100年前,美国天文学家埃德温·哈勃通过对宇宙中的星系进行红移,证明了宇宙处于膨胀状态.从这个反转,科学家们推测宇宙的诞生来自于一次大爆炸。
大爆炸理论认为,138亿年前,宇宙从一个奇点诞生,最终成为今天的样子。然而,虽然大爆炸理论是目前最流行的理论,但仍然没有确凿的直接证据来证明它,仍然有许多关于大爆炸理论的不可思议的猜测让人难以理解。因此,很多人并不完全相信大爆炸理论,并提出了自己的质疑。
那么,除了大爆炸理论之外,还有其他可能的宇宙起源吗?今天,让我们来盘点5个有机会挑战大爆炸的宇宙起源说。
稳态宇宙
稳态宇宙的概念是人类长期以来信奉的理论,连爱因斯坦也曾深信不疑,直到宇宙暴胀理论的出现才被打败它。然而,我们今天所说的稳态宇宙并不是最初的概念,而是另一种形式的稳态宇宙。
这一理论直接反驳了宇宙无始无终的大爆炸理论。然而,这个理论并没有假设宇宙的体积不变。相反,它也同意宇宙在不断膨胀,但在膨胀期间宇宙的整体密度保持不变,换句话说,它看起来总是一样的。
这一理论由詹姆斯·金斯爵士于1920年提出,并于1948年由赫尔曼·邦迪和托马斯·戈尔德重新确立。他们指出,随着宇宙的膨胀,不断产生新的星系、行星和其他形式的物质。随着新物质的出现,旧物质将变得不可观察。但是这个理论面临着一个巨大的问题。也就是说,有可能违反能量守恒定律。如果能量不能凭空产生或消灭,那么这些新天体到底从何而来?
ElasticUniverse
这一理论发表在巴西坎皮纳斯大学数学、统计和科学计算研究所(IMECC-UNICAMP)研究员SilvaNeves的期刊《一般相对论与引力》上。在本文中首次提出。
这个理论同样不否认宇宙在膨胀的现实,但是有一点不同:宇宙并不是一直在膨胀,而是在膨胀和收缩。也就是说,当宇宙膨胀到一定程度,就会开始收缩;另一方面,宇宙的收缩是没有尽头的,达到一定程度后又会开始膨胀。
而且,在这个理论中,宇宙没有开始,有无限的过去。同样,他相信宇宙也有无限的未来。
等离子宇宙(电宇宙理论)
在1930年代,瑞典物理学家汉内斯·阿尔文首先提出了这一概念,并有相关著作《宇宙电动力学》、《宇宙等离子体物理》等。阿尔文是磁流体动力学的奠基人之一,等离子物理学家,也是最早发现宇宙中充满导电气体的科学家之一。1970年因在流体力学和等离子体物理研究方面的贡献获得诺贝尔奖。
他提出了很多观点,都与主流观点大相径庭:
不同于一般认为受引力支配的宇宙,真正能拉动宇宙的可能是弥漫在宇宙中的等离子宇宙;
等离子体丝传导的电流最终塑造了今天的星系并为其提供动力;
电流流向恒星,驱动它们发光;
这些等离子体也使行星得以形成。
这个理论,本质上并没有真正解释宇宙是如何产生的。而且,还有很多值得推敲的观点和理论,都不能像万有引力定律那样预测天体或宇宙现象的运动。因此,在解释宇宙的众多理论中,阿尔文的等离子宇宙模型并不是很受欢迎。
黑洞宇宙
既然大爆炸理论认为宇宙起源于一个奇点,那么黑洞的本质就是一个奇点。那么,这是否意味着我们的宇宙起源于黑洞?
其实早就有人这么想了。周边大学的研究人员发表了一篇论文,详细说明了宇宙是如何被认为起源于黑洞的。印第安纳大学理论物理学家尼科德姆·波普劳斯基最近提出了一个新版本,指出可观测宇宙是黑洞的内部结构。同时,他认为这个黑洞存在于另一个更大的宇宙中,也就是说这个更大的宇宙中还有大量的其他黑洞,每个黑洞都是一个相对较小的宇宙,而我们位于其中一个之间的黑洞。
这个理论有点意思,但对现在的我们来说,是没法证明的东西。因为我们既然身处事件视界之内,就不可能逃出这个“黑洞”。俗话说“不识庐山真面目,只因身在这座山中”,如果不能跳出这个“黑洞”,就很难找到证据来证明这一点。
虚拟宇宙
这个词在近几年很流行,就像上面提到的黑洞宇宙论一样,我们很难证明这个猜想是真是假。尤其是在科幻电影《黑客帝国》走红之后,这种说法越来越受到大众的关注。
科学家们对这个想法做了一些分析,有些人得出结论,我们的宇宙不太可能是虚构的。例如,牛津大学的一位理论物理学家曾经计算出一台功能强大到可以计算宇宙万物的计算机的可能性。
他们的分析对计算机来说太过分了。它必须足够强大才能计算出我们宇宙中每个微观粒子的运动。他们争辩说,即使要计算和组织来自几个电子的数据,计算机所需要的材料也比当今可观测宇宙中的原子总数还要多。如果再增加几个粒子,就算是调用整个宇宙的粒子都不够。
当然,这也不排除我们“智商太低”,完全无法想象高等文明的科技有多先进。但是,根据我们目前的理论分析,我们的宇宙不太可能存在于硬盘或网络上。
总结
看完以上理论,你可能会发现几乎没有一个能真正回答“宇宙从何而来”的问题。而且,这些理论也存在着许多无法解释的问题,也各有弊端。正是由于这些原因,大爆炸理论才成为目前最流行的说法,因为至少大部分的现实都符合并可以证明这一理论。
当然,任何理论都不可能万古长存。或许有一天,大爆炸理论会被彻底推翻,会有更可靠的宇宙从何而来的理论。唯一可以确定的是,人类会不断探索,无论过程多么艰难,我们的好奇心都不会停止,直到得到答案。
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