登陆注册
10148300000005

第5章 起源之谜(4)

在大约30万年之后,电子和原子核结合成为原子(主要是氢原子),而物质通过脱耦发出辐射并在宇宙空间中相对自由地传播,这就是今天的宇宙微波背景辐射。随着时间的前进,在几乎是均匀分布的物质空间中,密度稍微大一点儿的区域通过引力作用吸引附近的物质,从而变得密度更大,并形成今天的气体云、恒星、星系和其他天文学观测到的结构。具体过程决定于宇宙物质的形式和数量,其中形式可能有三种:冷暗物质、热暗物质和重子物质。在发现暗能量之前,宇宙学家认为宇宙有两种未来。如果宇宙物质密度超过临界密度,宇宙会在膨胀到最大体积之后收缩,在收缩过程中,宇宙的密度和温度都会再次升高,最后终结于同爆炸开始相似的状态——一个致密致热的小球。或者如果宇宙物质密度等于或者小于临界密度,膨胀会逐渐减速,但永远不会停止。造星运动会随着宇宙密度减小而逐渐停止,而宇宙的温度会趋近于绝对零度。黑洞被气化,宇宙的熵会增加到极点,再也不会有有组织的能量形式产生,这叫做热寂说。

如果质子衰变存在,宇宙最后甚至连氢原子这种最基本最多的重子物质都会消失,而只剩下辐射。但现在在发现加速膨胀宇宙之后,人们有了新的推测:现今可观测的宇宙将离开我们的视野而同我们失去联系,最终结果还不清楚。Lambda-CDM model宇宙模型认为宇宙的暗能量以宇宙常数形式存在,并提出只有诸如星系等重力支配系统的物质会聚集,从而同样推出宇宙膨胀和冷却到最后将是热寂说。对暗能量的其他解释,例如幻影能量理论则认为星系群甚至星系都会在大分离过程中被“撕”开。

宇宙有多少岁了?

我们正在探索我们现在的宇宙——这是一个奇怪的话题。因为我们正在探求这个宇宙的年龄。这也是人类尽自己的所能认识宇宙的尝试。宇宙年龄几何?2007年,天文学家们利用“哈勃”太空望远镜观测到了迄今所发现的银河系中最古老的白矮星,这为确定宇宙年龄提供了一种全新的途径。新推算出的宇宙年龄约为130亿~140亿年。天文学家们在美国宇航局的新闻发布会上介绍说,这些古老白矮星是在位于天蝎星座、距地球7000光年的一个名为M4的球状星团中发现的。分析表明,这些白矮星的年龄约为120亿~130亿年。白矮星是宇宙中早期恒星燃尽后的产物,它会随着年龄的增长而逐渐冷却,因而被视为测量宇宙年龄的理想“时钟”。天文学家们比喻说,借助白矮星来估算宇宙的年龄,就好似通过余烬去推测一团炭火是何时熄灭的,原理上比较简单。但问题是白矮星会由于不断冷却而越来越黯淡,这是实际观测中需要克服的困难。在观测M4球状星团的过程中,“哈勃”太空望远镜的观测能力发挥到了极限。望远镜上的照相机在六十七天中累计用了八天的曝光时间,才拍摄下迄今最黯淡、温度最低的白矮星照片。这些白矮星光线极其微弱,亮度不及人的肉眼所能看到的最暗星体的十亿分之一。新发现的白矮星前身是宇宙中的第一批恒星。“哈勃”太空望远镜早先的观测结果显示,宇宙中的首批恒星,最早可能是在诞生宇宙的“大爆炸”后不到10亿年间形成的。因此,将这10亿年考虑进去,结合最新的白矮星观测结果,推算出宇宙的年龄应该为130亿年~140亿年之间,这与早先的一些结果基本相符。此前关于宇宙年龄的推断,主要基于对宇宙膨胀速率的测算。天文学家们指出,白矮星观测提供的是一种完全不同的独立手段,将有助于验证和核对用其他方法得出的结果。

宇宙大爆炸前是什么样子?

