本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
人類生存的家園叫地球,地球生存的家園叫太陽系,而太陽系又是銀河系中的一員,而銀河系又是整個宇宙無數星系中的一員。站在宏觀的角度,宇宙同樣也是人類的家園,對於宇宙這個家園,在人類走進科技時代之後,就產生了無限的興趣。
雖然人類在天文觀測設備的幫助下,對宇宙有了一些認知,但是宇宙未知神秘的東西實在是太多了。有可能人類現在所了解的宇宙奧秘只是一些皮毛,真正核心的宇宙奧秘,我們還沒有直接接觸到。
而在眾多的宇宙奧秘中,更多的人則是想要搞明白宇宙的起源,生命的起源以及是否有外星文明存在。可是很少有人想到這樣一個問題:宇宙有多重?宇宙有著無數的天體存在,而地球是這些天體中的一員,人類在走出地球之後,就開始了對地球質量的探測,通過探測計算最後得出地球的質量約為約為5.965×102?kg。
這是根據萬有引力定律測出的一個值,那麼其它的天體質量,比如月球,火星甚至是恆星太陽,我們也有辦法進行一個粗略的測定。而宇宙有無數像地球,太陽這樣的天體組成,那是否說明宇宙的質量大到不可思議,我們無法進行測量呢?
可能在很多人的認知裡,宇宙有無法統計數量的天體存在,這些天體集合起來的質量有多大,沒有辦法進行準確的測量。即使是一個非常模糊的測量,我們也無法做到,因為我們不知道宇宙到底有多大,到底有多少不同的天體存在。
那麼測量宇宙的重量真的是天方夜譚嗎?在科學家的眼裡,非常有規律的宇宙都逃不出科學的範疇,測量宇宙的重量看上去無法做到,可如果我們換一個角度和方法,或許就會有不一樣的重大發現。
去年,來自美國的一位科學家聲稱自己得出了宇宙的重量,而且這個重量讓人們感到不可思議。可能很多人覺得,這位科學家得出的宇宙質量必然是一個大到不可思議的數字。可是這個數字公布之後,卻讓人們大吃一驚,直呼不可思議。
原來這位美國科學家對得出的宇宙質量僅為28克,這個數字一出,很多人認為這也太荒謬了,宇宙隨便一個小天體的質量也遠遠超過28克。宇宙的質量怎麼可能只有這麼點?雖然很多人對此感覺有點荒謬,不認可,但是看完這位科學家的研究分析之後,很多人沉默了。
為什麼這位科學家會得出這樣的一個數字?原來這個數字並不是在胡說八道,而是通過一系列研究分析之後得出的結果。提出這個結論的科學家是美國的物理學家愛德華·特賴恩,他認為宇宙的重量和天體並沒有關係,因為天體之間存在能量互抵。
所謂的能量互抵,也就是天體之間因為引力作用會產生負能量,而負能量和天體自身存有的能量會相互抵消。能量互抵之後,天體之間會達到平衡,也正是因為這樣的平衡天體才得以懸浮在宇宙中。這個理論也稱為「靜物質理論」。
這一點相信朋友們都是可以理解的,當我們走出地球之後,看到無數的大大小小天體,無論質量有多麼大,它們都是懸浮在浩瀚的宇宙空間。如果不是人類走出地球看到這樣真實的情景,相信沒有一個人會相信,人類生存的地球,燃燒的太陽能夠懸浮在宇宙中。
對於天體為什麼會懸浮在宇宙空間中,科學界曾經也有各種不同的觀點,很多人認為這是引力作用的結果,也有人認為是暗物質和暗能量在起作用。可是在目前的科學界主流的觀點就是這個「靜物質理論」,也就是天體與天體之間的質量會相互抵消,從而達到了一種穩定的靜態平衡。
如果宇宙天體之間質量都相互抵消了,那麼整個宇宙天體所產生的質量其實也就為零。那麼宇宙的重量就取決於奇點大爆炸發生的那個時候,大爆炸發生的時候,其重量為28克。這個重量其實就是當時大爆炸瞬間釋放出來的能量質量。
雖然宇宙誕生之後不斷快速膨脹,目前已經膨脹到一個我們無法想像的程度,但是整個宇宙的質量仍然有可能只有28克,這也是質量守恆定律告訴我們的一個答案。那麼這個觀點是否正確呢?目前科學界還無法給出答案。
宇宙有太多神秘的事物是我們無法理解的,尤其是天體為什麼會懸浮在宇宙這個空間。只有我們完全破解了這個謎團,或許才有希望真正了解宇宙的重量到底是什麼情況。如果我們能夠通過實驗創造一個微型的宇宙環境,而在這個宇宙環境,我們模擬出各種天體懸浮的情況。
然後再將這個微型宇宙放在電子秤上去測量,或許就能夠真正了解宇宙的質量情況。如果這個實驗球的質量跟球體內那些懸浮球體的質量完全無關,那麼現實宇宙的質量有可能跟宇宙天體的質量也沒有什麼關係。這個時候,我們才能夠明白宇宙的質量或許真的非常小。
當然,即使我們未來通過實驗確定了宇宙的質量跟天體的質量沒有任何關係,可是也無法確定宇宙的質量就是28克。因為奇點大爆炸瞬間產生的質量到底有多少,恐怕是很難進行準確測量的。除非,人類的科技發展到終極的時候,有了創造宇宙的能力,那個時候宇宙的一切將不再是秘密。
在人類探索宇宙的道路上,必然會出現很多完全顛覆我們認知的觀點,雖然這些觀點在現在看來,顯得非常荒謬,認為那是不可能的事情,但是在未來,現在荒謬的觀點有可能會成為真理。這也是探索宇宙非常尷尬的處境,因為宇宙對於人類來說還是一個未知的空間。
很多有關宇宙的理論和觀點,基本都只能是猜想,比如有關太陽內部是什麼情況,我們也只能是各種猜想,因為以人類現在的科技,我們還沒有辦法深入太陽內部進行探索研究。再比如有關黑洞的一些觀點,也只能是各種猜想,我們同樣沒有辦法走到黑洞的近前甚至是走進黑洞去探索。
而有關宇宙的起源,目前的大爆炸理論其實也是一種猜想,到底宇宙是如何來的,目前也沒有肯定的答案。一切都還在不斷的探索研究,只有人類的科技不斷發展,隨著科技越來越強大,我們對宇宙的了解也會越來越多,遲早有一天,我們會揭開宇宙的所有奧秘,成為宇宙金字塔頂端的神。
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