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宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

类别:社会 发布时间:2024-06-13 13:44:00 来源:观察宇宙

宇宙是什么形状?

宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

这个问题在过去千百年间不断被提出,各个文明也给出了自己的答案,比如古代中国的天圆地方,以及印度的乌龟塔(他们认为世界被一只大乌龟驮在背上的。而这只乌龟又被另一只更大的乌龟驮着,整个宇宙就是一座乌龟塔,简称乌龟的N次方)。

宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

但这些宇宙模型都只能看作是人类在神话时代的幻想,经不起推敲。

今天的宇宙学在其他学科的辅助,以及大科学设备的力支持下,已经不是过去数百年里只靠望远镜“信口开河”的纯理论学科了(因为当时只有望远镜,没法验证理论的正确性)。

借助爱因斯坦的广义相对论和形形色色望远镜们的观测结果,科学界现在普遍认为宇宙诞生于138.2亿年前的一次大爆炸,时间,空间,物质,都是在那一刻才出现的。

而对于宇宙的形状,2018年欧航局的普朗克卫星扫描完后认为:宇宙大体上是非常平坦的,但仍存在微小的倾斜和起伏,总体而言在人类能接触到的宇宙范围内,平行线还是不会相交的,三角形的内角和也还能维持180度。

宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

但在2021年的今天,科学界通过分析宇宙诞生之初的光,认为宇宙的形状应该是一个甜甜圈,或者说轮胎,因为早期的光呈现连接态,而不是绝对平行,这意味着宇宙可能是一个封闭空间,而不是一个无限延展的平面。

宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

如果宇宙是封闭的,那么沿着测地线飞行的两束平行光,在“无穷远处“就会相交,并且如果把封闭宇宙内相隔甚远的三个星系用”激光“相连的话,它们组成的三角形内角和会小于180度,或者大于180度,具体情况要看三角形所处的宇宙时空,是马鞍形状还是球的形状。

宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

根据”甜甜圈宇宙模型“,整个宇宙的真实半径在3000亿光年到4000亿光年左右,且还在不断膨胀,而直径930亿光年的可观测宇宙,只是甜甜圈上小小的一部分,剩余的部分受限于光速限制,属于天文学家无法看到的”宇宙迷雾“

宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

从1965年彭齐亚斯和威尔逊发现宇宙微波背景辐射以来,这张”宇宙脉搏图“就成了宇宙学的宝藏,越来越精细的背景辐射图,描绘出了越来越清晰的宇宙学线索。

而目前科学家最关心的,就是宇宙有没有膨胀极限,因为封闭的甜甜圈宇宙不像之前的平面宇宙一样能无限延展。

宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

作为一个封闭的几何形状,甜甜圈宇宙肯定不会无限膨胀下去,而是很有可能在未来某一时刻转为坍缩,就像气球慢慢泄气一样,唯一的问题就是,坍缩什么时候开始?现在是否已经在可观测宇宙之外开始了,而人类还一无所知?

宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

刘慈欣早年曾写过一个有关宇宙坍缩的短篇科幻,名字就叫《坍缩》,里面说因为宇宙时空和物质都起源于大爆炸,所以它们是一体的,当宇宙开始坍缩后,整个时空以及时空中的物质都会开始反演,最直观的后果就是,时间会从坍缩的那一刻起开始倒流。

不过科幻毕竟是科幻,现实宇宙中的坍缩如果开始,还有可能会把甜甜圈分割成若干个独立的部分,从而形成多元宇宙,其实从本质上看,多元宇宙也并不神秘,无非就是人类还未抵达的某个区域而已。

宇宙是什么形状?科学家:像个甜甜圈,或者正在膨胀的轮胎

甚至对远古时期的地球人类来说,各个没有到达过的大陆,也能被看成是”多元宇宙“,那些大陆上的原住民,也能看作是”外星人“。

总之一句话:太阳底下无新事

如果宇宙真的存在大量高等智慧文明,那么人类文明曾经走过的路,以及现在和未来可能面临的困难,一定早就在宇宙中发生了千万次了,只不过故事的主角不是人类罢了。

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