在人類誕生前,存在另外一個(gè)宇宙嗎?答案或許有
幾十年來(lái),科學(xué)家們已經(jīng)達(dá)成普遍共識(shí),宇宙已有大約140億年的歷史,而這段歷史可以追溯到一個(gè)特殊的源頭:大多數(shù)人稱為“大爆炸”。
盡管歷經(jīng)多年研究,直到今天人類仍在不斷爭(zhēng)論什么是大爆炸,它是如何發(fā)生的,這樣的爆炸還會(huì)再次發(fā)生嗎?在這個(gè)爆發(fā)點(diǎn)之前,宇宙真的什么都沒(méi)有嗎?這里是《天文在線》,今天我們將回答這個(gè)特殊的問(wèn)題:在人類誕生前,存在另外一個(gè)宇宙嗎?你是否癡迷于真相,你總是充滿好奇嗎?那就訂閱我們的頻道,觀看更多的視頻吧!更多精彩內(nèi)容,請(qǐng)開(kāi)啟更新提示。
現(xiàn)在的宇宙充滿了宇宙微波背景輻射(CMB)。宇宙微波背景輻射在每個(gè)方向上都是均勻的,它的存在不到140億年,這恰巧證明了宇宙是在不到140億年前形成的——而宇宙微波背景輻射是最初大爆炸的殘余物質(zhì)。大爆炸是一個(gè)巨大的爆炸事件,它觸發(fā)了宇宙自誕生的那刻起便開(kāi)始迅速膨脹。而多虧紅移,我們今天可以證明它仍然在膨脹。但以我們目的理解水平想解釋大爆炸,只會(huì)引起更多關(guān)于宇宙誕生和滅亡的問(wèn)題。
沒(méi)有什么是永恒的,當(dāng)人們開(kāi)始逐漸意識(shí)到就連宇宙也是有限的——它不會(huì)一直持續(xù)存在,這使我們對(duì)很多之前的科學(xué)基石提出了質(zhì)疑,其中就包括阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的宇宙常數(shù)。如今,宇宙爆炸論已經(jīng)成為了被人們廣為接受的一種理論,但它仍然給我們留下了一些疑問(wèn):宇宙會(huì)如何終結(jié)?會(huì)在什么時(shí)候終結(jié)?為什么會(huì)終結(jié)?
大撕裂理論認(rèn)為,介時(shí)宇宙中將充滿暗能量,以至于它在連接處會(huì)真正爆炸,被撕成碎片。而大收縮理論認(rèn)為,宇宙終有一天會(huì)坍縮,形成另一個(gè)巨大的奇點(diǎn),就如同引起大爆炸那次的奇點(diǎn)一樣。然而還有其他的觀點(diǎn),例如大寒說(shuō)或“宇宙熱寂說(shuō)”,然而卻沒(méi)有一個(gè)觀點(diǎn)能真正解釋宇宙的起源。
熱力學(xué)第一定律認(rèn)為,能量是不能被創(chuàng)造也不能被毀滅的,所以宇宙是不可能憑空出現(xiàn)的。
換句話說(shuō),構(gòu)成現(xiàn)在的宇宙的所有能量必須在大爆炸發(fā)生之前以某種形式存在,而跳躍宇宙論是科學(xué)中最大也是最根本的問(wèn)題。雖然“大彈跳”聽(tīng)起來(lái)比“大爆炸”好很多,但他們并不是完全不同的,大彈跳理論更多的是建立在大爆炸理論之上來(lái)嘗試回答某些問(wèn)題——包括那些顯而易見(jiàn)的能源創(chuàng)造的問(wèn)題。
