宇宙探索——二十一、宇宙的结局

继续膨胀宇宙的结局 宇宙的未来发展,无非是两种情况,一种是继续膨胀下去,一种是转而收缩.它们的结局如何,一些科学家已有许多论述.不过,对难以理解的遥远未来的宇宙的研究,这顶多只是推测而已.我们不妨作为科幻来了解.     

并存的旧宇宙

1980年，美国物理学家艾伦·古恩提出了宇宙膨胀说，这一学说解释了宇宙大爆炸的成因。在得到各向同性的SK背景辐射说、天作红移光谱说的支持，宇宙膨胀说被公认为最好的宇宙构造说。尽管如此，它仍然不是惟一的、完美无缺的宇宙构造说。俄罗斯的一位物理学家就提出了混地膨胀说，认为宇宙由无数个小宇宙组成，一些小宇宙在迅速生长，一些在缓慢膨胀。在本文中，笔者试图论述不同于上述宇宙构造说的新说：旧宇宙并在说。旧宇宙并存说认为：和正在膨胀的宇宙并存，还有一个正在收缩的旧宇宙。旧宇宙产生于极为遥远的过去，产生于第一次宇宙…     

宇宙和暗物质

２０世纪主流科学家的意见是宇宙起源于一次大爆炸。据说那是在１５０亿或１２０亿年前，大爆炸形成了时间、空间和物质。数学物理教授图罗克最新提出的“开放暴胀”理论认为，宇宙最初是一个像豌豆大小的物体，悬浮于一片没有时间的真空，“豌豆”状的宇宙存在的时间与“大爆炸”相隔一个极短瞬间。他认为，“豌豆”状的宇宙在大爆炸前的瞬间内经历了被称为“暴胀”的极其快速的膨胀过程。根据大爆炸理论，宇宙由于爆炸不断膨胀，膨胀到一定程度又将坍塌，然后整个宇宙乌呼哀哉，所有的一切宣告消亡。虽然科学家宣称宇宙的消亡也要有一二百…     

“无”的真空及其应用

在1998年．天文学家发现宇宙在-加速膨胀。那么，究竟是什么东西在推动宇宙膨胀呢？目前较为一致的看法是所谓的暗能量，也即真空空间本身具有的一种潜在的能量。自此后，科学界深入到早先哲学家谈论的话题，即宇宙的“有”与“无”。而今，物理学家认为真空空间并非绝对的“无”。     

宇宙探索二十、暗能量奥秘初揭

暗能量“藤”和“瓜”归纳上面暗能量“藤”和“瓜”的线索就是:“超新星爆发一宇宙加速膨胀一暗能量”。我们先来揭示超新星爆发与宇宙加速膨胀的关系。我们知道,超新星爆发是一颗巨大的老年恒星——超巨星的壮烈死亡,在很短的时间内亮度突然增大几十亿倍。这为我们远距离观测     

宇宙10大死法

传统观点认为宇宙是永恒存在的，大爆炸的奇点是宇宙的起始。在理论模式中。宇宙是周期循环的，将永久持续膨胀和收缩，我们能探测宇宙未来20年发生的变化。比如，利用普朗克探测器获得的有关宇宙微波背景辐射的数据，科学家能够预测宇宙的起源，进而分析宇宙的起始和终结。     

众眼看宇宙：哈勃空间望远镜

90亿年前爆发的恒星 科学家利用哈勃空间望远镜发现暗能量并不是宇宙的新成分，而是宇宙形成历史中的副产品。暗能量是一种神奇的推力导致宇宙以更快的速度向外扩张。科学家利用哈勃空间望远镜发现早在90亿年前暗能量就开始导致宇宙膨胀速度的增加。这幅暗能置的照片同一个世纪前爱因斯坦所预言的一样——从空旷的宇宙中辐射出一种与引力相反的作用形式．来自哈勃望远镜的数据提供了有力的证据来帮助科学家理解暗能量的本质．[第一段]     

宇宙的"生命"

现在我们生存的宇宙,据目前观测数据表明至少已有200多亿年了.200亿年前的宇宙是一团巨大的超物质、超能量、超时空的原始聚合物体,在自身各种能量的强烈作用下,这团物质发生了"大爆炸"(在最近这次"大爆炸"之前已发生过无数次相同或相似的宇宙"大爆炸").在爆炸后的漫长演变、变化过程中,形成了现在宇宙的形式,而且还将继续演变下去.从"能量物质"逐渐变成"恒量物质",再经过几百亿年或者上千亿年的时间,"恒量物质"最终又将转变成最初"能量物质".这样,宇宙就圆满完成了它"生命"的一个周期,或者说宇宙又"活"了一次.     

打开宇宙之门

本文所阐述的，是一种比较复杂的膨胀模式。相信读者在看完之后，会对宇宙产生一种全新的、更加深刻的认识。笔者说明，由于中微子在本文中唱主角，所以这里首先介绍一下它的身世与特点，以便加深我们对它的整体印像。     

追寻宇宙的曙光

宇宙到现在为止可能已经有137亿年的历史了。按照现在的主流观点，宇宙很可能是在一次爆炸中产生的，在爆炸中，产生了物质、时空以及法则。灼热的宇宙在膨胀中渐渐冷却，形成了今天的宇宙。但是，宇宙形成之初经历了哪些细节我们却不清楚，而这正是科学家极力探寻的。     