如果宇宙有年龄,那么在它诞生之前这空间又该是个什么样子,又该称为什么?请看科学家的描绘吧。宇宙宇宙大爆炸之前是一个奇点。当今学术界对于宇宙的观念,最基本最多获得认可的便是大爆炸理论,该理论为我们勾画出宇宙的轮郭,从而成为学术界的经典理论。然而,宇宙似乎永远都是一个最深奥的难题,它的演化过程是科学研究的永恒主题,其中最引人注目的课题就是宇宙的诞生了。大爆炸理论对此是这样描绘的:宇宙是由“奇点”诞生而来。“奇点”是一个温度和密度奇高的神奇小点,在约一百四十亿年前,“奇点”突然爆发,从而形成了现在这个宇宙。但是,这个“奇点”被描绘成体积为零、时间停顿的“点”,似乎是一个不可想象、不可思议的点,其本身是一个无限大与无限小相结合的矛盾体,它的形成由来成了一个万古之谜。

黑洞是目前理论中星体的最高级存在形式。它的质量、密度奇大,温度奇高。按常规,这样的星体是发光的,可黑洞的引力奇强,非但本身不发光,就连外界的光也吸收了。它不断地吞噬着周围的物质,质量在不停地增加,但同时体积却因物质向中心塌陷而缩小,这种激烈塌缩的最终结果,使其中心部位形成一个“点”。如果我们把一切天体的组合视为大宇宙,而把众多的黑洞看做是一个个小宇宙,那么宇宙便有了这样的轮廓:我们所处的这个宇宙只是大宇宙中的一个宇宙而己,宇宙中心部位形成的点其实就是一个“奇点”,小宇宙在“奇点”之前曾经有过另外一番存在形式,曾经是一个巨大的黑洞。“奇点”是黑洞力量平衡后的存在形式。当黑洞收缩到相当的程度后,外围物质向内的收缩力的质向外的膨胀力相平衡时便不再收缩,处于一种相对稳定状态,星体此时的状态就是“奇点”。“奇点”的温度、密度、质量奇高,但体积不可能会无限的小,而且时间是永恒的,并不以物质的存在形态来决定。

该状态存在的时间较短,一旦“奇点”内的膨胀力反超过收缩力后,外层物质会被内层的高压猛烈地抛向四周的深渊,形成大爆炸,同时迸发出强大的能量和光芒,此时物质只进不出,这种状态就是“白洞”。黑洞与白洞是同一星体在不同时期的表现形式,是物质力量变化的结果。黑洞的最终结果又必将是黑洞。它们之间是相互循环的,如同《周易》中的阴鱼和阳鱼相互更迭一样,这个循环过程如下:奇点—洞(大爆炸)—星系的演变—黑洞—奇点,这个过程是物质力量变化的结果,故而也可看做:膨胀—收缩—膨胀。该过程是小宇宙的一个循环,是个小循环,每个小宇宙都进行着这样的小循环。我们所处的这个小宇宙同样要经历这样的小循环。在未来某个时期,这个小宇宙将停止膨胀,继而开始收缩,速度逐步加快,最后小宇宙内的各种物质都将聚集在一起,形成一个黑洞,经过“奇点”之后,又将是新一轮的大爆炸,开始小宇宙新一轮的演化。宇宙中还有一种奇怪的星体叫类星体,距离我们十分遥远,其体积不大,但其质量、密度、温度奇高,发光强度是太阳的一千亿倍以上,它的存在时间在二百亿光年以上。