對(duì)于大彈跳理論的支持者而言,大爆炸理論的奇點(diǎn)在于它可能仍然存在,并且仍然有可能爆炸并創(chuàng)造出一個(gè)宇宙,但是會(huì)有另一個(gè)宇宙存在于這個(gè)宇宙之前,它也會(huì)在相同的奇點(diǎn)坍塌。這樣的方式好像是宇宙在呼吸,雖然宇宙在數(shù)十億年的時(shí)間里不斷地膨脹和收縮,但是當(dāng)它每完成一個(gè)周期,它會(huì)重新安排所有的物質(zhì)。
如果這個(gè)理論是正確的,這也就意味著相同的事情會(huì)在宇宙終結(jié)時(shí)再次發(fā)生,我們所曾知道的所有物質(zhì)會(huì)再次聚集在一起形成另一個(gè)無(wú)限大的點(diǎn),并準(zhǔn)備再次膨脹。事實(shí)上,我們所曾認(rèn)知的,讓我們對(duì)現(xiàn)實(shí)有所了解的,不僅存在于大爆炸之后,更存在于未來(lái)發(fā)生的另一個(gè)大爆炸之前。隨著時(shí)間的推移,未來(lái)可能發(fā)生的事件會(huì)使數(shù)億年后的其他智能生物想要知道他們的起源,他們并不比我們聰慧或者比我們了解的更多。
同樣,如果大彈跳理論成立,那么很有可能在我們之前和之后都存在著無(wú)限宇宙。我們的現(xiàn)實(shí)世界本身似乎已經(jīng)存在一段難以理解的時(shí)間,但是它其實(shí)只是大彈跳理論所創(chuàng)造出的世界中的無(wú)窮無(wú)盡的現(xiàn)實(shí)之一。在這個(gè)模型中,宇宙是永恒的。但好消息是如果大彈跳真的發(fā)生,并規(guī)定了我們這個(gè)宇宙結(jié)束的方式和時(shí)間,那么這一定不會(huì)很快發(fā)生。在這個(gè)版本的宇宙事件當(dāng)中,宇宙為了形成新的奇點(diǎn)不得不收縮(而不是膨脹),這就好像宇宙膨脹發(fā)生了逆轉(zhuǎn),這也意味著我們會(huì)突然在遙遠(yuǎn)恒星上看到藍(lán)移而不是紅移,這表明原本遙遠(yuǎn)的物體正離我們?cè)絹?lái)越近。
如果按照宇宙的膨脹率來(lái)看,它收縮的過(guò)程將需要幾十億年來(lái)完成!然而,大反彈并不是唯一的一個(gè)意味著在我們這個(gè)宇宙之前還存在另一個(gè)宇宙的理論。許多關(guān)于宇宙誕生的觀點(diǎn)都以一個(gè)在黑洞中被發(fā)現(xiàn)的奇點(diǎn)為中心,但也有觀點(diǎn)認(rèn)為我們所知道的一切都來(lái)自一個(gè)白洞。白洞是黑洞的對(duì)立面,是空間中的具有排斥性的一個(gè)點(diǎn)以至于沒(méi)有什么能進(jìn)入,并且它以一種驚人的速度噴射排斥出物質(zhì)。
至關(guān)重要的是,白洞還未被觀察到和證實(shí),但是它們于數(shù)學(xué)上來(lái)講是合理的,這表明它們至少存在。畢竟,如今被認(rèn)同的黑洞在20世紀(jì)70年代被真正發(fā)現(xiàn)之前也只是數(shù)學(xué)上的理論推斷。無(wú)論如何,一些人認(rèn)為大爆炸事實(shí)上就是一個(gè)噴射物質(zhì)的白洞(或者被其影響)。如果那是正確的,那么就有可能在我們的宇宙之前就有其他的宇宙以同樣的方式誕生,或者甚至現(xiàn)在正在以同樣的方式誕生!
