銀河系悖論在宇宙舞中得以解決

2020-10-03 老鐵一起嗨

在銀河系中心的一個神秘而長期存在的難題上已經有了新的曙光,這項新工作為所謂的「銀河系悖論」提供了潛在的解決方案,其中不同的觀測結果對銀河系中央區域的運動產生了矛盾的估計,研究結果發表在《皇家天文學會月刊》上。

像銀河系一樣,大多數旋渦星系的中心都擁有大型的棒狀星狀結構,知道真實星條的大小和旋轉速度對於了解星系如何形成和演化以及它們如何形成整個宇宙中的相似星條至關重要。

然而,在過去的5年中,銀河系的條形尺寸和旋轉速度一直受到激烈的爭論,在研究太陽附近恆星運動時,發現了一條既快又小的條形圖,而對銀河系中央區域的直接觀察結果則一致,認為它明顯更慢且更大。

由薩裡大學的塔裡克·希爾米(Tariq Hilmi)和波茲坦的萊布尼茲天體物理學研究所(AIP)的伊萬·明切夫(Ivan Minchev)領導的國際科學家團隊進行的這項新研究提出了一種有見地的解決方案,通過對銀河系的最新星系形成模擬進行分析,他們發現,條形的大小和旋轉速度隨時間快速波動,從而導致條形的出現時間延長一倍,並在特定時間旋轉速度提高了20% 。

杆的搏動是由其與銀河系螺旋臂的定期碰觸引起的,可以稱為「宇宙舞」,當杆和螺旋臂彼此靠近時,由於重力的作用,它們相互吸引,從而使杆變慢,螺旋速度加快,連接後,兩個結構便會合而為一地移動,並且橫條看上去比實際長得多且慢得多,當分開時,槓加速,而螺旋慢下來。

