宇宙起源:宇宙大爆炸(2)

宇宙起源:宇宙大爆炸(2)

我們應該如何理解宇宙膨脹,因為它引起了一個問題,是否最終所有事物都將遠離我們,像哈勃定律說的那樣,距離越遠移動越快。描述膨脹宇宙,這裡要使用廣義相對論,廣義相對論中涵蓋時空彎曲的概念,因為物質使得空間彎曲。當我們知道時空彎曲後,假設彎曲的二維宇宙中有生物,那麼他們會看到其他生物在遠離他們(哈勃膨脹)。

宇宙起源:宇宙大爆炸(2)

哈勃通過使用多普勒效應(多普勒效也叫多普勒頻移應指出,波在波源移向觀察者時接收頻率變高,而在波源遠離觀察者時接收頻率變低。當觀察者移動時也能得到同樣的結論。)得出宇宙正在膨脹的結論。通過哈勃紅移(當你用望遠鏡觀察一個高速遠離地球的天體時,它的光譜就要向紅色方向移動,就是紅移;當觀察一個高速靠近地球的天體時,它的光譜就要向藍色方向移動,就是藍移),證明了宇宙在膨脹中不斷的向外擴散。在較低的情況下,時空本身就在膨脹,宇宙被膨脹的空間扯開,從而在外部媒介中穿越。

宇宙是否還在膨脹中

在宇宙中我們發現一種暗能量(它是一種斥力,與引力相反,隨著時間和空間的改變,它不會產生任何變化,科學家認為暗能量控制著宇宙膨脹),我們可以利用更遙遠的物體試著追溯宇宙的膨脹。

宇宙起源:宇宙大爆炸(2)

當超新星在遠處的星系中消逝,就會引起一個星系亮度的變化,這樣我們可以去測量在它們爆炸後到達這些星系的距離。因為宇宙有質量,質量會是膨脹減緩,通過採用平滑宇宙膨脹的線性哈勃定律,我們可以計算出常規的膨脹和加速膨脹,從而得出宇宙自從50億——70億年前就開始減慢膨脹速度。

回顧宇宙歷史的早期,在宇宙大爆炸後的40萬年內,在一個有著140億年古老的宇宙中,那時宇宙已經膨脹了1000倍。這個時期,宇宙的密度與行星的空氣密度相同,光線無法隨意穿行。光線因為宇宙的膨脹擴張成千倍,光波在膨脹的空間中穿行的同時被擴張的空間拉伸。

宇宙早期的紅光被微波拉伸了千倍。這些微波現在依然存在。在一個宇宙大爆炸之後,到處都是輻射,當然這種輻射微波很微弱,正常人是感受不到的。因為宇宙微波背景輻射的發現,為宇宙大爆炸這一理論的可能性帶來了佐證。(在《三體》的小說中就有提到關於宇宙微波背景輻射)

宇宙起源的猜想

我們的宇宙因為長時間的存在產生了恆星,恆星產生了碳,並且碳長時間的穩定和恆溫性,產生了生物,從而有了我們。當然有很多宇宙是由不同條件形成的,可能不適合生存,也可能存在反物質,並在最後一微秒存在後消失了。不存在因果關係的宇宙,每個可能的宇宙都有可能存在,所以我們可能是唯一幾個適合人類生存的宇宙之一。

宇宙起源:宇宙大爆炸(2)

基於時空多元論的猜想,宇宙大爆炸不是一切的起源,宇宙大爆炸是一系列事件中的一件,在更高層面發生,所以這不僅涉及到宇宙如何結束還要涉及如何開始。可以想象有一個高等維度,維度中間存在這維膜,這些高維度空間中包括三維空間在內,宇宙膨脹是通過兩個高維度的維膜碰撞產生的,碰撞的能量,產生了宇宙大爆炸的動能,高維度中的力量,將維膜拉回到原來位置,宇宙膨脹,分解,當整個循環重複時,理論上的時間範圍為一萬億年,所以我們有了永恆宇宙,形成三維膨脹宇宙,裝滿物質和輻射。


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