登陆注册
3368600000005

第5章 起源之谜(4)

在大约30万年之后,电子和原子核结合成为原子(主要是氢原子),而物质通过脱耦发出辐射并在宇宙空间中相对自由地传播,这就是今天的宇宙微波背景辐射。随着时间的前进,在几乎是均匀分布的物质空间中,密度稍微大一点儿的区域通过引力作用吸引附近的物质,从而变得密度更大,并形成今天的气体云、恒星、星系和其他天文学观测到的结构。具体过程决定于宇宙物质的形式和数量,其中形式可能有三种:冷暗物质、热暗物质和重子物质。在发现暗能量之前,宇宙学家认为宇宙有两种未来。如果宇宙物质密度超过临界密度,宇宙会在膨胀到最大体积之后收缩,在收缩过程中,宇宙的密度和温度都会再次升高,最后终结于同爆炸开始相似的状态——一个致密致热的小球。或者如果宇宙物质密度等于或者小于临界密度,膨胀会逐渐减速,但永远不会停止。造星运动会随着宇宙密度减小而逐渐停止,而宇宙的温度会趋近于绝对零度。黑洞被气化,宇宙的熵会增加到极点,再也不会有有组织的能量形式产生,这叫做热寂说。

如果质子衰变存在,宇宙最后甚至连氢原子这种最基本最多的重子物质都会消失,而只剩下辐射。但现在在发现加速膨胀宇宙之后,人们有了新的推测:现今可观测的宇宙将离开我们的视野而同我们失去联系,最终结果还不清楚。Lambda-CDM model宇宙模型认为宇宙的暗能量以宇宙常数形式存在,并提出只有诸如星系等重力支配系统的物质会聚集,从而同样推出宇宙膨胀和冷却到最后将是热寂说。对暗能量的其他解释,例如幻影能量理论则认为星系群甚至星系都会在大分离过程中被“撕”开。

宇宙有多少岁了?

我们正在探索我们现在的宇宙——这是一个奇怪的话题。因为我们正在探求这个宇宙的年龄。这也是人类尽自己的所能认识宇宙的尝试。宇宙年龄几何?2007年,天文学家们利用“哈勃”太空望远镜观测到了迄今所发现的银河系中最古老的白矮星,这为确定宇宙年龄提供了一种全新的途径。新推算出的宇宙年龄约为130亿~140亿年。天文学家们在美国宇航局的新闻发布会上介绍说,这些古老白矮星是在位于天蝎星座、距地球7000光年的一个名为M4的球状星团中发现的。分析表明,这些白矮星的年龄约为120亿~130亿年。白矮星是宇宙中早期恒星燃尽后的产物,它会随着年龄的增长而逐渐冷却,因而被视为测量宇宙年龄的理想“时钟”。天文学家们比喻说,借助白矮星来估算宇宙的年龄,就好似通过余烬去推测一团炭火是何时熄灭的,原理上比较简单。但问题是白矮星会由于不断冷却而越来越黯淡,这是实际观测中需要克服的困难。在观测M4球状星团的过程中,“哈勃”太空望远镜的观测能力发挥到了极限。望远镜上的照相机在六十七天中累计用了八天的曝光时间,才拍摄下迄今最黯淡、温度最低的白矮星照片。这些白矮星光线极其微弱,亮度不及人的肉眼所能看到的最暗星体的十亿分之一。新发现的白矮星前身是宇宙中的第一批恒星。“哈勃”太空望远镜早先的观测结果显示,宇宙中的首批恒星,最早可能是在诞生宇宙的“大爆炸”后不到10亿年间形成的。因此,将这10亿年考虑进去,结合最新的白矮星观测结果,推算出宇宙的年龄应该为130亿年~140亿年之间,这与早先的一些结果基本相符。此前关于宇宙年龄的推断,主要基于对宇宙膨胀速率的测算。天文学家们指出,白矮星观测提供的是一种完全不同的独立手段,将有助于验证和核对用其他方法得出的结果。

宇宙大爆炸前是什么样子?

