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宇宙诞生于138亿年前,那139亿年前存在什么?

宇宙诞生于138亿年前,那139亿年前存在什么?摘要: 带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,根据科学家的研究得出,我们的宇宙诞生于138亿年前,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸...

地球是能够孕育生命的星球,上面栖息着众多形态各异的动植物,包括水生、陆生、两栖以及微生物等,人类是其中最具智慧的物种,自出现以来便持续探寻世界的未知领域,如今人类已能遨游太空探索星辰,这证明科技日新月异,当人类踏出地球仰望星空时,宇宙的广阔令其充满惊奇,不禁思索宇宙究竟无边无际。在宇宙中是不是还存在外星生命?人类怀揣诸多困惑,踏上了探寻宇宙的征程,科研人员发现,宇宙形成于十四亿年前,十四亿年前某个极致点发生了巨变,那极致点拥有无穷质量、无限能量、无限热量、无限密度,却仅有微乎其微的体积,该点爆发之后,宇宙迅速向四面八方扩展,历经十四亿年光阴,宇宙才发展成今日我们所见的形态。

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当今科学界普遍接受宇宙大爆炸学说,该理论并非空穴来风,而是基于实际观测,其中最确凿的证明是宇宙膨胀假说,哈勃在1922至1923年间借助当时全球最大的望远镜,在威尔逊天文台观测到仙女座星云,发现其与银河系颇为相似,他借助利维特发现的造父变星,通过其亮度周期性变化推算该星云与地球的遥远距离,结果显示其远超预期,该星云的视距离约莫数百万年,由此确认它并非银河系内的气体云,而是极远的独立星系,因为当时认知的宇宙范围远比实际广阔,哈勃因此发现了新的星系,他继续测定众多其他星系的距离,最终将宇宙尺度拓展至数百万光年,哈勃不仅发现了新星系,还察觉到宇宙正在不断扩张。

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他注意到那些星系正相互远离,所谓的光波长增加现象就是物理的多普勒效应,无论是声音还是光线,当波源在远离接收者时,接收者探测到的波源发出的波的波长会增长,对于光线而言就是红移,依据哈勃的发现,他提出了宇宙正在扩张的理论,宇宙的扩张就像炸弹爆炸,炸弹炸开之后,碎片向四周散开,这两种现象极为相似,因此科学家推断,宇宙诞生于大爆炸,另外,宇宙微波背景辐射也能证实宇宙起源于大爆炸。上世纪六十年代,美国科学家彭齐亚斯和R.E.威尔逊因这项发现获得了诺贝尔物理学奖,宇宙微波背景辐射验证了大爆炸理论中关于温度从炽热降至微冷的推论,依据大爆炸学说,138亿年前宇宙的温度极高,尽管经历了138亿年的持续膨胀和降温,如今温度已十分微弱。

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不过宇宙生成之后或许仍有热量留存,这种遍布空间的余温确实被研究者探测到,其温度值约为零下二百七十度,跟宇宙起源学说高度吻合。此外,还有构成要素可以证实宇宙源自大爆炸,我们将时间回溯至宇宙微波背景产生之前,在某个阶段,宇宙中的物质密度极大,质子和中子尚未形成,仅存在它们的基本组分夸克和胶子,这些物质构成了一锅粒子混合物,但在宇宙生成后的最初几分钟里,随着宇宙的膨胀与降温,氢和氦等氢原子核逐渐凝结形成,依据科学家的研究揭示,在宇宙大爆炸之后,大约含有四分之三的氢,四分之一的氦,以及微量的其它元素,科学家观察到,宇宙恰好由约四分之三的氢、四分之一的氦、以及少量的其它元素组成,完全符合宇宙大爆炸诞生时的理论预测。所以科学家认为,宇宙诞生于大爆炸。

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回溯时间历程,宇宙的密度和温度会持续攀升,这就需要借助特定的理论来阐释宇宙的形态,当回溯至某个历史节点时,宇宙的密度和温度便会触及理论的上限,在此情形下,倘若继续往回追溯,宇宙的形态就超出了现有理论的解释范畴,因此我们只能认定,这个时间节点即是宇宙诞生的那一刻,也就是大约138亿年前,然而当前科学家仍无法阐明奇点,这个起点并非指空间中某个具体的实体点,而是指宇宙处于极端致密且温度极高,以致任何理论都无法描述的一种状态,由此引发很多人的困惑,即宇宙大爆炸之前究竟是什么模样?