宇宙探索十六、宇宙大爆炸和宇宙暴涨

大爆炸的最初过程所谓“宇宙大爆炸”,是指“宇宙蛋”或“宇宙火球”的最初膨胀过程。目前认为,宇宙有过两次爆炸,第一次的爆炸规模较小,第二次爆炸的规模要大得多,叫“宇宙暴涨”。宇宙大爆炸是时间的起源,在开始爆炸的那一刻为零时零秒。到10-43秒时,温度为1032K,尺度为10-33厘米,4种基本力还是统一的超力,只有能量,没有物质,整个宇宙为量子不确定性所主宰,被称为“大统一时期”或“普朗克时期”。到10-36秒时,温度降至1029K,各种粒子开始从能量中产生出来。由于温度极高,粒子的能量和运动速度如此之大,在碰撞中会产生更多的正、反粒子对…     

宇宙和生命的进化

运动是宇宙万物的最基本属性，辩证法认为，事物在否定之否定中不断由低级形态向高级形态演化，这一进程遵循着从简单到复杂、从量变到质变的轨迹。 　生命的进化论最开始是 19世纪由达尔文等人在物种起源的研究中引进的，并且很快地按照其基本精神被推广到人类文化的各个领域，形成了“达尔文主义”。在物理学的研究中，科学家和哲学家康德则比达尔文更早地应用了演化的思想，最先提出太阳系是经过演化形成的观点。而在 20世纪，由于哈勃对宇宙膨胀的天文观测，由于时间在科学中被重新讨论，宇宙本身的演化已经占据了人们的心智。 　在宇宙…     

宇宙之大

我们已经知道,宇宙诞生于一百多亿年前的一场不可思议的巨大爆炸。它在少于一万亿分之一秒的时间内迅速膨胀,这种膨胀在今天还在继续。正因其会膨胀,所以可以说宇宙是有限的。于是人们不禁问,宇宙会膨胀到何种程度?宇宙的边界到底在哪里?宇宙之外又是些什么呢?从常规的思维角度来看,宇宙不可能有边界,宇宙之外没有空间也没有时间。如果有,也还是宇宙的一部分。但是从数学的角度来看,今天我们语意中称之为宇宙的,仅仅是不计其数的四维宇宙中的一个而已。一维的世界是一条直线,它由无数个无限大,乃至虚无的不重复的奇点构成;无数个不重复的一…     

太空中的幽灵—暗物质寻踪

暴涨理论预言,宇宙中物质的平均密度与决定宇宙是膨胀还是收缩的临界值(10~(-29)克/厘米3;相当于每立方米空间中有6个氢原子),相差不会超过百万分之一。可是,把现今宇宙中的全部星系和恒星等发光天体加在一起,不足临界值的1％。再加上辐射射电波、红外线和     

宇宙膨胀的证据

宇宙膨胀的证据已经积累了六十多年。第一个重要的线索是红移。如果一个星系发射或吸收某些光的波长比其他星系强烈得多，而这个星系又正在远离我们，这些发射或吸收的光的特点是向较长的波长偏移———即当后退的速度增大时，它们会变得较红，这种现象被称为红移。哈勃的测量表明，一个遥远星系的红移比一个靠近地球的星系的红移要大得多。这种关系现在被称为哈勃定律，就是在一个均匀膨胀的宇宙中所企盼的。哈勃定律认为，一个星系的后退速度等于其距离乘以哈勃常数。而在附近星系中的红移效应相对来说是微小的，需要良好的测试设备来探测…     

“普朗克”带来的喜和忧

自2009年发射升空以来，“普朗克”探测器一直在绘制来自婴儿宇宙的辐射图像。它的灵敏度比过去所有的探测卫星都高3倍以上，有助于我们了解宇宙暴胀的情况。按现在的主流宇宙学说（大爆炸论），在大爆炸后的一个瞬间，宇宙发生了高速膨胀。即为暴胀。     

连天文学家都不知道如何回答宇宙谜题(三)

七．红外线所见极亮天体星系未来将如何演化？ 根据星系演化的模拟．我们知道星系随着年轻小星系不断相撞，合成一体而成长．其实宇宙中的成熟星系也会相瞳，由于相撞可能是星系演化的要素，今后星系还会不断相撞而演化吗？     

日本公布新的宇宙开发政策大纲

今年１月２４日，日本宇宙开发委员会公布了新的宇宙开发政策大纲，确定了未来１０年日本宇宙开发的工作方向和框架，为２１世纪做好准备。新的大纲把充分利用日本技术进行无人宇宙开发作为今后１０年日本的重要工作。大纲认为，月球将成为人类前往地球以外天体的基地，具...     

控制宇宙的“无穷魔幻”

那是哈佛大学天文学家罗伯特．基尔希纳不会轻易忘掉的一次通话。一位同事打电话给他，讨论可见宇宙最边缘爆炸星体的最新观察情况。基尔希纳的同事说了一些他不想听的事情：宇宙处于一种无人能解释的“无穷魔幻”力量的控制之下。     

加速膨胀的宇宙

1997年3月的一个夜晚，智利珊路吐鲁鲁天文台的大型望远镜，探测到了一颗比肉眼能见度暗1000万倍的超新星。它大约处在地球至宇宙边缘一半的位置上，它的星光中暗藏着具有重大宇宙学意义的信息。洛伦斯相克利实验室的一个国际专家小组，花了大半年的功夫，破译了这条信息的内容，翌年1月，柏克利实验室的派马特向科学界宣布：“宇宙在加速膨胀！”天文界为之震动。人们起初还不敢相信，认为是光谱分析上有误。可是不久，澳大利亚赛了泉天文台宣布，他们从更远星系中的超新星爆发中，截获了更多的信号。不过万变不离其宗，它们也表达了同样的…