諾獎得主彭羅斯提出宇宙循環理論:這些奇怪的星系就是證據

2020-10-09 痴狂科學

對於宇宙的年齡最被公認的範圍是138億歲左右,宇宙空間也在誕生的時候開始膨脹,目前可觀測的宇宙範圍已經達到了930億光年,這也是科學界認為的宇宙直徑,科學家提出宇宙起源的「大爆炸理論」,認為宇宙中所有的一切都是從大爆炸以後開始的,不過近些年在極遙遠的星系中發現了一些讓人不解的神秘黑洞,因為從它們形成的年齡看起來居然比宇宙的年齡還要老,2020年的諾獎得主彭羅斯對於這種不合理的現象提出了他的觀點:宇宙在循環

羅傑·彭羅斯獲得了今年的諾貝爾物理學獎,他早在上世紀六十年代就證明了黑洞存在,彭羅斯發表了一篇名為《微波輻射中存在霍金點的明顯證據》的科學論文,文中指出在大爆炸之前就存在另一個宇宙,當宇宙的膨脹會導致所有物質衰減時,新的宇宙即將重新誕生,在宇宙循環的過程中一些特殊天體會殘留到下一個新宇宙中,這比宇宙年齡還要老的黑洞會存在的原因,並不是觀測的結果出現的錯誤。

科學家在最遙遠的星空圖像中發現了許多非常古老的矮星系,這些發著暗紅色光芒的矮星系幾乎和宇宙的年齡相當,然而在這些矮星系中心卻都存在一顆質量巨大的古老黑洞,對於這些超級黑洞的形成原因一直是不解之謎,因為從矮星系的形成時間來看,核心區域的那顆超級黑洞的年齡是遠超過星系年齡的,也意味著這些古老的黑洞可能比宇宙還要先出現,羅傑·彭羅斯把這種奇怪的現象稱為「上一個宇宙留下的黑洞殘餘」

同時羅傑·彭羅斯還提出宇宙大循環的觀點,他認為現在的宇宙是從上一個宇宙中誕生出來的,這個觀點是根據宇宙的不斷膨脹對於物質的影響,如果宇宙空間一直膨脹下去會導致所有的物質變為能量體,此時的宇宙又回歸成混沌狀態開始醞釀新宇宙的大爆炸,整個宇宙都是處於一個不停的循環當中,而黑洞在這個過程中扮演了非常重要的角色——不停地吞噬的物質轉化為能量體。

當宇宙中所有的物質消耗殆盡後黑洞也會逐漸蒸發消亡,不過少數大質量黑洞能留存到新宇宙爆發後繼續存在,當新一輪宇宙誕生時就是最早的星系核心,這也解釋了為什麼那些古老星系的年齡和宇宙差不多的原因,同時也揭開了宇宙最初的星系是如何形成的謎團,彭羅斯以一個全新的觀點解釋了宇宙的誕生,關於宇宙循環的理論也遭到了眾多爭議。

如今科學家發現宇宙一直在持續加速膨脹,按照這種發展情況所有物質之間的距離都會變得越來越遙遠,理論上整個宇宙最終會變成一片虛無的黑暗,然而奇怪的是科學家發現在空間不斷擴張下,許多星系也在不斷地誕生出來,這其中似乎有某種因素在影響星系的形成,於是科學家提出了存在一種無法直接看到的暗物質理論,這種神秘的暗物質不僅促進了星系的形成,可能也是引起宇宙大爆炸的主要因素。

雖然目前宇宙的直徑橫跨930億光年,但並沒有證據顯示這就是宇宙的全部範圍,科學家認為目前並不知道最古老的星繫到底在哪,但已觀測到的最遙遠星系來看,應該還存在許多未被發現的古老天體,宇宙早期的一些黑洞由於缺乏足夠的物質而沒有形成星系,這些在宇宙中流浪的古老黑洞比矮星系中的黑洞更有觀測價值,從它們身上有可能找到從上一個宇宙中保留下來的信息。

羅傑·彭羅斯提出的宇宙大循環觀點給人類帶來了一個全新的認知,雖然這個理論還得不到更進一步的證實,就像黑洞在上個世紀剛被提出來時也沒人相信,還有人認為整個宇宙就像個生命體,所有的星辰萬物與人類大腦的神經節點非常相似,這種奇妙的現象又代表了什麼呢?

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