最近的觀察已經證實,內部銀河系螺旋臂目前已連接到杆上,根據模擬,這大約每八千萬年發生一次。

相關焦點

  • 宇宙學中的悖論
    科學中的悖論,常常會讓科學家頭疼不已。但是對悖論的分析和解決,也常常會引起科學中的重要突破。例如對於以太是否存在的探討,最終導致了狹義相對論的提出。所以,把當今科學中一些悖論列出起來,是值得一做的。下面我們就來說說當代宇宙學中存在的悖論。
  • 理髮師悖論及解決
    理髮師悖論及解決這是一個古老的悖論:某村有一個理髮師,恰給本村那些不給自己理髮的人理髮,請問他給不給自己理髮?
  • 悖論很難嗎?這個悖論你也能解決,科學家更是提出了50種解決方案
    悖論是很難解決的,一聽到悖論,不僅人們,科學家也會大為頭疼,很多時候,出現一次悖論,就是一次嚴重的科學危機。悖論用數學的方法來表達就是1=1且1=2,令人抓狂,卻又毫無辦法,著名的如理髮師悖論、薛丁格的貓等,非常簡單易懂,但也最難處理,集合的創立者康託爾就因為解決不了理髮師悖論,陷入抓狂狀態,抑鬱而終。
  • 俄羅斯科學家提出費米悖論的解決方案:想法大膽,但令人擔憂
    在關於尋找外星人的問題上,有一個言論非常著名,那就是費米悖論。費米悖論本質上說並非是一個典型的悖論,但是依然足夠引發人們的深思:如果外星人真的存在,他們到底在哪呢?銀河系有數千億顆恆星,而宇宙中有數萬億個星系,恆星的數量比恆河之沙還要多。
  • 數學中的悖論
    數學悖論作為悖論的一種,主要發生在數學研究中。按照悖論的廣義定義,所有數學規範中發生的無法解決的認識矛盾,這種認識矛盾可以在新的數學規範中得到解決。           在古希臘時代,克裡特島的哲學家埃庇米尼得斯(約公元前6世紀)發現的「說謊者悖論」可以算作人們最早發現的悖論。公元前4世紀的歐布裡德將其修改為「強化了的說謊者悖論」。
  • 人們常說的「費米悖論」是什麼?
    從哈特開始,很多人開始發展關於地外文明的科學理論或模型,大部分工作都引用費米悖論作為參考。很多相關的問題已經得到重視,內容包括天文學、生物學、生態學和哲學。新興的天體生物學給問題的解決引入了跨學科的研究手段。
  • 若大的銀河系中,人類在宇宙中究竟是否孤獨?
    看似短短的一句話卻讓人細思極恐,並在當時科學界引起了幾大轟動,這就是大名鼎鼎的費米悖論,費米認為在我們所處的銀河系中,大約有著2,500億顆恆星,即使智慧生命以很小的概率出現在圍繞這些恆星的行星,那麼僅僅在銀河系中就應該存在著相當多數量的文明,這也符合平庸原理的觀點及地球並不是特殊的,地球是一顆再普通不過的行星了。
  • 科普:宇宙中是否存在外星文明?費米悖論詳解
    科普:宇宙中是否存在外星文明?費米悖論詳解我們是整個宇宙裡唯一的智慧型生命嗎?人類目前可觀測宇宙的直徑超過900億光年的距離,地球依然是人類能發現的唯一一顆有生命和文明的星球。那麼以目前人類的科技,需要100萬年時間就能在銀河系中實現穿梭,按照這個理論,只要外星文明比人類早進化100萬年時間,那地外文明完全可能已經到達地球了。費米悖論的第二個內容就是,雖然按照科學理論外星文明是存在的,但是目前人類在地球上還沒有發現關於外星人或外星文明的任何痕跡。
  • 黑洞悖論十分棘手,短期內難解決
    這個星期,史蒂芬-霍金(Stephen Hawking)解決了黑洞信息悖論的消息讓物理學界變得沸沸揚揚。消息甚至說霍金髮現了「逃離黑洞的方法」。但是,這些令人眼花繚亂的消息來得早了一些,這個悖論似乎並不那麼容易解決。霍金是劍橋大學的物理學家,他是第一個提出黑洞信息悖論的人。
  • 一個關於外星生命存在的悖論-費米悖論
    因此命名為「費米悖論」。如果僅在這些「類地球」行星的一小部分(例如.001%)中發展了智能生命,那麼在銀河系中將有多達10000個帶有智能生物的行星。如果其中一個文明創造了太空旅行技術並開始漫遊太空,那麼我們現在會注意到。儘管所有這些思維都傷害了許多可能性,但我們有零星證據表明存在任何外星生命。
  • 外祖母悖論的哪些解決方法,你知道幾個
    因此,人們興奮起來,開始發表各種關於穿越時空的想法,不過沒有激情多久,就被一盆涼水澆滅了,而這盆涼水就是外祖母悖論。外祖母悖論是一個邏輯悖論,內容是這樣的,如果一個人穿越到他母親出生之前,並且殺死了他的外祖母,那麼,他也就不存在了,可問題來了,他的外祖母是誰殺的?這個兇手就完全找不到了,因此形成悖論,以此來說明穿越時空是不可能的。