其实,这就是白洞,是不同于我们这个小宇宙的另一小宇宙某一轮循环的初期表现形式。如此看来,我们这个宇宙只是在一个共同存在的无数小宇宙中的一员,所有小宇宙的组合才构成大宇宙,每个小宇宙进行着小循环,而大宇宙亦同样经历着膨胀—收缩—膨胀的循环,这是超级大循环,规模和周期远在小循环之上。大宇宙的原始大黑洞才是众多小宇宙的宇宙之母,大宇宙的历史远在小宇宙之上。各个小宇宙统一在大宇宙之中,相互之间并不是孤立的。从小循环来看,小宇宙之间是各自演化的;从全过程的大循环来看,众多小宇宙的质量大小不同,故而它们小循环的周期亦将不同,所以,它们的演化过程并不是同步的。另外,当大宇宙处于膨胀时期时,较大的小宇宙会分裂成若干个更小的小宇宙;而当大宇宙处于收缩时期时,小宇宙之间又会相互兼并。当众多小宇宙在进行着小循环的同时,也组成了大宇宙大循环的演化过程,大循环过程如下:大宇宙原始大黑洞—原始大爆炸—各个小宇宙的小循环(奇点—白洞—星系的演变—黑洞—奇点)—大宇宙大黑洞。大循环与小循环一起,周而复始。物质是永恒不灭的,只要物质存在,大宇宙循环将不停地轮回下去,永无止境。

宇宙有终结的一天吗?

科学家真是不容易当,描绘了宇宙的诞生,自然也要推测它的死亡——终结。好在我们生命有限,活不过宇宙,否则,真不敢想世界末日会是什么样。宇宙终结宇宙有没有终结的一天?宇宙将会如何终结?是“砰”的一声大爆炸,还是逐渐消亡?当地球人在无数个夜晚,悄悄地仰望灿烂星空,对生命、对宇宙浮想联翩的时候,总会从内心深处发出这样的疑问。根据科学家利用天文望远镜获得的最新观测结果,宇宙最终不会变成一团熊熊燃烧的烈火,而是会逐渐衰变成永恒的、冰冷的黑暗。这听起来似乎太骇人听闻了。然而地球人或许没有必要杞人忧天。因为地球人暂时还不会被宇宙“驱逐出境”。根据科学家的推测,宇宙很可能至少将目前这种适于生命存在的状态再维持一千亿年。这个庞大的数字相当于地球历史的二十倍,或者,相当于智人(现代人的学名)历史的五百万倍。既然它将发生在如此遥远的未来,对地球人今天的生活就不会有丝毫影响。

与此同时,科学家又指出:没有什么东西是可以永远存在的。宇宙也许不会突然消失。但是,随着时间的推移,它可能会让人觉得越来越不舒服,并且最终变得不再适于生命存在。这种情况将会在什么时候出现呢?又会以怎样的方式出现呢?自从20世纪20年代,天文学家哈勃发现宇宙正在膨胀以来,“大爆炸”理论一直没有摆脱被修改的命运。根据这一理论,科学家指出,宇宙的最终命运取决于两种相反力量长时间“拔河比赛”的结果:一种力量是宇宙的膨胀,在过去的一百多亿年里,宇宙的扩张一直在使星系之间的距离拉大。另一种力量则是这些星系和宇宙中所有其它物质之间的万有引力,它会使宇宙扩张的速度逐渐放慢。如果万有引力足以使扩张最终停止,宇宙注定将会坍塌,最终变成一个大火球——“大崩坠”;如果万有引力不足以阻止宇宙的持续膨胀,它将最终变成一个漆黑的寒冷的世界。显而易见,任何一种结局都在预示着生命的消亡。

不过,人类的最终命运还无法确定。因为目前,人们尚不能对扩张和万有引力作出精确的估测,更不知道谁将是最后的胜利者,天文学家的观测结果仍然存在着许多不确定的因素。这种不确定因素又是什么呢?科学家指出,这一不确定的因素涉及到膨胀理论。根据这一理论,宇宙始于一个像气泡一样的虚无空间,在这个空间里,最初的膨胀速度要比光速快得多。然而,在膨胀结束之后,最终推动宇宙高速膨胀的力量也许并没有完全消退。它可能仍然存在于宇宙之中,潜伏在虚无的空间里,并在冥冥中不断推动宇宙的持续扩张。为了证实这种推测,科学家又对遥远的星系中正在爆发的恒星进行了多次观察。通过观察,他们认为这种正在发挥作用的膨胀推动力有可能确实存在。倘若真是这样的话,决定宇宙未来命运的就不仅仅是宇宙的扩张和万有引力,还与在宇宙中久久徘徊的膨胀推动力所产生的涡轮增压作用有关,而它可以使宇宙无限扩张下去。但是,人们最关心的或许是智慧生命本身。

