宇宙五个奥秘之谜(宇宙的六大奥秘)

1.宇宙存在“回声”

宇宙微波背景辐射则是从宇宙大爆炸开始便一直存在于宇宙空间中的“回声”。并且,这些充满神秘色彩的辐射背景值作为宇宙大爆炸的遗迹,一直被天文学家所研究。欧洲空间局的普朗克卫星计划对全天进行一个精确的扫描,通过探测微波背景辐射值来探索宇宙开端的新线索,这将帮助科学家获得有史以来最精确的宇宙微波背景分布。科学家们希望从这些观测产生的数据中,找到解决一些天文界争论问题的答案。

宇宙五个奥秘之谜(宇宙的六大奥秘)(1)

2.宇宙充满暗能量

宇宙中存在着很多我们看不到的东西。天文学家们研究得出:目前所能观测到的星系、恒星以及行星等只占宇宙总物质的4%。而剩下96%的物质却是无法看到的。这些看不到难以捉摸的物质,被称为暗物质和暗能量,虽然它们还没有被直接探测到,但是天文学家在研究引力影响效应时,可以推测出它们的存在。

宇宙五个奥秘之谜(宇宙的六大奥秘)(2)

3.宇宙是平坦的

天文学家认为:宇宙的形状是无数个星系以及暗物质引力共同作用的结果,同时也反映了宇宙中密度的基本问题,在引力作用下的加速膨胀效应最终决定了宇宙的性质。如果宇宙的密度超过了某一临界值,那么宇宙就是封闭的、是类似于一个球体的表面。同时也反映出宇宙并不是无限的,但是也没有濒临结束。

在这种情况下,宇宙最终会停止膨胀,并开始在自身引力主导下发生崩溃,该理论被称为“宇宙大崩塌”终结论。同理,如果宇宙的密度小于临界密度,那么宇宙的形状就是“开放”的。所以这个理论所推导出的结论:宇宙没有边界,并会按目前的趋势继续膨胀下去。

然而,宇宙的密度刚好等于临界密度,那么宇宙的几何形状就是一个“扁平状”的平面,犹如一张纸。这种状态下的宇宙模型显示:宇宙同样没有边界,并且会永远膨胀下去,但是膨胀的速度会无限趋向于零,并且对应着无限长的时间。最新的测量结果表明,宇宙是平坦的。

宇宙五个奥秘之谜(宇宙的六大奥秘)(3)

4.宇宙加速膨胀

美国国家航空航天局(NASA)与欧洲航天局(ESA)合作使用哈勃空间望远镜对宇宙中的各类星系进行了观测,他们认为神秘的暗能量不仅能推动宇宙的膨胀,而且还能进一步增大膨胀速度。

宇宙加速膨胀的事实也验证了爱因斯坦的广义相对论。最近,科学家们通过使用爱因斯坦相对论体系内的宇宙常数,解释暗能量主导下的宇宙是如何抵消引力而导致宇宙加速膨胀的进程。美国加州大学伯克利分校天体物理学家萨尔·波尔马特、美国/澳大利亚物理学家布莱恩·施密特、美国科学家亚当·里斯,这三位科学家因此荣获2011年度诺贝尔物理学奖,他们于1998年发现宇宙存在加速膨胀的现象。

5.宇宙越来越大

在20世纪20年代,天文学家埃德温哈勃观测得出:宇宙并不是一成不变的,而是在不断扩大之中。但是,部分天文学家认为宇宙膨胀的结论并不正确,因为星系之间强大的引力或者宇宙物质之间相互吸引的作用会减缓这种趋势,甚至还能将膨胀的宇宙重新“拉”小。1998年,哈勃太空望远镜观测了处于宇宙遥远空间的超新星,发现了一个更加惊人的事实:在很久以前,宇宙膨胀的速度比现在更慢。这就是说,现在的宇宙不仅处于膨胀状态,而且还是加速膨胀。

宇宙五个奥秘之谜(宇宙的六大奥秘)(4)

这个惊人的发现同时也预示了在宇宙中还存在着一种神秘的力量,这被天文学家称为暗能量,该能量则是推动宇宙加速膨胀的主要因素。虽然我们目前已经知道暗能量是一种神奇的宇宙力量,导致了宇宙加速膨胀,但是我们对其仍然不甚了解。这成为了科学界一大谜团。

6.宇宙之外可能还存在着更多的宇宙

天文学家认为我们的宇宙只是无数个宇宙中的一个,于是引出了一个被称为“多元宇宙”的理论。根据这个理论的进一步推导,我们的宇宙来自于大爆炸,并在此之后出现不同区域存在不同膨胀速率的现象。其结果直接导致了“泡沫宇宙论”的兴起,在每个泡沫宇宙中都拥有各自的物理规律,并存在着与其他宇宙截然不同的特性。

但是,“多元宇宙论”的观点是颇有争议的。最初,该理论的概念是科学家虚构出 来的,直到在对宇宙微波背景辐射的研究过程中,科学家找到了能适用于该理论的物理标记,而宇宙微波背景辐射则是在宇宙大爆炸之后一直遗留在宇宙空间中的。此外,科学家希望能观测到泡沫宇宙之间发生碰撞的迹象,但是都没有任何确凿的证据。

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