如果宇宙有年龄,那么在它诞生之前这空间又该是个什么样子,又该称为什么?请看科学家的描绘吧。宇宙宇宙大爆炸之前是一个奇点。当今学术界对于宇宙的观念,最基本最多获得认可的便是大爆炸理论,该理论为我们勾画出宇宙的轮郭,从而成为学术界的经典理论。然而,宇宙似乎永远都是一个最深奥的难题,它的演化过程是科学研究的永恒主题,其中最引人注目的课题就是宇宙的诞生了。大爆炸理论对此是这样描绘的:宇宙是由“奇点”诞生而来。“奇点”是一个温度和密度奇高的神奇小点,在约一百四十亿年前,“奇点”突然爆发,从而形成了现在这个宇宙。但是,这个“奇点”被描绘成体积为零、时间停顿的“点”,似乎是一个不可想象、不可思议的点,其本身是一个无限大与无限小相结合的矛盾体,它的形成由来成了一个万古之谜。

黑洞是目前理论中星体的最高级存在形式。它的质量、密度奇大,温度奇高。按常规,这样的星体是发光的,可黑洞的引力奇强,非但本身不发光,就连外界的光也吸收了。它不断地吞噬着周围的物质,质量在不停地增加,但同时体积却因物质向中心塌陷而缩小,这种激烈塌缩的最终结果,使其中心部位形成一个“点”。如果我们把一切天体的组合视为大宇宙,而把众多的黑洞看做是一个个小宇宙,那么宇宙便有了这样的轮廓:我们所处的这个宇宙只是大宇宙中的一个宇宙而己,宇宙中心部位形成的点其实就是一个“奇点”,小宇宙在“奇点”之前曾经有过另外一番存在形式,曾经是一个巨大的黑洞。“奇点”是黑洞力量平衡后的存在形式。当黑洞收缩到相当的程度后,外围物质向内的收缩力的质向外的膨胀力相平衡时便不再收缩,处于一种相对稳定状态,星体此时的状态就是“奇点”。“奇点”的温度、密度、质量奇高,但体积不可能会无限的小,而且时间是永恒的,并不以物质的存在形态来决定。

该状态存在的时间较短,一旦“奇点”内的膨胀力反超过收缩力后,外层物质会被内层的高压猛烈地抛向四周的深渊,形成大爆炸,同时迸发出强大的能量和光芒,此时物质只进不出,这种状态就是“白洞”。黑洞与白洞是同一星体在不同时期的表现形式,是物质力量变化的结果。黑洞的最终结果又必将是黑洞。它们之间是相互循环的,如同《周易》中的阴鱼和阳鱼相互更迭一样,这个循环过程如下:奇点—洞(大爆炸)—星系的演变—黑洞—奇点,这个过程是物质力量变化的结果,故而也可看做:膨胀—收缩—膨胀。该过程是小宇宙的一个循环,是个小循环,每个小宇宙都进行着这样的小循环。我们所处的这个小宇宙同样要经历这样的小循环。在未来某个时期,这个小宇宙将停止膨胀,继而开始收缩,速度逐步加快,最后小宇宙内的各种物质都将聚集在一起,形成一个黑洞,经过“奇点”之后,又将是新一轮的大爆炸,开始小宇宙新一轮的演化。宇宙中还有一种奇怪的星体叫类星体,距离我们十分遥远,其体积不大,但其质量、密度、温度奇高,发光强度是太阳的一千亿倍以上,它的存在时间在二百亿光年以上。

其实,这就是白洞,是不同于我们这个小宇宙的另一小宇宙某一轮循环的初期表现形式。如此看来,我们这个宇宙只是在一个共同存在的无数小宇宙中的一员,所有小宇宙的组合才构成大宇宙,每个小宇宙进行着小循环,而大宇宙亦同样经历着膨胀—收缩—膨胀的循环,这是超级大循环,规模和周期远在小循环之上。大宇宙的原始大黑洞才是众多小宇宙的宇宙之母,大宇宙的历史远在小宇宙之上。各个小宇宙统一在大宇宙之中,相互之间并不是孤立的。从小循环来看,小宇宙之间是各自演化的;从全过程的大循环来看,众多小宇宙的质量大小不同,故而它们小循环的周期亦将不同,所以,它们的演化过程并不是同步的。另外,当大宇宙处于膨胀时期时,较大的小宇宙会分裂成若干个更小的小宇宙;而当大宇宙处于收缩时期时,小宇宙之间又会相互兼并。当众多小宇宙在进行着小循环的同时,也组成了大宇宙大循环的演化过程,大循环过程如下:大宇宙原始大黑洞—原始大爆炸—各个小宇宙的小循环(奇点—白洞—星系的演变—黑洞—奇点)—大宇宙大黑洞。大循环与小循环一起,周而复始。物质是永恒不灭的,只要物质存在,大宇宙循环将不停地轮回下去,永无止境。

宇宙有终结的一天吗?