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科学家中有人主张混沌理论,该理论提出,宇宙诞生之前,既无物质,也无时间空间,更无因果规律,万物处于混乱之中,宇宙诞生标志着时间起源,因此无从谈论诞生之前。这个推测之外,科学家觉得多元宇宙的假说极有可能,平行宇宙的概念很早以前就被科学家提出,那时著名的物理学家费曼的师弟,美国量子物理学家休.艾弗雷三世,被《科学美国人》称作20世纪最重要的科学家之一,他提出了平行宇宙的看法,通常宇宙是指囊括所有空间、时间、能量等,本来人类普遍认为宇宙就包含所有事物,而平行宇宙颠覆了这个观念,平行宇宙指的是宇宙范围之外的宇宙空间。

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早在公元前五百年,德谟克利特便构想出“无量宇宙”的构想,东方的佛陀也阐述过包含三千大千世界的相似理念。举一个例证,我们所处的星系为太阳系,在太阳系以外,还存在许多与太阳系构造相似的星系;而太阳系所在的银河系,其外围同样散布着众多规模相仿的星系。由此可见我们所见的宇宙或许只是个微缩空间,宇宙之外或许存在着诸多平行的微型类似空间,这些空间中的每一个都被称作一个泡泡空间;美国漫画里时常描绘一种口袋空间,那是一个范围有限且自成一体的宇宙。平行宇宙的假说提出,我们所在的宇宙或许源自于其他宇宙的一个分支,同时其他宇宙也可能是由我们的宇宙分化的支流,支持平行宇宙存在的较有说服力的例证是薛定谔的猫,这个推演实验或许有很多人有所耳闻。

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这个实验的构思如下:把一只猫关进一个密闭的容器里,再把这个容器与一个装置对接,该装置装有原子核和毒气系统,这个原子核存在百分之五十的几率会蜕变,蜕变时会射出一个粒子,这个粒子会启动毒气系统的机关,进而消灭容器内的猫,原子核的蜕变遵循量子层面的规律,在无人观测的情况下,这个原子核既是“已经蜕变”,又是“尚未蜕变”,状态不明,如果我们不去掀开容器,那么猫就处在既亡又存,非死非生的怪异情境中,尽管许多人难以领悟量子力学中的叠加现象,但它确实存在,叠加现象是细微粒子的根本特征,所有细微粒子都处在一种叠加现象的纷乱情形里,好比光子既是微粒也是波。箱内并存着两种状态的猫,一只是彻底死去的,另一只是依然存活的。

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在打开箱子之前,两只猫都关在箱子里,但是打开箱子后,一只猫不见了,也就是说一种叠加状态消失了,这时候箱子里就剩下一只猫了,我们只能看到一种结果,后来薛定谔的猫被用来证明平行宇宙的存在,箱子里的两只猫,只能用平行宇宙的观点来解释,毕竟现实生活中不可能存在一只既死又活的猫,所以只能用平行宇宙来解释,而且爱因斯坦的相对论也提供了一些支持平行宇宙存在的证据,这个理论认为,时间和空间是相互关联的,如果我们能找到一个方法来突破时间和空间的限制,那么我们就能进入到另一个平行世界,有很多科学家认为,黑洞可能是进入另一个平行宇宙的时空隧道

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许多人熟知黑洞,这种天体很早就被科学家关注,约翰.米歇尔是最早提出黑洞概念的人,他推测,若某天体质量与太阳相当,但直径仅有3000米,其表面引力将极为惊人,1796年,法国学者预言,一个质量是太阳250倍的天体,若直径类似地球,其表面引力会异常强大,以至于光线也无法摆脱它的束缚,1783年,英国一位天文爱好者致信科学家,指出宇宙中存在一种质量异常大的天体,连光线都会被它吸收,当时他称这种天体为暗星,1916年,爱因斯坦通过公式推导证实了黑洞的存在,然而当时很多人并不相信黑洞真实存在于宇宙,2019年,科学家成功拍摄到首张黑洞图像,这证实了黑洞确实存在于宇宙之中。

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黑洞持续不断地吸收物质,被它吸引过去的物质究竟消失在了何处?科学家推测,黑洞的另一端或许隐藏着一种未知的宇宙体白洞,这种天体以不断吸收物质为特征,黑洞吸收的物质会被白洞释放出来,黑洞与白洞的结合构成了虫洞,虫洞是一种能够连接不同时空的通道,若能进入虫洞,便可能抵达另一个平行世界,虫洞的概念最早由奥地利物理学家路德维希.费莱姆于1916年提出,当时它还只是一个理论构想,1930年,爱因斯坦在研究引力理论时,认为虫洞或许可以实现瞬间移动或穿越时间,然而目前宇宙中仅观测到黑洞,尚未发现虫洞或白洞,理论上白洞不可能存在于宇宙中,因为它违背了熵增原理。