人类将在宇宙中扮演什么角色呢?难道人类注定要灭亡吗?人类已经在越来越快地改变着地球,操纵着自己的生存环境,也许到那时,人类会以自己的聪明智慧获胜。谁知道呢?且让未来的地球人和地外一切生命拭目以待吧。人类对宇宙的认识永远没有终极,认识穷尽的那一天也许就是人类或宇宙毁灭的那一天。正如爱因斯坦在写给一个对世界的命运感到担忧的孩子的信中所说:“至于谈到世界末日的问题,我的意见是:等着瞧吧!”

同类推荐
  • 奇怪的触电

    奇怪的触电

    本书为青少年课外阅读读本,通过案情分析、追踪线索、谜案推理等内容来提高青少年读者的逻辑推理能力。
  • 探索神秘的科学未知(新编科技大博览·B卷)

    探索神秘的科学未知(新编科技大博览·B卷)

    由于全书内容涵量巨大,我们将其拆为A、B两卷。A卷包括:形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科学、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业、日益重要的环境科学、抗衡衰亡的现代医学、解读自身的人体科学、走向未来的现代工业,共十卷。B卷包括:玄奥神秘的数学王国、透析万物的物理时空、奇异有趣的动物世界、广袤绮丽的地理、生机百态的植物世界、扑朔迷离的化学宫殿、蔚蓝旖旎的海洋、探索神秘的科学未知,共八卷。
  • 国际环保新举措

    国际环保新举措

    本书列举了发生在我们身边的环保小事,将百姓密切相关的知识,用通俗易懂的文字一一展现,在倡导一种人与自然和谐共处、持续发展的生态文明观念的基础上提倡更为科学、文明的生活理念和生活方式,力求做到便于理解,使读者乐于阅读。
  • 大劫难(300年来世界重大自然灾害纪实)

    大劫难(300年来世界重大自然灾害纪实)

    人类社会发展的历史是一部人类与自然协调、适应和斗争的历史。大自然一方面哺育人类的成长,另一方面也往往给人类造成巨大的不幸与灾难。人类活动在为自己创造财富的同时,也留下了相应的自然后果,而这样一种双向互动的动态关系包含着非常丰富、复杂的内容。可以说,近三百年以来这种互动进入了一个崭新的阶段,而最能够集中体现这种互动的关联程度和复杂性的领域便是本书所要展示、讨论的自然灾害问题。
  • 乘风御波

    乘风御波

    海洋不仅孕育了生命,是地球上亿万生灵的摇篮,更以其烟波浩渺的空间、富饶无比的宝藏,成为人类生存和持续发展的重要依托。本书从多方面叙述了人类利用船舶所进行的各种海上活动和海洋开发事业,包括古代人类的海洋探索、海上贸易,近代和当代的海洋运输、海洋资源开发和利用、海上战争和海上旅游等。书中对人类历史发展中的各种典型船舶、著名的航海探险家、有关的科学家以及人类从事海洋事业中的一些重大事件也有所介绍。目的是使读者了解海洋,理解人、船与海洋之间的关系,从而增强海洋意识,更好地为开发和利用海洋服务。
热门推荐
  • 战凌玄天之天下无双