科学家真是不容易当,描绘了宇宙的诞生,自然也要推测它的死亡——终结。好在我们生命有限,活不过宇宙,否则,真不敢想世界末日会是什么样。宇宙终结宇宙有没有终结的一天?宇宙将会如何终结?是“砰”的一声大爆炸,还是逐渐消亡?当地球人在无数个夜晚,悄悄地仰望灿烂星空,对生命、对宇宙浮想联翩的时候,总会从内心深处发出这样的疑问。根据科学家利用天文望远镜获得的最新观测结果,宇宙最终不会变成一团熊熊燃烧的烈火,而是会逐渐衰变成永恒的、冰冷的黑暗。这听起来似乎太骇人听闻了。然而地球人或许没有必要杞人忧天。因为地球人暂时还不会被宇宙“驱逐出境”。根据科学家的推测,宇宙很可能至少将目前这种适于生命存在的状态再维持一千亿年。这个庞大的数字相当于地球历史的二十倍,或者,相当于智人(现代人的学名)历史的五百万倍。既然它将发生在如此遥远的未来,对地球人今天的生活就不会有丝毫影响。

与此同时,科学家又指出:没有什么东西是可以永远存在的。宇宙也许不会突然消失。但是,随着时间的推移,它可能会让人觉得越来越不舒服,并且最终变得不再适于生命存在。这种情况将会在什么时候出现呢?又会以怎样的方式出现呢?自从20世纪20年代,天文学家哈勃发现宇宙正在膨胀以来,“大爆炸”理论一直没有摆脱被修改的命运。根据这一理论,科学家指出,宇宙的最终命运取决于两种相反力量长时间“拔河比赛”的结果:一种力量是宇宙的膨胀,在过去的一百多亿年里,宇宙的扩张一直在使星系之间的距离拉大。另一种力量则是这些星系和宇宙中所有其它物质之间的万有引力,它会使宇宙扩张的速度逐渐放慢。如果万有引力足以使扩张最终停止,宇宙注定将会坍塌,最终变成一个大火球——“大崩坠”;如果万有引力不足以阻止宇宙的持续膨胀,它将最终变成一个漆黑的寒冷的世界。显而易见,任何一种结局都在预示着生命的消亡。

不过,人类的最终命运还无法确定。因为目前,人们尚不能对扩张和万有引力作出精确的估测,更不知道谁将是最后的胜利者,天文学家的观测结果仍然存在着许多不确定的因素。这种不确定因素又是什么呢?科学家指出,这一不确定的因素涉及到膨胀理论。根据这一理论,宇宙始于一个像气泡一样的虚无空间,在这个空间里,最初的膨胀速度要比光速快得多。然而,在膨胀结束之后,最终推动宇宙高速膨胀的力量也许并没有完全消退。它可能仍然存在于宇宙之中,潜伏在虚无的空间里,并在冥冥中不断推动宇宙的持续扩张。为了证实这种推测,科学家又对遥远的星系中正在爆发的恒星进行了多次观察。通过观察,他们认为这种正在发挥作用的膨胀推动力有可能确实存在。倘若真是这样的话,决定宇宙未来命运的就不仅仅是宇宙的扩张和万有引力,还与在宇宙中久久徘徊的膨胀推动力所产生的涡轮增压作用有关,而它可以使宇宙无限扩张下去。但是,人们最关心的或许是智慧生命本身。

人类将在宇宙中扮演什么角色呢?难道人类注定要灭亡吗?人类已经在越来越快地改变着地球,操纵着自己的生存环境,也许到那时,人类会以自己的聪明智慧获胜。谁知道呢?且让未来的地球人和地外一切生命拭目以待吧。人类对宇宙的认识永远没有终极,认识穷尽的那一天也许就是人类或宇宙毁灭的那一天。正如爱因斯坦在写给一个对世界的命运感到担忧的孩子的信中所说:“至于谈到世界末日的问题,我的意见是:等着瞧吧!”

