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宇宙揭秘:宇宙大爆炸的中心点在那里?

未知 2019-01-06 13:04 配资技巧
 

美国2微米全天巡天项现在绘制的宇宙大尺度组织

美国贝尔实验室的两位工程师罗伯特·威尔逊和阿诺·彭齐亚斯钻研这个东西就钻研出来门道了,他们深入的不益望测发现,这正本是宇宙的背景光,由于宇宙膨大的效答,其波长被拉伸到微波区。

因而,既然现存的一切经验、理论、模型都无法描述大爆炸时的情况,那么吾们也十足有理由得出如许一个结论:根据现有生活经验推想出的爆炸一定存在爆炸中心的思想根本不适用于宇宙大爆炸。

除了大尺度组织,还有一个不益望测数据也很有说服力,那就是宇宙微波背景(CMB)。

宇宙微波背景

宇宙微波背景辐射(CMB)

但是,大爆炸理论却清晰通知吾们,宇宙异国中心!大爆炸不是普及的爆炸,宇宙的膨大在各处都是相通的,宇宙不是从一个中心膨大到现在的宇宙,而是同时在各个倾向同时发生的。

尽管几十年来有很众厉肃的替代方案被考虑过,但在整个20世纪,随着宇宙微波背景的发现,科学界在50众年前最后达成了共识。尽管很众人试图重新挑出各栽各样的不可信的不益望点,并试图挑出新的能够性,但一切这些都在一整套天文数据的重压下消灭了。

倘若你非要说,吾就认为其他地方不益望测的纷歧样,那吾也没办法了,你也没法表明,吾也没法证假,这就难堪了,毕竟吾们还异国发现外星人,而且即使发现了,通讯也是个麻烦题目。

倘若这个爆炸中心存在,那么就不难推论出现在的宇宙也答该存在如许一个宇宙的中心。

测量数据外明,宇宙微波背景是温度挨近2.7K的暗体辐射,民风称为3K背景辐射。由于暗体辐射必要经由过程辐射和物质的相互作用才能形成,现今宇宙空间物质密度极矮,相互作用极幼,这就外明3K微波背景辐射是极大时空周围的事件,也就是整个宇宙的背景辐射。

而微波背景辐射的一个主要特征就是极高的各向同性,沿天球各个迥异倾向不益望测,其辐射强度涨落幼于0.3%。

另外,吾们现有的经验、理论、模型都限制于现有的矮速宇宙条件下,一旦展现稀奇情况,现有理论就会展现裂缝,最隐晦的例子就是暗洞,现有理论预言了暗洞的存在,并以事件视界为分割线,描述事件视界外观的理论专门众,但描述事件视界内里情况的理论很少而且显得极其苍白无力。

膨大的“气球宇宙”

宇宙大尺度组织

这栽“泡沫网状”组织相通于海绵的组织,固然存在丝状结宣战空洞,但是这些都是部门的景象,从总体来望却是均匀的,异国差别的,也就是科学家说的各向同性和对称的。

这益似有点逆直觉,但实在是不益望测原形,今天幼编就和行家聊一聊因为。

宇宙膨大将宇宙背景光波长拉伸到微波区

倘若你非要把这个事搞晓畅的话,吾们能够用气球宇宙来类比一下。

微波背景辐射的最主要特征是具有暗体辐射谱,在0.3-75厘米波段,能够在地面上直接不益望测,在大于100厘米的射电波段,银河系自己的超高频辐射袒护了来自河外空间的辐射,因而不克直接测量;在幼于0.3厘米波段,由于地球大气辐射的作梗,要行使气球、火箭或卫星等空间探测手法才能测量。

自然,倘若你非要选一个气球宇宙膨大的中心点,这个中心就一定不在气球外观的宇宙中而是在气球内部,因而,你答该能够猜到幼编想说的结论,那就是根据不益望测原形,吾们的宇宙是均匀膨大的,异国膨大中心,即使存在中心,那也一定超出了这个三维宇宙的周围。

理论的破灭

《星际穿越》中展现的暗洞成果图

宇宙的“泡沫网状”组织模拟图

记得幼时候望老式的电视,异国信号的时候满屏幕都是雪花,号称“雪花台”,还有就是听收音机异国台的时候也有一个均匀的噪音,但很稀奇人问为什么会有这些背景噪波呢?

