)家在相關(guān)數(shù)據(jù)中,,發(fā)現(xiàn)了4處圓圈,它們就像宇宙泡泡相撞擠壓之后產(chǎn)生的“新宇宙”,。 宇宙微波背景輻射 如果事實真的是這樣,,那么宇宙海洋當中的“新宇宙”應(yīng)該會處在不斷增加的狀態(tài)。畢竟每一次相撞都會讓一個或者多個宇宙誕生,,而這些“新的小宇宙”又會存在于原來的大宇宙泡當中,。就這樣,不斷相撞,,無限增加,,不知何時才能將“宇宙海洋”徹底塞滿,。 宇宙結(jié)構(gòu)圖 值得一提的是,,由于多元宇宙的理論目前仍舊未被證實。所以以上這些分析都是基于科學(xué)家以多元宇宙為基礎(chǔ)的猜想,,但是許多的科學(xué)理論都誕生于“想象”,,期待著有一天我們可以找到證據(jù)證明該理論,這樣宇宙是否有邊界,、邊界之外有什么的問題,,也會隨之被解決。 |
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