同类推荐
  • 化学常识速读(速读直通车)

    化学常识速读(速读直通车)

    本书基于向青少年们介绍化学常识的基础,将古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就汇集在一起。并且分别介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风。同时,还介绍了化学在生活中的实际运用,体现出化学对工农业生产、国防和科学技术现代化以及人们的衣、食、住、行的重要意义。
  • 昆虫记

    昆虫记

    法布尔的《昆虫记》誉满全球,在法国自然科学史与文学史上都有它的地位,被誉为“昆虫的史诗”。《昆虫记》所表述的是昆虫为生存而斗争所表现的惊人的灵性。法布尔把毕生从事昆虫研究的成果和经历用大部分散文的形式记录下来,详细观察了昆虫的生活和为生活以及繁衍种族所进行的斗争,以人性照应虫性,虫性、人性交融,使昆虫世界成为人类获得知识、趣味、美感和思想的文学形态,将区区小虫的话题书写成多层次意味、全方位价值的巨制鸿篇,这样的作品在世界文学史上诚属空前绝后。
  • 天气变化百问百答(青少年科普知识百问百答丛书)

    天气变化百问百答(青少年科普知识百问百答丛书)

    青少年科学技术普及是指采用广大学生易于理解、接受和参与的方式,普及自然科学和社会科学知识,传播科学思想,弘扬科学精神,倡导科学方法,推广科学技术应用的活动。目的是使广大青少年学生了解科学技术的发展,掌握必要的知识、技能,培养他们对科学技术的兴趣和爱好,增强他们的创新精神和实践能力,引导他们树立科学思想、科学态度,帮助他们逐步形成科学的世界观和方法论。
  • 婴儿用品:知道这些就够了

    婴儿用品:知道这些就够了

    提供系统的婴儿用品知识,帮助您为宝宝选取专业、安全和高实用性的婴儿用品。作者戴尔·沃勒在圣路易斯长大,现居匹兹堡。他曾在海军服役,目前是一名核能工程师,写作是他的兼职工作之一。他自2013年开始自出版创作,至今已有百本涉及人文社科领域各类话题的作品与读者见面。
  • 奇妙的鱼类世界

    奇妙的鱼类世界

    鱼类属于脊索动物门中的脊椎动物亚门,是最古老的脊椎动物。它们栖居于地球上几乎所有的水生环境中。无论是在湖泊、河流这些淡水环境中,还是在大海、大洋这些咸水环境中,都可以看到它们悠游自在的身影。
热门推荐
  • 霸总跪求和我领证

    霸总跪求和我领证

    已完结“结婚宣言背一遍!”某只杀伐果断的大boss狗腿的回答:“打不还手,骂不还口,薪水全交,剩饭全吃,家务全包!溜孩遛狗两不误!”女人又问:“违反一条如何?”男人马上回答:“自愿跪榴莲一天!”她遭亲人陷害怀孕,回国复仇,却被两个小包子给缠上了,又被小包子的他爹地粘上了,明明不被看好的婚姻,却被男人宠的六亲不认。推荐其他作品《闪婚小叔太幸福》《爹地来了妈咪快跑呀》《上仙别跑徒儿来了》《从来只爱你》《冷少追妻套路深》1v1纯洁。群1满了,群2:692134120群3:479994577VIP群:618895719(需要2000值)
  • 超频交易商

    超频交易商

    耀斑基金在“耀斑基金”主办的慈善晚宴上,盖文第一次见到了卡尔森。当时卡尔森正在台上滔滔不绝地演说,他身后的墙上是一个硕大的“耀斑公司”标志:猩红激荡的太阳表面闪耀着一束束炽白亮焰,似乎象征着“耀斑公司”在变幻莫测的投资市场中始终翻云覆雨的态势。盖文悄然走到人群的最前排,仔细打量起卡尔森。这位“耀斑基金”的创始人,被称为“近十年来胜率最高的股市投资家”,已年近五十,穿着笔挺的黑色礼服,身材保持得很好,相貌算得上英俊,目光睿智且极具穿透力。
  • 天价腹黑宝:废柴娘亲惹不得