  • 為什麼數學無法解決芝諾悖論,但物理學卻可以
    它並沒有告訴您到達目的地需要多長時間,這是悖論中的棘手部分。時間如何發揮作用,破壞這種對Zeno悖論的數學上優雅而引人注目的「解決方案」?因為不能保證您需要進行的無數次跳躍中的每一個(即使跨越有限的距離)也會在有限的時間內發生。例如,如果每次跳躍花費相同的時間,無論走過多遠,都將花費無窮的時間來掩蓋剩下的微小旅程。
  • 如果費米悖論有漏洞,人類會是宇宙中最後一隻「旅鴿」嗎?
    費米悖論:銀河系中或許存在十萬個類似地球的行星,而銀河系也不過浩瀚宇宙中的一粒沙。如果地球能誕生人類,那麼宇宙中理應也存在其它的外星文明,可問題就在於——它們在哪裡呢?基於費米悖論主要有三點問題:當一個外星文明已經能完全利用其恆星系統中的資源,那麼它將在大約一百萬年的時間內走遍整個星系。銀河系中需要存在至少一個外星文明。它們在哪裡?
  • 費米悖論
    費米悖論是一個有關外星人、星際旅行的科學悖論,闡述的是對地外文明存在性的過高估計和缺少相關證據之間的矛盾,很多相關的問題已經得到重視,內容包括天文學、生物學、生態學和哲學。新興的天體生物學給問題的解決引入了跨學科的研究手段。  費米悖論的第一點,即尺度問題,是一個數量級估計:銀河系大約有2500億(2.5 x 1011)顆恆星,可觀測宇宙內則有700垓(7 x 1022)顆。即使智慧生命以很小的概率出現在圍繞這些恆星的行星中,那麼僅僅在銀河系內就應該有相當大數量的文明存在。
  • 愛因斯坦狹義相對論中最重要的悖論埃倫費斯特悖論
    在1912年至1933年這段時期中埃倫費斯特的最重要的成就是絕熱不變量,他在量子物理學包括相變理論和埃倫費斯特理論做出了傑出貢獻。埃倫費斯特悖論是埃倫費斯特針對狹義相對論提出的一個思維實驗。為了解決悖論,你會發現狹義相對論真的是不夠用了,必須要引入廣義相對論的基本假設才能解釋。這個悖論也大大啟發了愛因斯坦去思考廣義相對論的問題。1.
  • 古董地圖與蘇格拉底悖論
    「古董地圖 (威尼斯製圖師弗拉·毛羅Fra Mauro在1459年繪製」在現在還保留下來的這些印刷品中,有一類古董是現在的印刷品不可替代的,那就是古董地圖。那個時候印刷術的發展和人們對世界的探險是同時發展的。歐洲歷史上著名的大航海時代(也叫地理大發現 age of discovery)也是從15世紀開始的。
  • 地球是全銀河系或全宇宙中,唯一的智慧文明的概率有多大?
    我們都知道地球太陽系中的一顆行星。但是,地球在太陽系中是微不足道的,地球質量只佔整個太陽系總質量的0.000299714%。那太陽系就大了嗎?太陽是在銀河系當中的一顆普通恆星,銀河系類似於太陽這樣的恆星大概就有1500~4000億顆。
  • 一個問題為何會成為一個悖論?費米悖論和它的解釋
    在1950年的一天,費米與友人在吃過午飯後一起聊起了關於外星人的話題,在交談的過程中,費米說了這樣一句話「它們都在哪呢」,而這看似不經意的一個問題就成為了一個著名的悖論,也就是費米悖論。什麼是悖論?簡單來講,悖論就是通過合乎邏輯的推理,而最終得出自相矛盾的結果。具體到費米悖論而言,矛盾就出現在通過理論推導,外星人是應該存在也應該被發現的,可事實上卻又沒有發現過外星人。
  • 黑洞並不吞噬信息 黑洞「信息悖論」或被解決
    原標題:黑洞並不吞噬信息 黑洞「信息悖論」或被解決  數十年來,物理學家們一直認為,黑洞是終極墓穴,是吞噬信息的實體,隨著黑洞的萎縮以及最終消失,黑洞內的信息也會消失殆盡。但美國科學家最近通過計算證明,黑洞內的信息並不會消失,黑洞外的觀察者能夠恢復黑洞曾有的信息。
  • 黑暗森林法則與費米悖論
    「費米悖論」隱含的意思是,從理論上講,人類能用100萬年的時間飛往銀河系的各個星球,那麼,外星人只要比人類早進化100萬年,21世紀就應該來到地球了。「費米悖論」自成,在天文學界就有著相當的影響,因為它是基於科學探知的事實:古老的銀河系,已有約100多億年的年齡,而銀河系的空間直徑卻只有大約10萬光年,就是說,即使外星人僅以光速的千分之一翱翔太空,他們也不過只需1億年左右的時間就可以橫穿銀河系——這個時間遠遠短於銀河系的年齡。