为什么宇宙是这个样子?这10条关于宇宙的理论,非常疯狂!

为什么宇宙是这个样子?多年来,科学家们探索了许多想法来解释我们的宇宙及未来(www.watie.com.cn)。科学界流行这样一种说法,我们所在的宇宙是漂浮在高纬度空间的膜世界,这种膜与另一个膜碰撞就会形成全新的宇宙。

1.膜世界

在我们认知中,宇宙是一个三维的空间。然而,有理论提出,我们的宇宙其实是处于一个更高的多维空间上,这个多维空间是人类无法感知的,这个更高的多维空间被称为“主体”。我们所在的宇宙是一个漂浮于“主体”内部的三维膜空间。

尽管听起来很复杂,但膜世界模型解决了物理学中的几个问题。例如,哈佛大学的理论物理学家 Lisa Randall 和马里兰大学的 Raman Sundrum 提出了膜世界的一个设想,即存在与我们平行的其他膜来解释亚原子力的不对称性。但是,一个理论仅仅解释我们已经知道的事实是不够的,它必须做出可以通过实验测试的新预测才有说服力。在兰 Raman Sundrum模型的情况下,这样的测试可能涉及测量引力波发射的黑洞联的一个宇宙膜到另一个。

2.大爆炸

在遥远的未来,星系最终会相距很远,以至于一个星系发出的光永远无法到达另一个星系。事实上,随着恒星变老和死亡,光或热消失的时代终将到来。宇宙将是一个黑暗、寒冷、空虚的空间。这看起来似乎像是宇宙走向灭亡,但根据一种理论,它实际上却是下一个宇宙在无限循环中的开始。还记得膜世界理论吗?这就是当一个冷的、空的膜与另一个碰撞时会发生的情况,如果有足够的时间,这个现象终将发生。这就是“电热理论”。

3.充满等离子体的宇宙

宇宙形成大爆炸仍然是许多科学家的优选理论,原因是可以通过两个关键观测结果作为理论基础:宇宙的膨胀和宇宙微波背景(CMB)。大爆炸之后,宇宙变得更小更热,充满了像太阳一样发光的等离子体。我们仍然看到这个超热阶段以充满整个空间的辐射海洋的形式。数十亿年间宇宙的膨胀已将辐射冷却到负 454 华氏度(负 270 摄氏度),但仍然可以被射电望远镜探测到。

CMB 在每个方向上看起来几乎都一样,如果宇宙一直以目前的速度膨胀,这将无法解释。许多科学家认为,它在大爆炸后的几分之一秒内经历了一段极其快速的“膨胀”,即从亚原子尺度瞬间膨胀到到几光年。

4.全息宇宙

整个三维宇宙可能被“编码”在它的二维边界上,这听起来可能不像生活在模拟中那么令人兴奋,但它的优势在于它是一个科学可检验的理论——英国南安普敦大学2017 年的研究表明,它与观察到的 CMB 波动模式一致。

5.稳态宇宙

据美国宇航局称,大爆炸是我们对宇宙起源的最佳猜测。过去密度比较大,以后会越来越少。并非所有科学家都对此感到满意,因此他们想出了一种方法,即使在膨胀的宇宙中,密度也能保持不变。该研究涉及以每百万年每立方米大约三个氢原子的速度连续创造物质。但是该模型随着 CMB 的发现而逐渐被人们抛弃,因为该模型很难被解释。

6.多元宇宙

在大爆炸的传统观点中,为了解释 CMB 的均匀性,有必要假设超快速膨胀的早期爆发,即暴胀。一些科学家认为,当我们的宇宙退出这个膨胀阶段时,它只是膨胀空间浩瀚海洋中的一个小气泡。国外科学家曾提出一个称为“永恒暴胀”的理论中,其他气泡宇宙不断地在暴胀海洋的其他部分出现,整个集合构成了一个“多元宇宙”。

这个理论变得更加奇怪,因为其他宇宙没有理由应该拥有与我们相同的物理定律——有些可能具有更强的引力,或者不同的光速。虽然我们无法直接观察其他宇宙,但可以想象其中一个宇宙会与我们自己的宇宙发生碰撞。科学家甚至认为CMB中的“冷点”是这种碰撞的印记。

7.引力认知错误

宇宙理论依赖于对引力的准确理解,这是物理学中唯一能在非常大的尺度上影响物质的力。但引力本身并不能解释某些天文观测,如果我们测量星系外围恒星的速度,唯一阻止它们的是可见星系的引力,它们就会移动得太快而无法留在轨道上。类似地,星系团似乎被一种比可见物质引力所能解释的更大的力聚集在一起。

大多数科学家人为宇宙还有一种是看不见的暗物质,它提供了缺失的引力。科学家于 2002 年在《天文学和天体物理学年度评论》杂志上提出,一旦暗物质被确认,就意味着我们现有的引力理论是错误的,应该被称为修正牛顿动力学 (MOND) 的理论所取代。MOND 和暗物质这两个理论与观测结果同样一致,但尚未得到证实,需要更多的实验。

8.超流时空

即使空间只有三个维度,但还有第四维度的时间形式,所以我们可以想象宇宙存在于四维度时空中。根据一些理论,这不仅仅是一个包含恒星和星系等物理对象的抽象参考框架,而且它本身是一种物理物质,类似于水的海洋。正如水是由无数分子组成的,时空是由比我们的仪器所能达到的更深层次现实水平上的微观粒子组成。

该理论将时空可视化为具有零粘度的超流体,这种流体的一个奇怪特性是它们不能像搅拌普通液体那样以整体方式旋转。它们分裂成微小的漩涡——在超流体时空的情况下,这可能是形成星系的种子。

9.仿真理论

到目前为止,所有理论都来自科学家——但这里有一个来自哲学家。如果关于宇宙的所有信息都通过我们的感官和科学仪器进入我们的大脑,谁能说这不全是精心设计的错觉?整个宇宙可能只不过是一个超复杂的计算机模拟。这是一个在“黑客帝国”电影中流行起来的想法,但尽管这个想法听起来很古怪,但一些哲学家却很认真地对待它。然而,它未能通过真正的科学理论的检验,因为无法证明它是真是假。

10.宇宙自我之旅

物理定律涉及一些决定重力、电磁力和亚原子力强度的基本常数。据我们所知,这些数字可能具有任何可能的价值——但如果它们稍微偏离它们实际拥有的价值,宇宙将是一个非常不同的地方。对我们来说最重要的是,我们所知道的生命——当然包括我们自己——不可能存在。有些人将此视为宇宙是有意识地设计以让类人生命进化的证据——所谓的以自我为中心的人类学理论,由尼克博斯特罗姆在他的著作《人类偏见》中提出。

主营产品:电动阀门,气动阀门