宇宙在膨胀,说明外面还有空间?宇宙的外面究竟是什么?

人类对于宇宙的“质询”从很早就开始了,由于那时的观测条件有限,人们就大开脑洞,想象宇宙的起源与样子。后来,我们都知道了,在地球上睥睨万物的人类不过是宇宙当中的一个“意外”。我们的星球和所属的星系,在宇宙中显得那样平平无奇。

宇宙在膨胀,说明外面还有空间?宇宙的外面究竟是什么?

浩瀚的宇宙构想图

但这并不能让人类打消探索的念头,尤其是发现宇宙在膨胀之后,大家相信这正是说明外面还有空间。那么,宇宙外面到底有什么?我们的宇宙真的是独一无二的吗?

宇宙在膨胀,说明外面还有空间?宇宙的外面究竟是什么?

宇宙膨胀的构想图

宇宙处在膨胀中

科学界对于宇宙究竟是如何诞生的问题,一直存在着许多的争议。上个世纪时,经过数位科学家“接力赛式”的探索,使得大爆炸理论得以出现并得到认可。而在这个过程当中,1929年,哈勃发布的“哈勃定律”成为了重要的证据。

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哈勃定律

哈勃定律证明了宇宙正在膨胀,这代表着宇宙从诞生之后并没有处在“静止当中”,这一理论的发现将人们从静态宇宙的误区当中拉了出来。在这之后,科学家按照宇宙大爆炸的模型,对宇宙膨胀的情况进行了跟踪研究,试图找到宇宙膨胀的规律以及这种现象产生的原因

1998年,Permutter和Schmit通过对几十个遥远超新星的观察,发现宇宙不仅正在膨胀而且以加速度膨胀,并认为宇宙加速膨胀的动力可能来自于暗能量。

宇宙大爆炸演化图

既然宇宙依旧在膨胀,那就说明它的外面还有空间。那么,宇宙之外的空间里会是“空空如也”的吗?还是会有些别的我们意想不到的东西?

神秘宇宙的构想图

宇宙之外是什么?

其实要论宇宙之外有什么,基本都是人类根据现有的一些发现进行想象的,毕竟如果真的要按事实来说的话,咱们连太阳系之外有什么都不知道,更何况是宇宙呢

从目前的情况来说,科学家认为宇宙的半径可能是137亿光年左右,但这毕竟只是可观测宇宙的范围。事实上,没人知道在这个光能抵达的边界之外存在着什么其他的东西,因此,他们更倾向于宇宙是“有限无界”

可探测宇宙的示意图

为了能方便我们理解“有限无界”这两个看似对立的条件,霍金等科学家指出,宇宙的形状可能是“球形”或者“马鞍状”的。这就代表着它不存在边界,只要时间足够久,你走得再远都有可能回到原点

既然这么说的话,宇宙之外到底是什么呢?目前有两种观点,第一种认为宇宙之外依旧是“虚空”,那里的情况是咱们以三维视角永远无法解读的存在。在那个地方可能充满了暗物质和暗能量,宇宙在膨胀的过程当中会受到这些外部物质的影响,从而使得可观测宇宙的图景出现“变化和波动”

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宇宙的三种形状

大家可以将宇宙想象成生物的细胞,这个细胞在膨胀的过程当中会接收到外部输入的物质,这些物质势必会让宇宙的“体征”出现改变。如果真的是科学家所推测的暗物质,那我们就得先搞清暗物质到底有什么特性、来自于哪里,不然就无法解开宇宙的变化谜题。

咱们在前面说了,137亿光年是可观测宇宙的半径,得到这一结论主要是因为“宇宙微波背景辐射”的发现。这个来自最古老宇宙爆炸产生的余晖,本身是一种“电磁波动”,而当宇宙之外空间的那些物质在进入之后,就像是在这本就平静的水面上,投下了几颗石子,这时咱们就能看见涟漪了

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宇宙微波背景辐射图

从第一种观点的想法来看,宇宙之外更像是充满暗物质的空间,但由于暗物质就像是宇宙当中的幽灵,所以即使咱们能看到宇宙之外,看到的情景也是“空”的。不过,这个“空”只是限于人类的视野,实际上它可能早就被塞得满满的了。想理解这一点,我们必须要跳出常规宇宙之外思想的限制。