因而说,一旦去前回退到爆炸时谁人各栽数值(例如温度、质量和时空弯率)趋近无限的奇点,现有理论就会展现破灭,一切在爆炸时和爆炸前的空间和时间如何根本无法推想,例如,有能够在专门高的密度和温度条件下,物质具有变态走为,导致引力变成斥力,倘若发生这栽情况,那么大爆炸就能够不是浅易的爆炸而是一个逆弹,再回退时间宇宙就会翻转到爆炸前的昔时。

经过上面的论述,吾们基本能够得出一个结论,那就是现今的宇宙学模型不赞许大爆炸存在中心的说法,宇宙各处几乎十足同质,这意味着空间中的任何点都异国与其他点相差很大的属性,大爆炸益似是同时发生在宇宙的每个地方。

当科学家经由过程巡天和各栽迥异电磁波辐射波长(稀奇星21公分辐射,即星际空间的冷中性氢原子发射的射电波长辐射)对可不益望测宇宙中大周围内(尺度也许为十亿光年)的质量和光的分布特征进走调查和描绘时,发现整个宇宙益似表现出一栽“泡沫网状”组织,几乎一切的星系都分布在褊狭的“纤维带”上,而在它们的中心则是重大的空洞。

气球类比

能够有人会说,这是吾们在地球上不益望测的情况,能够宇宙其他地方不益望测的情况就纷歧样,因而这边还要挑一个名词——宇宙学原理,这是一个倘若,有趣是说在宇宙学尺度上,任何时刻,三维空间是均匀的和各向同性的,也就是说宇宙中各处的不益望测者,不益望察到的物理量和物理规律是十足相通的,异国任何一个不益望测者是稀奇的。

大爆炸理论也是如此,固然大爆炸理论是基于相对论的且有很众不益望测数据赞成的比较完善的理论,但是该理论模型为了拟相符不益望测数据也包含着很众倘若,随着吾们越来越回退到大爆炸的时刻,这些倘若就变得越来越不确定。

在奇点处,现有理论将失效

138亿年前,吾们所知的宇宙从一个被称为大爆炸的高温高密度状态中诞生。

因而,吾只能说,遵命吾们掌握的宇宙大尺度组织的不益望测数据,再倘若宇宙学原理是准确的,那么能够推想出这个宇宙是个均匀的、各向同性的、对称的宇宙,异国中心可言。

倘若整个宇宙是一个重大的气球的外观(吾们的宇宙自然是三维的,这边把三维宇宙降矮为二维宇宙是为了方便类比),这个气球宇宙从很幼的未充气状态充气后膨大到很饱满的状态,相通于宇宙大爆炸并膨大的过程,这个过程中气球外观的每个点都相互远隔,和吾们的宇宙相通外现为同时且均匀的膨大,很隐晦,这个气球外观的宇宙中就不存在一个膨大中心。

但是,吾们照样更有理由根据可不益望测宇宙的均匀状况推想到可不益望测宇宙外观也是均匀的。

这也能够表明,这个宇宙是个均匀的、各向同性的、对称的宇宙,异国中心可言。

大爆炸理论现在能够说是吾们宇宙首源的唯一有效理论,倘若“大爆炸”理论真的逆映了宇宙的实在情况,那么遵命吾们的经验,这个爆炸益似答该有一个“爆点”也能够说爆炸中心,吾们从普及的炸弹爆炸、原子弹爆炸直到宇宙尺度的超新星爆炸都是从某一个点向周围空间的各个倾向辐射出去的。

  11月22日,南非央行意外决定加息25个基点,这也是它2016年一季度以来的首次加息。

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