宇宙的盡頭什麼樣?

2020-11-09 冷知識Trivia

西班牙理智報網站十月四日發文,總結了最為大眾所接受的五種假設。全文摘編如下。曾幾何時,物理學家認為宇宙是靜止的,既不會增長,也不會衰減。正如達爾文讓我們知道生物在不斷進化規格,那讓我們知道大陸在漂移。美國天文學家埃德溫哈勃使人類對宇宙的認知發生了關鍵轉變。

哈勃一九三一年公布的觀測結果顯示,其他星系正在遠離我們,且離我們越遠的星系遠離速度越快。事實上。哈勃觀測到的是紅移現象,當光源遠離觀測者時,就會產生這種效應,這與聲波的原理相同。當生源如救護車的警報聲從面前經過時,我們聽到的聲音會從尖銳逐漸變得低沉。正如聲波的頻率會發生變化,星系發出的光的電磁波頻率也會發生變化。

於是人們開始假設原始宇宙與我們現在看到的樣子並不相同。因此有必要自問,數十億年後宇宙會變成什麼樣?宇宙是否有盡頭?要了解宇宙的未來,就必須明白引力和暗能量將如何演變。有證據清楚地指出,目前我們正處於一個快速擴張的宇宙中。

簡單地說,哈勃之所以觀測到星系紅移現象,不是因為這些星系正在朝與銀河系相反的方向移動,而是因為星系之間正在形成空間。一個經典的類比就是表面貼有不同圖片的氣球,當氣球膨脹時,圖片就會分離,因為氣球在生長。

既然星系正在相互遠離,那麼從某種程度上來說,他們克服了本應將他們聚攏的引力,而助推宇宙擴張的能量就是暗能量。我們知道,當距離增大時,引力會急劇減小,在短距離內引力足夠強,以至於能克服擴張,將銀河系的恆星甚至銀河系與周邊星系聚攏,我們稱之為本星系群。

另一方面,我們尚無法確切的得知宇宙中有多少物質,無論是構成我們的重子物質還是暗物質。不知道這個問題的答案,就無法得知引力對宇宙演變的影響有多大。

同樣我們也不知道隨著星系遠離,暗能量會發生怎樣的變化。因此就算我們知道擴張會加快,也不知道這個過程會持續多長時間,是否會停止或反轉,抑或是否有其他我們尚未觀察到的決定性因素會對此產生影響。

考慮到物質密度和暗能量,無論在平面宇宙還是開放宇宙,擴張都可能無限期地進行下去。這意味著如果我們等待足夠長的時間,恆星將。熄滅黑洞將消失,最終能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,將均勻分散在宇宙中。

根據熱力學第二定律,天文學進程將中之我們稱之為宇宙的熱情。儘管這個結局並不確切,但確實是最為大眾所接受的假說。

假設按能量的影響逐漸增強,那麼擴張將比上述情形更快,存在著暗能量在短距離內的排斥效果大於引力的可能性。這樣就會將同一個星系的恆星分開啊,能量甚至可能超過電磁力、弱相互作用和強相互作用等強得多的裡。倘若如此,暗能量可能會撕裂原子,將宇宙變為亞原子微粒。好這種悲慘的景象被稱作大撕裂。

我們已經有了兩種可能的假設。第三種情形或許是最激發公眾想像力的一種情形。引力最終取勝,並使宇宙回歸至與大爆炸之前類似的狀態。

正如一根彈簧在拉伸後會收縮一樣,這個過程被稱作大擠壓,它與宇宙原路返回不同。換句話說,不像電影倒帶那樣,無論如何時間都會繼續推進。在其他物理學家看來,故事還沒有結束。

他們提出第四種情形,即在大擠壓之後,大爆炸反覆出現,這種循環往復的情形被稱作大反彈。最後還有理論學家提出。出了這樣的可能性,即我們所認識的真空並非真的,空無一物。在我們所認識的真空中存在著能量,於是有人提出可能存在一個能量水平更低的真真空。如果這件事成真,那麼我們的假真空可能會變為真真空,導致部分物理學常數發生變化。換句話說,就像是在一局相當複雜的遊戲中途改變遊戲規則,這局遊戲將崩潰。