相似地,我們也有各種各樣的多元宇宙理論,其中一些表明我們的宇宙存在于一個(gè)泡泡里和無(wú)數(shù)其他的宇宙一起由自己的大爆炸而帶來(lái)生命,且全部都在一個(gè)我們還未命名但更大的存在平面運(yùn)行。對(duì)于一些多元宇宙論的支持者來(lái)說(shuō),這甚至意味著遍布我們宇宙在無(wú)止境消耗物質(zhì)的黑洞是它們自己正在迅速發(fā)展的宇宙,或者進(jìn)入平行世界的通道。很不幸,從我們的觀點(diǎn)來(lái)看,任何進(jìn)入黑洞的東西幾乎一定會(huì)被摧毀,因此即使多元宇宙理論的某一個(gè)部分是對(duì)的,我們也可能永遠(yuǎn)無(wú)法去證明它。
最后,這里可能有一個(gè)更奇怪的理論關(guān)于在大爆炸之前存在的東西:反宇宙。這個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為大爆炸對(duì)于我們是起點(diǎn),但對(duì)于其他的是終點(diǎn);我們宇宙的鏡像反轉(zhuǎn),倒退,甚至我們的宇宙和反宇宙一起同時(shí)開(kāi)始但往不同的方向分裂!反宇宙在此理論中是一個(gè)反物質(zhì)是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)而不是普通物質(zhì),有大量的反質(zhì)子而不是標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子的地方,最奇怪的是,時(shí)間會(huì)倒流。
正如宇宙塌縮理論,宇宙大爆炸理論認(rèn)為,宇宙在形成之前是一個(gè)奇點(diǎn),是反宇宙爆炸的初期階段,反之亦然。它提出,或者在我們所存在的宇宙誕生前,存在另一個(gè)宇宙,或者有另一個(gè)宇宙與我們同時(shí)存在。
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這一理論的費(fèi)解之處或許在于,它像是在努力提出另一種統(tǒng)一的萬(wàn)物理論,以調(diào)和物理學(xué)中的存在的各種差異和疑問(wèn)。
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然而,仍未有理論最終得到證實(shí)。其中,非常具有可能性(或者說(shuō)似乎可信的)的假設(shè)是,在我們的宇宙之前,有另一個(gè)至少在某些方面與我們的宇宙類似的物質(zhì)存在,或者也可能會(huì)在我們的宇宙消失之后出現(xiàn)。
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關(guān)于宇宙的起源和終結(jié)問(wèn)題是所有科學(xué)中的棘手概念,急需得到明確。另一方面,或許這也是提出這一理論的原因,即在我們存在的宇宙之前可能存在另一個(gè)宇宙。
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相關(guān)知識(shí)
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宇宙在物理意義上被定義為所有的空間和時(shí)間及其內(nèi)涵,包括行星、恒星、星系以及各種形式的能量和物質(zhì)。大爆炸理論是廣為流傳的關(guān)于宇宙發(fā)展的宇宙哲學(xué)描述。
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根據(jù)這一理論,空間和時(shí)間在137.99±0.021億年前同時(shí)出現(xiàn),此后,宇宙便開(kāi)始膨脹。然而,整個(gè)宇宙的空間大小仍是未知數(shù),宇宙膨脹方程計(jì)算出,它的直徑至少有23萬(wàn)億光年。此外,我們已能夠測(cè)量可觀測(cè)宇宙大小,數(shù)據(jù)表明,當(dāng)前可觀測(cè)宇宙的直徑約為930億光年。
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最早的宇宙模型是由古希臘和印第安哲學(xué)家提出,他們認(rèn)為地球是宇宙的中心,并提出了地心論。幾個(gè)世紀(jì)后,越來(lái)越多更準(zhǔn)確的天文學(xué)觀測(cè)記錄促使尼古拉斯.哥白尼提出了日心論,即太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心。艾薩克.牛頓在哥白尼的日心說(shuō)、約翰尼斯.開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)法則和第谷.布拉赫的觀測(cè)記錄等工作的基礎(chǔ)上,提出了萬(wàn)有引力法則。
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觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展使人們認(rèn)識(shí)到,銀河系是宇宙中上千億個(gè)星系中的一個(gè),而太陽(yáng)是銀河系上千億個(gè)恒星中的一個(gè)。星系中的很多恒星都有圍繞著其運(yùn)轉(zhuǎn)的行星。
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從最大的規(guī)模來(lái)看,星系均勻的分布在各個(gè)方向上,這意味著宇宙既沒(méi)有邊界,也沒(méi)有中心。從最小的規(guī)模來(lái)看,星系分布在星團(tuán)和超星團(tuán)中,這些星團(tuán)由宇宙中的大型絲狀體和空洞構(gòu)成,形成了大型泡沫狀結(jié)構(gòu)。
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20世紀(jì)初期,有研究發(fā)現(xiàn)表明宇宙有起源點(diǎn),此后,空間便以日益增長(zhǎng)的速度逐漸膨脹。
?by:Silver,穆?tīng)枺珹n.,:D清淺,趙天舒,秋