当然,如果说大家不认可第一种观点,可以再看看第二种观点。第二种观点认为宇宙的外部依旧是宇宙,换句话说,宇宙大爆炸时可能炸出了许多个“小宇宙”。这些小宇宙就像是“肥皂泡泡”一样,相互交织地存在着。这种观点,就是“多宇宙理论”

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宇宙的成分图表

多宇宙理论

多宇宙理论是一种非常大胆的猜想,该理论认为在我们观测的“可见宇宙”之外,存在着许多特性不同但却真实存在的其他独立宇宙。值得一提的是,狭义上的“多宇宙”其实是有多世界的意思,即认为在地球之外存在着相似的具有生命生存的星球。而随着观测手段的提升,人们认识到了更广阔的宇宙,至此从广义上定义了“多宇宙理论”

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多元宇宙的模型图

许多科学家提出的多宇宙模型,都是基于宇宙的“正反物质”而言的,他们认为我们观测到的宇宙是正质量区域当中的一部分,而宇宙大爆炸是产生了反物质的,所以这些反物质就组成了另外的宇宙。

瑞典物理学家克莱因提出的物质—反物质宇宙模型认为:宇宙中的正、反物质彼此分开并各自聚集为以正物质为主和以反物质为主的团块;我们今天观测所及的宇宙,只是以正物质为主的宇宙区域。

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反物质抵消了看得见的正物质的重量

当然除此之外,还有咱们前文中提到的“肥皂泡”宇宙。总之在多宇宙理论当中,我们所处的宇宙并不是独一无二的,正如地球与众多星球相比一样,只是芸芸众生之一。这种理论突破了“总星系”的范畴,让我们的视野高度更进一步

至于如何形容宇宙之外的“宇宙”到底是什么,许多科学家将其称为超宇宙,并认为虽然我们可能究其一生都无法观测到这些宇宙,但是从本质上来说,大家需要遵循的“规律”都是一样的

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分隔气泡宇宙设想图

其实多宇宙理论的雏形,早在古代的宗教和神话传说当中就有出现过了。比如在佛教当中就有“大千世界说”,在其眼中,天外有天,而咱们所处的宇宙只是“宇宙海洋”当中的一个小分子

不知道大家更认可宇宙之外是“虚空”还是更认同多宇宙理论,但不管是哪一个,实际都是科学家基于现实条件的猜想。想要证明它们,起码我们得先抵达可观测宇宙的边界附近。但现实的条件限制,人类连飞出太阳系都是奢求,更何况是抵达宇宙边界呢?

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“大千世界”中的小世界设想图

更不用说,哈勃定律证实了宇宙处在膨胀中的事实。这样的话,就算我们有能力到达宇宙边界,又怎样确定那个边界是人类之前确定的那个呢?因此,在种种限制之下,我们对于宇宙之外只能进行猜想。而一千个人眼中有一千个哈姆雷特,也许大家心中的宇宙之外的空间,又是另外一副模样。

那么,如果这些宇宙之外的宇宙向我们发来了“信息”,我们能否读懂或者解读呢?要知道,诸多泡泡宇宙在相撞之后,肯定会产生相撞的“余波”,这一点我们从宇宙微波背景辐射图当中大小不一的斑块就能看出。

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大尺度不对称性或是受到其他宇宙的撞击

来自宇宙之外的信息

宇宙微波背景辐射图的出现,不仅让人们大概确定了宇宙的年龄,其不同寻常的表现,还能让我们读取到来自宇宙之外的讯息。这些碰撞和物质交换的信息,会在宇宙微波背景辐射上留下清晰的痕迹,重点就在于我们能否解读这些痕迹背后的事件

科学家初步猜测,宇宙在爆炸后最初的10秒到30秒,就受到了外界的影响而起了涟漪,这涟漪导致了能量和物质的聚集,从而形成了星系,这涟漪也导致了37万年后宇宙在温度上出现波。

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宇宙大爆炸的想象图

不过,这些痕迹可能比外星人发来的“电报”更让人迷惑。以咱们现在的科技实力,是无法正确解读的。而当我们找到答案的那一天,诸多的问题都将迎刃而解。

版权声明:千度导航 发表于 2022年6月4日 15:29。
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