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热力学定律表明熵值不会降低,因此白洞若存在,将挑战人类热力学第二定律,而平行宇宙是否存在于宇宙之中,目前科学家们正积极探究,不同的平行宇宙里,都存在一个相同的地球,这表明我们的人生拥有无数种可能性,例如你在此世界是教师,在另一平行宇宙可能是医生,在其他平行宇宙或许会当明星,也就是说你的人生有多种可能性,科学界对于平行宇宙的说法,还存在一个广为人知的悖论,即祖父悖论,1943年一位科幻作家在其著作中首次提出了这个对后世影响深远的祖父悖论,祖父悖论指的是,如果你能穿越时空回到过去,将你出生前的祖父杀害,那么你的祖父就无法生下你的父亲

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若你父亲不存在,你便无从降生,若你从未现身,你又怎能置你祖父于死地?要说明这个逻辑难题,必须借助平行世界的理论,研究者指出,如果你在往昔击毙你的祖父的那一刻,你的所在时空就会产生变异,从那时起,你已不在原有的时空,而是进入了另一个并行的世界,换言之,在你终结祖父生命的刹那,你的时空就会孕育出另一个平行世界,而原本的时空里,你的祖父并未离世,只是另一个平行世界中的祖父遭遇了死亡,因此在那另一个平行世界,你的祖父无法孕育你的父亲,这样一来,你的父亲也就无法孕育你,在我们生命的进程中,我们无时无刻不面对众多抉择,我们做出不同的决定,就会形成不同的平行世界。

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我们的现实里,任何决定都只有一个结局,但在其他时空,无数种可能性都能实现,这些想法虽是学者们的推论,却并非全无根据,科学界还流传着另一种观念,即永恒宇宙的猜想,该理论主张宇宙会无休止地扩张,它自始至终都存在,既无诞生之时,亦无消亡之日,因此“宇宙诞生初期”就是它的本来面貌,先前与后来也就无从谈起,另有一些学者提出,宇宙大爆炸之前,是另一个宇宙的存在,通俗点说就是宇宙也在经历循环,依此推断,我们所在的宇宙最终也会走向终结,关于宇宙如何消亡,科学家们有多种解释。

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第一种结局便是永恒死寂。依照热力学第二法则,宇宙作为整体,其混乱程度会随时间增长,趋向于更加杂乱无章。现有学说指出,宇宙的最终归宿与其物质平均浓度紧密相关。通过观测宇宙的伸展速度和物质分布,推断出宇宙将不断扩张,最终抵达彻底衰亡的阶段。热寂意味着宇宙会不断扩展,并且会慢慢降到最低温度。所有发光的星体用尽燃料后不再发亮,空间变得越来越黑。接着,空间中会不断出现吞噬一切的空洞;然后,这些空洞又因发出辐射而慢慢消散。最后,宇宙会变得混乱无序,所有物质会散布得完全相同。至此,宇宙变得单调而平静,丧失掉一切活力。

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第二种结局就是大撕裂。科研人员指出,宇宙持续扩张的根本原因在于某种未知物质的存在,这种物质被称作暗物质,它不参与任何化学变化,因此既无法被观测也无法被接触,尽管它能够产生巨大能量,这种能量被定义为暗能量,暗能量不断驱动着宇宙的膨胀,科研人员推测,当暗物质积累到特定程度时,它将不再局限于破坏宇宙或天体,甚至会影响到微小的粒子。宇宙在收缩与扩张的较量里,倘若暗能量占据上风,会挣脱万有引力维系的天体;暗能量最终会将宇宙所有物质分解为分子,原子,直至夸克,毕竟夸克算是最小单元;持续分解下去,没有尽头,直到无法再分;届时全宇宙的原子都将消失,转而被暗物质可怕的力量撕成亚原子状态。换言之,当这种情况发生时,宇宙会彻底消亡,其结局比宇宙最终冷却直至完全死寂还要彻底得多。

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第三种可能情形是大挤压。根据科学家的看法,宇宙不可能永远膨胀,目前仍在持续膨胀,是因为宇宙大爆炸遗留的能量尚未完全消散。倘若宇宙大爆炸积累的能量彻底用尽,宇宙便会转为收缩状态。预计在35亿年后,宇宙的体积将缩小一半,并且这种收缩过程会不断加速。不过,关键时候大概在那一时期往后的一百亿年,那时宇宙背景辐射温度的升高逐渐形成一种严峻的阻碍。一旦温度攀升至零下一百九十九度,诸如地球之类的星球就很难散发热量,它会持续升温,并且无法逆转。起初,所有的冰盖或冰河都会消融,接着海洋开始沸腾。宇宙收缩的速度急剧加快,温度的攀升也毫无止境,没有任何界限可以界定。物质承受的挤压力量极为强大,分辨单个质子和中子已经失去意义,唯一存在的是一种由基本粒子构成的混合状态。