    天价腹黑宝:废柴娘亲惹不得

    (已完结)穿越成被仇家追杀的废柴二小姐。五年后,绝色女子带着腹黑贪财的小宝华丽归来有仇报仇,某宝却节操碎一路。“叔叔你介意收个干儿子吗?收一送一,大宝小宝可以一块打包的哦!”喂喂,儿子你节操呢!你已经有三个干爹了你造吗!某个白得天才儿子的腹黑妖孽听说后掀桌狂怒:干爹是什么东西?!所有干爹都给本座烧死!!
  • 居里夫人传(语文新课标课外读物)

    居里夫人传(语文新课标课外读物)

    《居里夫人传》详细叙述了居里夫人的一生,也介绍了其丈夫皮埃尔·居里的事迹,并着重描写了居里夫妇的工作精神和处事态度。全书文字生动流畅,一出版就深受读者欢迎,被译为27种文字在世界上发行。
  • 浴火重生之鬼医妖后

    浴火重生之鬼医妖后

    本文一对一宠文,一生一世一双人。前世白天,她是首屈一指的整容医生,享誉世界,黑夜,她是闻名世界的千面杀手,恶贯满盈为千面妖女,她造就美丽,让美染上了几分血色,在充满杀戮和谎言的世界,她只求一点宁静,当信任破碎,她死在了她唯一信任的人手中。今生本以为找回了从未享受过的亲情,可那唯一温暖她的人死的时候她只能眼睁睁的看着,痛恨着自己的无力,仇,让她觉醒,妖异的鲜血是最好的祭奠,为复仇,她颠覆一国,看着仇人在绝望中挣扎死亡。两世人生,四重身份。郡主、巫族灵女、神秘诡异的女诸葛、嗜血鬼医、她究竟是谁?从彼岸而来,随心所欲,一世妖华。一世人生,三重身份。帝王,皇子,国师,他又为何带上一张张神秘的面具,三重身份,慈悲的国师、谪仙皇子,亦或是嗜血帝王。谁才是真正的他?————梨花院落溶溶月,柳絮池塘淡淡风。几日寂寥伤酒后,一番萧瑟禁烟中。——是她曲度未终竟,玄云蔽穹苍。岚雾今朝重,江山此地深。——是他看孤妖和孤王的相遇,是彼此温暖还是彼此征服?推荐叶子完结古文《冥王毒妃》,且看王对王的相杀相爱相撩。
  • 腹黑女捕快,捉拿仙尊大人

    腹黑女捕快,捉拿仙尊大人

    作为庇佑一方土地的金牌捕快,苏镜台觉得真是心太累了。老鼠磕了粮食要找她,红楼头牌死了要找她,连隔壁村子闹鬼都要找她这是闹哪样?不过有无克大帅哥和萧呆子一直在身边,能忍的也就忍了。直到有一天,苏镜台发现,这小猫妖无克竟然有着堪比哮天犬一样的......呸,竟然有着二郎神一样的身份,她再也无法保持淡定了!她决定,为了成为神仙高干家属,捉拿仙尊大人,势在必行!--情节虚构,请勿模仿
  • 晏林子

    晏林子

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 克拉伦斯事务所

    克拉伦斯事务所

    当滚滚蒸汽从黄铜降压器中喷涌而出时,奥术回路也在环式聚能器中熠熠生辉。在至高无上的帝王从从御座上下达圣旨时,民选首相亦在议会上猛烈抨击反对党。
  • 追温大神的一百种方法

    追温大神的一百种方法

    圣德大学女霸王花苏染染又漂亮又张扬,对清冷禁欲的温誉一见倾心后,每天想着法子怎么才能拿下这朵高岭之花。然而苏染染对温誉又是勾又是逗,却坚决不表白!于是,醋意大发的某人将她猛的摁在墙上,黑暗中,他眼角微红,声音低狠:“苏染染,把人捧在手心里玩的滋味很好吗?”苏染染看着他,鼻子一酸,扑上去,又委屈又软糯:“我是把你放在心尖上的啊……”——【外刚内柔小姐姐】×【清冷禁欲小哥哥】*苏大美女超会撩!*校园小甜文,不要被简介骗了,是甜文,甜文!(破音)
  • 智觉禅师自行录

    智觉禅师自行录

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。