宇宙的形状是这样?是什么在阻碍科学进步,为何哈勃常数值有缺陷
你相信么?我们的宇宙居然像是一个类似甜甜圈一样的形状
1984年,俄罗斯天体物理学家斯塔罗宾斯基首次提出,我们的宇宙可能就像是一个甜甜圈一样形状,有边无界。
然而,他的理论却没有得到科学界的认可,相反却拥有不少反对的声音。美国一家搞笑类电视节目,甚至把他的理论当成笑话一样调侃。
但是最近,他的一些假说却被科学证实了。如果宇宙的形状真的像一个甜甜圈,那么,宇宙的终结速度可能会比我们想象中来得快一些。
在这个视频中,你会看到人类是如何走到终点的。是什么在阻碍科学的进步?人类真的能知道宇宙到底有多大么? 为什么确定宇宙的大小,对我们来说至关重要?
熵增定律认为,我们的宇宙最终将会变得混乱不堪,宇宙中所有的质子也会被瓦解,随着星星熄灭,黑洞蒸发,最后连光子也会消失。
然而,如果我们的宇宙是有边界的,又或者在某一时刻停止了膨胀,那么宇宙将会被无限压缩成一个密度极大的点,随着大爆炸,宇宙将会以新的方式重新诞生。
大部分科学家们认为,宇宙应该是无穷无尽的,但是,随着宇宙的加速膨胀,所有的星系都将会远离我们,直到宇宙消失。
到那时,我们银河系周围就会像牧夫座空洞一样,方圆几亿光年,将会是空洞洞的一片,没有任何星系。
也就是说,如果我们不借助大型天文望远镜的话,将不会发现除银河系外的其他星系。虽然这表面上看起来并不怎么可怕。
但是,大撕裂理论认为,如果天体之间的引力不复存在,那么,原子之间的联系也会消失。最终导致星系、行星、恒星甚至黑洞发生分裂。
167亿年之后,宇宙中的暗能量将会撕裂宇宙中的任何区域,此时的宇宙将会变成一个孤立的粒子,在冰冷的宇宙中飘荡着。那么,我们是通过什么样的方式知道宇宙的年龄和大小呢?
1929年,哈勃首先发现河外星系的视向速度与距离存在比例关系,并且计算出它的比值为500,这就是最初的哈勃常数。
然而,在将近100年的天文计算和测量中,科学家们始终无法对常数的准确值达成一致。
2013年,欧洲航天局根据普朗克卫星的测量结果,得出哈勃常数的数值为67.80±0.77(千米/秒)/百万秒差距。但是,大部分科学家更倾向于67至74数值之间。为什么计算出的结果会产生出如此巨大的误差呢?
目前,测量哈勃常数的主流方法有两种。
第一种方法是,研究附近的星系远离我们的速度。第二种方法是根据宇宙微波背景测量哈勃常数。
按理说,不管是哪种方法,得到的结果应该是一致的。那么原因只有一个,或许计算哈勃常数的值可能存在着缺陷,而亚历山大.弗里德曼提出的宇宙模型中也暗示了这一点。
从另一个现实的角度上来说,我们对宇宙还是一无所知!
不仅是哈勃常数的准确性影响了我们对宇宙大小的判断,最重要的是,我们根本无法计算出宇宙的形状。
科学家们认为,空间曲率决定着宇宙的形状,当空间曲率等于零时,意味着我们的宇宙是平坦的。
根据最新的观察结果,我们的宇宙空间曲率非常接近于零。在大尺度上,我们观察到,宇宙最初时发出的光并没有发生弯曲的现象。由此也证明宇宙是平坦的,并且会一直膨胀下去。
在宇宙学标准模型中,科学家们认为,暗能量占据宇宙大约68%的质能,另外27%是暗物质。
最后剩下的普通物质,构成了我们宇宙中的恒星、行星、以及其他天体。而宇宙的密度是特定空间所包含的物质量所决定的,但是,我们所了解的特定空间十分有限,毕竟宇宙深处的光,在人类有限的生命里根本无法到达地球,因为那里宇宙膨胀的速度比光速还要快。
但大多数科学家还是相信宇宙是匀质的,意思就是,空间的大小与所含的物质成正比例,它影响了宇宙的膨胀。
2019年,罗马智慧大学宇宙学家阿里桑德罗·梅奇里发现,宇宙的密度非常大,大到足以使它的引力克服膨胀力。因此,我们的宇宙很有可能早就卷缩成一个球形。
这种假说为我们测量宇宙的大小提供了理想模型。毕竟对于我们来说,测量一个球的体积,比测量一个没有形状、没有尽头的东西要容易得多。
但是 梅里奇的假说并未得到科学界的认可。讽刺的是,我们在视频开头提到的甜甜圈假说却有了有力的证据。
1998年,一个名叫亚当.里斯的研究人员公布了他的计算结果。可是,该结果却与已知的物理学定律完全不符合,但甜甜圈宇宙除外。
然而许多科学家对甜甜圈宇宙并不认可,所以,我们真的相信关于宇宙大小的任何数据么。
第一点,我们获得关于宇宙的所有信息都是过去的编年史,因为宇宙中光需要数百年,数千年,数万年,甚至数十亿年的时间才能被我们的望远镜接收到。
即使是离我们最近的恒星,半人马阿尔法,它所发出的光,也需要4年才能到达地球,也就意味着,我们现在所看到的宇宙,仅仅只是过去的影像。
而就在光传播的这段时间里,我们的宇宙极有可能发生了好几次的变化。
我们并不知道,宇宙目前的状态是什么,因为我们还没有发现宇宙中有比光速还要快的东西。
第二点,也许宇宙并不是我们目前所想象的任何形状。比如,在麦哲伦实现环球航行以前,我们并不知道地球就是圆的,相反在几个世纪之前,提出地球是圆形的理论者,却要遭遇牢狱之灾。
第三点,科学家们在尝试测量宇宙的形状和大小时,所得出的数据居然完全不一样。那是因为,我们所处的空间与宇宙中的其他空间也完全不一样。
如果宇宙不是一个球形,也不是跟甜甜圈一样的形状,而是像一座高耸的山脉、或者是一种不规则的多边形会怎样?
到目前为止,我们所能得出的结论仅仅只是一个含糊的概念,那就是,宇宙远远比我们想象中要大得多。
那么,你认为宇宙到底有多大?我们真的能预测到宇宙的未来么?
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