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宇宙之謎

(宇宙中的未知問題)

鎖定
宇古往今來,人類對宇宙探索的熱情從未減退,然而人類科技尚不能支持我們走出銀河系的一隅,因此宇宙中存在諸多人類尚未探索的奧秘宇宙的起源與發展、外星生命都是值得探討的問題。科學家已提出諸多猜想,試圖探索宇宙中的謎題,而各國對於宇宙的探索,也從月球轉向火星、木星,未來還將繼續向深空發展,揭開更多宇宙的秘密。
中文名
宇宙之謎
外文名
Mysteries of the universe

宇宙之謎起源之謎

宇宙是空間、時間、物質和能量構成的統一體, 它從何而來, 有多大, 如何演化, 求知的慾望迫使人類在不停地探索。從古代的神話傳説到地心説日心説和著名物理學家勒梅特、伽莫夫提出的宇宙大爆炸理論。人類對宇宙的認識越來越深刻, 特別是近百年來, 隨着科學技術的進步, 通過望遠鏡我們可以看到100多億光年的天體, 看到數千億的星系, 能從更深的領域、層次和科學的角度去探索宇宙的奧秘。大多數的人都同意宇宙大爆炸理論, 但仍存在很多讓人迷惑的地方, 如奇點的產生和大爆炸, 反物質是什麼, 暗物質暗能量之秘等。宇宙大膨脹假設是宇宙起源的另一種解釋, 該假設對宇宙的誕生、宇宙加速膨脹等提出了不同的觀點, 為我們探索宇宙打開了一扇新的窗子。
宇宙大爆炸假想圖 宇宙大爆炸假想圖
宇宙大膨脹假設是在大爆炸理論基礎上設想出來的, 它們的共同之處在於宇宙不是穩恆態的, 由非常小的尺寸爆炸膨脹而成的, 爆炸產生了物質、能量、空間、時間、温度等, 宇宙仍在加速膨脹中。不同之處主要在於大爆炸理論認為宇宙是密度極大、温度極高的奇點爆炸而誕生, 爆炸時間非常長, 宇宙仍在爆炸的過程中。大膨脹假設認為宇宙由非常微弱的始粒子出現後引發爆炸而誕生, 爆炸由中心向外連續發生, 每一次爆炸時間很短, 爆炸的位置在宇宙邊緣物質與太初世界交匯處, 經過膨脹到達現在的狀態。
宇宙大膨脹假設認為在宇宙誕生之前是太初世界, 太初世界無限大, 空無一物, 沒有物質、沒有能量、沒有光、沒有温度、沒有時間, 是一切都為零的世界。由於太初世界什麼也沒有, 要討論太初世界空間有多大, 存在多長時間是無意義的, 如果真要定個大小和時間, 那就是無限大和無窮長。我們的宇宙將在太初世界中誕生。
爆炸從宇宙誕生時一直在持續着, 經過了上百億年, 我們的宇宙邊緣仍在爆炸, 宇宙在永不停息地爆炸和膨脹, 產生更多的物質, 形成無數的星系, 現在宇宙已形成了上千億的星系。
宇宙大膨脹是宇宙起源的另一種假設, 對宇宙起源的提出了新的解釋, 特別是始粒子的提出相比大爆炸理論的奇點讓人更容易理解。但是此假設還存在很多問題和疑問, 如物質在太初世界如何爆炸、宇宙如何膨脹、暗物質之秘、宇宙的未來等需要我們進一步的深入探索。 [3] 

宇宙之謎宇宙形態

加來道雄在其著作《平行宇宙》中指出,可用米什內爾(Misner)模型來參考宇宙形態,米什內爾空間是一個理想的空間,在這個空間中,你的卧室成為整個宇宙。假定卧室左牆的每一點與右牆的相應點是相同的。這意味着你向左牆走,你不會碰得頭破血流,而是穿過牆重新出右牆。這意味着,在某種意義上左牆和右牆是連接在一起的,像一個圓柱體 [1] 
空間構想 空間構想
宇宙學家認為平行宇宙有可能被探測到,當人們所在的宇宙與另一個平行宇宙之間發生碰撞時,會在宇宙微波背景輻射中留下痕跡。一旦軌道望遠鏡發現背景輻射中的可疑痕跡,暗示這可能是來自另一個平行宇宙。英國天文學家稱找到了支持平行宇宙論的證據。通過對宇宙微波背景輻射圖的研究,他們發現了四個由“宇宙摩擦”形成的圓形圖案,這表明我們的宇宙可能至少4次進入過其他宇宙。
2007年8月,科學家在研究宇宙微波背景輻射(CMB)信號時發現了一個巨大的冷斑(cold spot),其中完全是“空”的,沒有任何的正常物質或者暗物質,也沒有輻射信號,為什麼宇宙中會存在如此怪異的時空。為了尋找這個答案,科學家認為這是另一個宇宙的證據,冷斑現象可能使得宇宙學家推出一種結論,暗示人們所處的宇宙之外還存在平行宇宙。科學家通過普朗克望遠鏡觀測到的輻射數據發現我們的宇宙可能是10億個宇宙中的一個,第一次有證據顯示平行宇宙是存在的。
2015年,西班牙《趣味》月刊1月號報道,該領域的兩大專家、物理學家安德烈·林德和阿蘭·古思認為,即便存在其他的宇宙,也是在離我們非常遙遠的空間,我們永遠不會與其發生接觸;他們的同行保羅·J·斯坦哈特和尼爾·圖羅克擇堅持認為平行宇宙存在於不同的時間點;而馬克斯·特格馬克和已故科學家丹尼斯·夏默則認為其他的宇宙與我們所在的時空是徹底遠離的。 [4] 

宇宙之謎外星生命

銀河系180億個行星系中,假如1%的星系有生命的可能,那麼概率是1.8億多;在這1.8億中,假如1%有生物,那麼概率是180多萬;在180萬中,假如有1%是有智慧生物,那麼概率是1.8萬。如果算上河外星系,概率會高得嚇人。因此,"人類是宇宙獨苗"的想法是幼稚可笑的。 [2] 
20世紀六、七十年代科學人士掀起尋找地外文明熱潮之後, 對地外文明的探索一直沒有停止。但與此同時, 爭議也開始出現。據穆藴秋與江曉原的文章介紹, 搜尋來自地外文明的訊息, 或是主動向地外文明發送信息在歐美科學界都引起了較大爭議, 尤其是METI。METI基於如下猜想:外星文明尚不知曉人類的存在, 人類可通過向外太空發射定位無線電信號, 主動告知地外文明人類存在的信息。1974年, 在第一個星際無線電信息通過阿雷西博雷達被送往球狀星團M13後, 當年諾獎得主、射電天文學家Martin Ryle隨即發表反對聲明, 並呼籲頒佈國際禁令, 禁止人們與地外生命建立聯繫和向其傳送信號。這項聲明隨後得到了一些科學人士聲援, 他們認為, METI有可能是一項因少數人不計後果的好奇和偏執, 而將為整個人類帶來滅頂之災的冒險行為。因為, 人類並不清楚, 地外文明是否都是仁慈的, 或者説即便真的和一個仁慈的地外文明進行了接觸, 也不一定會得到嚴肅迴應。在此種情形下, 處於宇宙文明等級最低端的人類貿然向外太空發射信號, 將會泄密自己在太空中的位置, 從而招致有侵略性的文明的攻擊。 [5] 
參考資料