困扰天文学家100年的问题:宇宙之外是什么?何时解开谜团?
如果问大家,太阳系当中最大的天体是谁,我相信所有人都会异口同声地回答:太阳。而根据科学家的计算,我们的太阳是可以吞噬掉数百万个地球的,这个庞大的数字让人感到难以置信。
但是,当我们人类开始探索外太空时,我们的视野变发生了翻天覆地的变化,之前的眼界只能说是太过于渺小了,在我们心中这颗巨大的太阳,在宇宙当中竟然连一个“像素点”都算不上,渺小的如同沙漠中的一粒沙子。
在宇宙中,人类目前可以观测到的星系数量,至少有数千亿个,而这个数字,也只是宇宙中的很小一部分。这不禁让我们产生疑问:我们的宇宙究竟有多大?宇宙之外是什么?人类何时才能解开这个谜团?
什么是宇宙?首先,我们要先确定“宇宙”的概念,即:究竟什么是宇宙?如果以字面含义来理解的话,那么宇宙就是指所有空间与时间中,发生的一切事物。因此,按照这个概念来说,宇宙之外是不可能存在任何东西的。目前,人类可观测的宇宙大小有900亿光年左右,而900亿光年之外,也许仍然是随机的恒星与星系。
宇宙有边界吗?就如同上文所说的,宇宙指的就是一个包含空间、时间、物质的集合体,那么宇宙是否有边界呢?我认为,这个问题需要从宇宙的诞生和演进中寻找答案。1929年,哈勃发现了“红移现象”,并根据得到的数据推出了著名的“哈勃定律”,即宇宙中距离我们越远的星系,目前正在以越快的速度远离我们。因此,根据宇宙膨胀学说,宇宙最初可能是一个极小的点,而所有的星系都重叠在一起,这个点被科学家称之为“奇点”。
“奇点”的体积无穷小,质量无穷大,温度极高,在高温的作用下,“奇点”在宇宙诞生之时,发生了一次巨大的爆炸,星系碎片随着爆炸喷涌而出,一秒后,电子、中子、质子等基本粒子出现,两秒后,氢、氦等元素出现,三分钟内,几乎所有的宇宙基本元素都出现在了宇宙这个大舞台上
50亿年后,银河演化,形成了我们所处的银河系,100亿年后,太阳系形成,同时,孕育我们生命的地球,也开始在太阳系中形成,就到了我们目前所处的时间了。
那么,宇宙之外究竟存在着什么?目前,我们只能做出合理的推测。宇宙如此浩瀚,我们只能看到它的一小部分,需要更多的时间去探究。如同上文所说的,按照大爆炸理论,我们的宇宙正在不断膨胀,有些人认为,当宇宙膨胀到一定程度时,它将会开始坍缩,最终形成一个小点,开启万物的轮回。也有人认为,宇宙将会继续膨胀,会永远地膨胀下去,直到我们的空间变得无限大,所有的粒子都被拆散,最后化作虚空。
但不知道你有没有注意到,科学家提出的这两种理论,无论是前者还是后者,都没有提及“宇宙的边界”。根据伟大的物理学家爱因斯坦的广义相对论,光的速度是不可超越的,而宇宙正在不断膨胀,甚至宇宙膨胀的速度已经超过了光速,从而导致宇宙的某些区域永远无法与人类接触,这无疑是一件十分遗憾的事情。换句话说,即使宇宙一直存在,从地球发出的无线电信号,也可能永远无法到达那些区域。
多元宇宙理论关于宇宙之外是什么,科学家们曾经提出来“多元宇宙”理论,即我们的宇宙之外,可能是另一个宇宙。理论上,多元宇宙指的是无限数量的平行宇宙,具有无限可能性。
这个理论最初是从量子物理学中发展而来的,因为科学家们发现量子世界中存在着不确定性,每次观测到的量子态都不尽相同,量子领域中的粒子,是可以同时存在于不同状态的,用我们可以理解的话来说就是,在微观世界中,你既可以现在在阅读这篇文章,又可以现在在旅行,又或者是你现在在月球上,这都是有可能的,而任何一种状态,可能都是来自于平行世界中的一种。
但这种现象目前只适用于微观世界,在我们现实世界当中,科学家认为所有的平行世界都会进行坍塌,直到坍塌成为我们这唯一一种现实。
基于此,科学家们提出了一个假设:我们所处的宇宙是宏观世界中的微观世界,而我们的宇宙,是更大宏观世界中的量子,也就是说,除了我们的宇宙之外,还存在着无限多的宇宙,其他的宇宙是包含你能想象到的所有可能性的,这就是多元宇宙理论的起源。
多元宇宙不仅仅是科学家的猜测,也有实际可观察的证据支持它。科学家们提出,当我们的宇宙与其他宇宙碰撞时,宇宙中会留下微弱的微波辐射,这种微弱的微波辐射,可以被视为多元宇宙存在的证据。到目前为止,科学家们已经观察到了这些微波辐射,这似乎证明了,多元宇宙是的的确确存在的,只不过我们没有办法通过肉眼直接观察到它。用简单的话来说就是,在多元宇宙的理论框架中,我们所处的宇宙,就像原子般一样小,就像宇宙中的地球一样,是不是非常不可思议?
2个有趣的假说除了多元宇宙理论之外,关于宇宙外面是什么这个问题,还有2个有趣的假说。第一个假说,宇宙外一无所有,即宇宙之外是真正的虚无,没有时间也没有空间,这让人们很难想象如果没有时空“存在”会是什么样子。
第二个假说,有边无界假说,即宇宙的空间是有限的,但宇宙并没有明确的边界。换句话来说就是,我们的宇宙是存在一定的大小的,但是并没有明确的边界,因为我们这个维度的生物是无法发现这个边界究竟在哪里的,只有更高维度的生物才能够发现宇宙真正的边界在哪里。
基于此,人们提出了许多有趣的宇宙模型,比如甜甜圈宇宙模型。而目前科学家认为,在未来的某一天,人类可能是有能力移动到宇宙的边缘的,而当人类穿过边缘时,就会穿过另一个边缘,如果光线也出现这种现象,那么人类就有可能在不同的方向发现同一个天体,也就是说,我们可能会在一个遥远的地方,发现我们自己所处的地球,是不是很神奇?这在这种假说的理论上,是完全行得通的。不管我们的宇宙之外究竟是什么样子,我认为,人类存在和诞生的意义,就在于探索宇宙的终极奥秘,也许探索的过程,就是我们存在的意义。目前,宇宙神秘的秘密正在被人类一点一点地揭开,但它仍然充满神秘感。
而人类要解开宇宙的所有奥秘,仍然需要花费大量的时间和足够的努力,希望人类能够尽快实现自己的梦想,早日揭开宇宙的神秘面纱。好啦,以上就是今天和大家分享的所有内容了,对于我们的宇宙是否存在边界、宇宙之外究竟是什么这个问题,你有何看法?(本文部分图片来自网络,如有侵权请与作者联系删除)