    战凌玄天之天下无双

    玄天大陆,近万年以来,从来没有人能够横跨东西、纵横南北。交替纵横的山川;广阔的陆地、遥无边边际的海洋,孕育了各种生灵,繁育了无数种族。不知从何起,大陆纷争不断,刀光剑影,为生存?为至亲?为种族利益?还是为了个人私欲?当东方玉辰踏入大陆,步入巅峰,成为万年以来第一人,一切迷惑才揭开面纱。东方玉辰,东方家庶子,当他十七岁时,心爱之人被玄月宗无情带走,而后,他东方玉辰,也遭玄月宗灭口,被打落悬崖。随后得到惊天奇遇,强势归来,改名换姓,隐忍数年,带着无敌大军攻破玄月宗,救出心爱之人。看东方玉辰在整片大陆之上怎样激起一片腥风血雨,斗宗门,战兽人,激战无数种族,神挡杀神,佛挡杀佛……
  • 海底宴会厅的生日舞会

    海底宴会厅的生日舞会

    《海底宴会厅的生日舞会》是邹华英的第一本童话书,你将从美丽的朵琳森林开始,听一朵人花的故事,在静静的葡萄园,看一只狐狸和蚂蚁的脚印。撑一把蘑菇小伞,去借点时间。再漫步到海边,捡起一块大海的生日蛋糕,边吃边看青蛙头上那只花蝴蝶,听一听流水的歌声。流水的左边幽静诗意,流水的右边,夹杂着一些动物的争斗声。
  • 夜夜尊容

    夜夜尊容

    他,为写一篇论文,闯入一个早已消亡的古国。在追寻古国文明之际,奇妙地卷入异界纷争,被一双大手紧紧抓住。想要回家,却要复活古国才行。
  • 过妻不候:傲娇金主别过来

    过妻不候:傲娇金主别过来

    民政局前观赏未婚夫和其他女人勾勾缠,喝醉醒来身边意外躺了个妖孽美男,媒体头条报道她夜不归宿全程……温暖觉得自己真是世界上最倒霉的女人!等等,这个睡过的美男怎么还一直甩不掉?“你,生是我的鬼,死是我的人!”“你太霸道了!那我还有什么能选择的?”他勾唇,“有啊,谁上谁下的问题!这个晚上聊。”
  • 这样销售最给力

    这样销售最给力

    为什么那么多的销售人员在同一家公司。一天同样的24小时,销售一模一样的产品,别人的业绩总是比自己高?你知道全世界所有的成功人士是怎样成为成交高手的吗?你在销售工作上。是否已经发挥了个人100%的能力与潜力?你现在的成交率高吗?你知道全世界所有的成功人士都是成交高手吗?如何才能顺利获得订单?如何才能成为一名签单高手?如何才能使小订单变成大订单?你想改变现状吗?你想成为超级销售战将。年收入破八位或九位数吗?
  • 荒颜传

    荒颜传

    “师傅,我冷。”“冷?绕着这雪人跑几圈就不冷了。”“师傅,我饿。”“唔,生蛇蛋还有一口,要不要喝?”“师傅,你可以不可不娶那个陆明珠?”“为师困了,让我睡会儿……”小虐怡情,中虐伤身,大虐伤天害理。
  • 南风渐起,念你成疾

    南风渐起,念你成疾

    最美不过相遇,相遇是所有故事的开始,他爱你,你爱他这就是幸运
  • 阵之道

    阵之道

    身负前世血仇,真灵转世之后以武入道。武之一道,有大生死、大造化。且看林封如何纵横各大玄域,成就仙人之境。
  • 守护之大战略

    守护之大战略

    携带大战略系统守护在位面宇宙的入侵前线。
  • 腹黑少爷的小女巫

    腹黑少爷的小女巫

    他是众星捧月的邪魅大少爷,她是冷漠潇洒的帅气小女巫。这丫头究竟是什么身份,连他这个大少爷都不放在眼里?操场旱冰场上她飞驰而过的身影,篮球场上她三步上篮的英姿,健身房中她不知疲倦的锻炼,就连在酒吧干尽烈酒的瞬间,都牢牢刻在他的心中。丫头,走进我心里的人,可是要对我负责的哦~