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  • 宇宙的盡頭是什麼,怎麼樣?
    起初的人們認為宇宙應該是永恆的,意思是說,從大尺度上看宇宙,宇宙就是不變的,以前什麼樣,現在就是什麼樣。之所以會有這樣的想法,其實怪不得古人。因為如果宇宙是在變化的,那隨著日積月累,應該是可以觀察得到的。事實上,古人並沒有觀察到什麼。所以,他們認為宇宙是永恆的也很自然。宇宙在膨脹?
  • 宇宙有盡頭嗎?佛經中如是說!
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  • 宇宙的盡頭是個啥樣子
    很多人一直很好奇,宇宙有盡頭嗎?如果有盡頭是個啥樣子呢?宇宙之外又有些什麼稀奇古怪的事情發生呢?可時空通訊的回答會使很多人大大失望,人類窮其整個生存期,不管這個生存期有多少億年,都只能在這個宇宙中活動,既看不到也摸不到宇宙的邊緣。
  • 宇宙有盡頭嗎?宇宙的盡頭是什麼
    莊子說「上下四方曰宇,往古今來曰宙」,也就是說宇宙就是空間和時間的組合,按照現代科學邏輯更準確說法就是,空間、物質、時間。那邊宇宙有多大?他有盡頭嗎?如果宇宙有盡頭,他的外面是什麼?是有什麼來放置宇宙?如果宇宙之前沒有,那這個沒有之前又是什麼的有——存在?他是怎樣孕育了宇宙?
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  • 宇宙之大,它究竟有沒有盡頭?宇宙的外面有什麼?
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  • 當我們到達宇宙的盡頭時會是什麼樣?
    眾所周知,我們所知的宇宙大約在138億年前隨著大爆炸的開始而誕生。從那個早期階段開始,我們的宇宙一直在按照物理定律進行膨脹、冷卻和引力作用。隨著宇宙的演化,我們通過了一系列重要的裡程碑,形成了我們今天觀測和居住的宇宙。138億年後,在我們本地超級星系團外圍一個不起眼的星系的外臂上,人類出現了。
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    儘管這一部科幻短片只有二十九分鐘,但卻講述了我們所能想像的最宏大的話題——宇宙,以及未來。這一部2019年美國出品《宇宙的盡頭》會讓人在觀看的過程中,想昏昏欲睡或者按下暫停鍵,不是因為無聊,而是過于震撼反而內心陷入無比的寧靜。
  • 科學的盡頭是什麼,人類的未來會是什麼樣子?
    因為,人外有人,天外有天,地球之外有宇宙,宇宙之外還有其他的太空。雖然人類還無法觀測到宇宙之外的景象但是卻不能否認他們的不存在並且盲目的認為宇宙就是所有空間的總和。無限大之外還有無限大。無限小之中存在相對小。說不定人身上的一個細胞就是某個世界的宇宙。也說不定我們的宇宙只不過是某個生命上的一個細胞。
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    最近北大畢業,美國紐約大學留學的網紅李雪琴再爆金句,因為脫口秀上說了她只要一失戀,失業,掉粉她媽媽就讓她回鐵嶺,仿佛宇宙的盡頭就是鐵嶺。一時間,宇宙的盡頭是鐵嶺成為了時下的網紅金句,那麼我們時常也在納悶,玩玉的盡頭在哪裡?
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    宇宙有沒有盡頭這個問題我猜很多人都想過,反正我有想過,小的時候覺得宇宙挺不可思議的,它是無窮無盡的嗎?在我的小腦袋裡是理解不了無窮無儘是一種怎樣的狀態的……那它是有盡頭的嗎?那假如我走到宇宙的盡頭會怎麼樣?會看到什麼?……這個問題那時的我怎麼想也想不通……現在看來,宇宙當然是沒有盡頭的,萬一有盡頭,走到盡頭怎麼辦?撞牆嗎?還是一腳踩空?