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临近终局阶段,重力成为主导力量,无情地摧毁物质与空间。时空弯曲程度持续加剧。广阔的空间范围不断被压缩进狭小的体积。依据传统学说,这种急剧坍缩蕴含着惊人能量,所有物质因挤压而彻底湮灭,所有实体事物包括空间和时间都一并消失,最终仅留下一个时空奇点。这个特殊状态就是大家所说的宇宙诞生之前的特殊状态,倘若这种状态遭遇某种外力的干扰,它或许会再度引发巨变,巨变之后便会出现崭新的宇宙,我们所在的宇宙或许正是通过这种方式形成的,对于宇宙最终的归宿,研究者们提出了诸多见解,现阶段研究者们仍未明确宇宙最终的归宿究竟为何,伴随人类科技的发展,或许人类终将揭示这个谜团。

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科学家还提出,在更高级的维度里,有许多膜状宇宙,也就是人们说的多重维度,科学家指出我们生活的环境由三维构成,但三维之外存在四维、五维、六维、七维、八维、九维、十维、十一维,三维之下也有一维和二维,我们生活的环境是一个三维空间,三维空间就是由三维构成的空间,三维是在平面二维基础上增加一个方向量形成的空间体系,三维由坐标系的三个轴组成,即x轴、y轴、z轴,其中x代表左右方向,y代表上下方向,z代表前后方向,通过这三个轴的组合形成了人的立体视觉感受。物理上的三维一般指长、宽、高。

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第四维是爱因斯坦揭示的时间概念,三维由一维与二维构成,二维体现为两个方向上的相互交织,当二维与一维结合便能形成三维,我们感知的整个世界都属于三维空间范畴,四维空间和三维空间之间存在着诸多差异。爱因斯坦提出,物体在空间中的移动,不仅与空间位置相关,还和时间相关,因此,在三维空间中增加一个时间维度就形成了四维空间,在三维空间里,时间是一种看不见、摸不着的抽象概念,我们只能感知到它的存在,但在四维空间里,时间可以被精确测量,它就像一个真实存在于四维空间中的物体,四维空间的生命体,可以自由操纵时间轴,类似于我们观看电影时,能够改变时间轴的进展。众多研究者主张,于四维生命体看来,整个宇宙应当呈现为一系列立体感十足的三维图像,它们彼此相继展现出来。

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增加一个维度到四维空间形成五维空间,五维空间的主要特征在于其超越时空的特性,在这个空间里,不同个体可以借助超空间同步交流思想,再往五维空间里加入一个维度就构成六维空间,如此类推,直至达到十一维空间,维度层级越高,生物的强大程度就越显著,十一维空间的生物堪称神明,它们既能自由往返于任何平行宇宙,也能挑选心仪的平行宇宙,因为所有宇宙在它们眼中都毫无秘密,各个平行宇宙的宇宙规则不尽相同,比如我们所在的宇宙,天体大多呈球形,质量大的天体能够吸引质量小的天体运行,但在其它平行宇宙,宇宙规则或许截然不同。有可能天体都是方形的,也可能是菱形的。

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也许武侠天地,其实位于某个别样的空间层次里,或是并行的世界之内,现阶段这仅是科学家的揣度,究竟怎样才能透彻明白宇宙的本源,以及宇宙之外究竟是何种光景?人类若要抵达宇宙边际,便能真切见识外部景象,如今可知的宇宙直径为九百三十亿光年,但这并非宇宙终极界限,或许其比我们认知的更为玄妙辽阔,就当前科技水平而言,想要飞往宇宙边际,难度极大,堪比攀天,四十六年前,科研人员发射了旅行者一号与二号探测器,发射这两枚探测器的核心目标,是令它们飞离太阳系,探寻太阳系外之奥秘,然而多年过去,旅行者一号线与二号尚未完全离开太阳系,科研人员经测算发现,依循它们的飞行速率,想要彻底飞出太阳系,至少需耗费数万年的光阴。

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岁月绵长,以万计年,人类渴望抵达天际尽头,为此必须增强载具动力,科研人员正致力于超光速航行的突破,宇宙广袤无垠,诸多现象令人费解,充满未知,地球生命之中,人类最为聪慧,承担着揭示宇宙奥秘的使命,尽管当前对宇宙诸多现象尚无定论,但科技持续进步,相信只要人类持之以恒,终将破解所有宇宙谜团,届时便可知晓天地之外究竟为何物。希望这一天能够早日到来,对此,大家有什么想说的吗?

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