地球是圆的,月亮会旋转,太阳有大小,那宇宙也是个会动的球?

或许,很少会有人使用专业的天文望远镜来观测宇宙,但头顶的这片天空却是时刻向我们打开的。在白天的时候,我们至少可以看到距离并不算太过遥远的恒星太阳,而到了晚上,不仅可能看到卫星月亮,还能看到很多来自太阳系之外的恒星。

没错,我们肉眼就能看到的这些星球,包括大家生活的这个地球,它们的形状都是圆的(或接近圆形)。与此同时,每一颗星球都有自己的大小(也就是所谓的极限)。

地球的直径大约是月球的4倍,太阳的体积大约是地球的130万倍。既然这些星球都存在于宇宙这个更大的空间中,那么问题来了:是不是宇宙也是一个有极限、并处于不断运动状态之下的一个巨型球体?

宇宙是否也处于旋转的运动状态之中

宇宙是否在旋转可以揭示宇宙的基本本质,这也是为什么宇宙学家们很长时期以来都在研究这个谜团。宇宙是否在旋转,就像其他许多宇宙学问题一样,从我们目前的研究来看,这是一个特别抽象的问题。但是,它同时也被研究宇宙学的科学家们,当作是对基本物理学进行研究的一种方式。

在对宇宙基本性质进行研究的过程中,宇宙会被设定为没有旋转、且每个方向都看起来是相同的。这样的假设和爱因斯坦方程保持了一致性,并建立了对宇宙进行描述的宇宙学标准模型。而我们验证该模型是否正确,则是通过将实际观测数据放入到该模型中,比如,宇宙微波背景的光便是很好的验证工具。

从实验结果来看,虽然温度有千分之一的微小变化,但从各个方向上去看是几乎相同的。所以,科学家们认为,这说明了宇宙在某个方向上的膨胀会比其他方向增加得更多,而没有给出宇宙正在旋转的任何提示信息。通过现有的各大研究来看,宇宙的活动很大长度上都不是自旋的,即便宇宙微波背景的测量很可能在未来有所改善。

宇宙的空间结构可能像膨胀气球

一直以来,我们大多数人都认为宇宙的形状应该是平坦无边的,然而一项新的研究缺打破了这个固有的结论。或许,我们的宇宙就像是一个已经膨胀到很大的气球一般,弯曲的内部空间可以让光束从起点回到终点。而研究过程中用到的大爆炸回声数据,便是来自于宇宙微波的背景。

当然,由于它对我们的现有认知发起了挑战,也缺乏更多的证据,所以,宇宙是缓慢弯曲的这个结论,暂时还无法让所有人信服。毕竟不管是我们对宇宙的传统看法,还是在2018年时发布的数据结果,都呈现出了和该新研究结果的矛盾性。

弯曲的宇宙和扁平的宇宙,不管是在形态上、还是物理特性上,都存在着很大的不同。平坦的宇宙对应的是开放的宇宙空间,而弯曲的宇宙对应的则是封闭的球形宇宙,膨胀的球形空间不只是会让每个点之间的距离变得更大,空间的曲率更会让运动的几何形状,也因此而变得特别复杂。

比如,在平坦宇宙空间中传播的两个光子,不会发生路径上的重叠,更不会产生任何相互作用;而当它们位于封闭的球形宇宙空间的时候,则会在其传播路径的终点相遇。宇宙的形状会涉及到很多问题,如果在之后的时间里,还有更多的证据显示我们的宇宙是弯曲的。

那么,这将导致早期宇宙中的很多数据自相矛盾,就连从宇宙中观测到的速率都会存在差异。当然,关于宇宙的形状,科学家们至今也没有给出定论,只能说哪一种的可能性更大。在宇宙探索的过程中,出现这样的对立性结论也并不奇怪,因为每一个答案的背后一定都蕴藏着我们暂时还不了解的信息。

在不可预测的宇宙中混乱无处不在

我们将宇宙的起源归结于138亿年之前的一次大爆炸,该反应原理本质上其实就是物理学家们所谓的量子物理。在此之后,膨胀的宇宙空间随着温度的下降,缓慢的形成了星系、恒星、行星以及生命。

有研究表示,宇宙的直径应该在930亿光年以上,而科学家们可观测的宇宙年龄大约是138.2亿年。宇宙特别庞大,而我们人类的观测技术又极度有限。尽管我们知道宇宙中有各类星体、黑洞、星系等物质的存在,但这些加起来都只占据了宇宙的5%左右,我们将其称为可见宇宙。

而剩下的95%的部分,即便是科学家们也对其知之甚少,我们将其称为不可见宇宙,这其中就包括了暗物质这种神秘的物质形态。宇宙中的很多新的发现,总是会打乱之前我们以及梳理好的逻辑。熵的不断增加,或有序事物变得无序的趋势,这不仅是宇宙的习惯,也是已知世界的基本规则之一。

简单总结一下:

1.宇宙的直径就目前的研究结果来看,应该在930亿光年左右,也就是说宇宙同样具备大小这个属性;

2.宇宙的形状暂时还没有定论,最新的研究结果表明:宇宙的形状应该更像是一个膨胀之后的气球,其内部是缓慢弯曲的。但是,更多的科学家和大众依然支持宇宙的形状是平坦的,也就是所谓的宇宙有界无边。

3.关于宇宙的很多问题,还需要随着科学技术的进步和科学家们的探索,才能与真实的答案更加接近,因为,我们现在的认知很有可能在将来的某个时间被彻底颠覆。

作者:石兰(抄袭必究)