buick gl8配置:不可思议!我们的宇宙可能是一个“多重宇宙”

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/05 00:05:09
我们的宇宙可能是一个“多重宇宙”,科学家说作者:克拉拉•莫斯科维茨(Clara Moskowitz ),LiveScience的资深作家
 

日期:2011年8月12日,美国东部时间上午09:38


研究人员说,如果存在着多重宇宙,它们可能会相互碰撞,并在宇宙微波背景的辐射里留下痕迹。

CREDIT: Stephen Feeney/UCL 

提供者:斯蒂芬•菲尼/伦敦大学学院(UCL)

据科学家所说,我们的宇宙仅是很多个宇宙中的一个吗?尽管这个概念稀奇古怪,但却有现实的可能性。科学家已为研究这种设想制订了第一个试验方法。

 

我们生活在多重宇宙中的可能性起源于称为宇宙的永久膨胀理论,这个理论断定,在形成宇宙的大爆炸后不久,时空在不同的地方以在不同的速率膨胀着,由此引起了可能服从各自不同物理规律的多个泡沫宇宙【1】。

迄今为止,这个想法似乎纯属虚构。在一项新研究中,研究人员认为,如果我们所处的宇宙有着同胞兄弟,我们可能会撞上它们。研究人员说,这种碰撞会在宇宙微波背景(CMB)的辐射中留在下持久的标记,那就是大爆炸所遗留下来遍及宇宙的漫射光。

“它把永久膨胀和泡沫碰撞的思想引进到可测试的科学领域”,研究小组成员、英国伦敦大学帝国理工学院的天体物理学家丹,尼尔•马忒拉克(Daniel Mortlock )说。“如果它是不可测试的,就甚至难于称它为科学。” [视频:怎样重建宇宙大爆炸]

多个宇宙相撞在夜间

马忒拉克和由伦敦大学学院研究生斯蒂芬•菲尼领导的研究小组,在宇宙微波背景最有效的观测结果中搜索泡沫宇宙相互碰撞所留下的标志,可是他们没有找到任何有说服力的材料。研究人员说,如果两个宇宙已经相撞过,就会在宇宙微波背景的辐射中留下圆形的图案。

“如果你能想象两个普通的肥皂气泡相互碰撞,那么在它们交叉处的表面上就会形成一个圆圈,所以这个圆圈是我们要在宇宙微波背景(CMB)里要寻找的关键记号”,马忒拉克告诉SPACE.com。“这并不是任何老的摄动,它的形状是圆的,它是一种可以获得的、特殊类型的轮廓侧面。没有其他明显种类的事物,可能会引起这样的记号。

研究人员开发了一个计算机的程序,可用来分析符合这种图案的宇宙微波背景(CMB)的观测结果。在美宇航局的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)【3】所获得的数据中,这个算法在宇宙中发现有四个地区,它们标记出有着良好的研究前景。然而,统计分析表明,这些图案可能是随机产生的,类似于宇宙碰撞出来的圆形图案仅是出于简单的巧合。

从欧洲航天局在2009年发射的普朗克卫星【4】所取得的数据有希望比从威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的数据更为详细。普朗克卫星的测量结果被定在2013年发布,研究人员计划还想再看一看,尤其要考察本研究所关心的空间4个位置。

“我认为菲尼等人的论文是试图认真寻找宇宙泡沫碰撞信号的首要步骤”,没有参与此项研究的加拿大不列颠哥伦比亚大学的天体物理学家托马斯•利维(Thomas Levi)说。“虽然我相信检测出还有其他宇宙的可能是存在的,但从WMAP目前所获得的数据是不大可能充分精确地做出明确陈述。我们将不得不等待来未来的CMB的资料,如来自普朗克卫星等。未来几年可能会相当令人兴奋。

我们所处的宇宙刚好“恰到好处”

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在什么地方还有其他宇宙的想法是离奇古怪令人费解的,但科学家们说,在某些方面它有实际意义。

“它有助于解释我们所在的宇宙中的一些奇怪的巧合” , 马忒拉克说。“为什么我们的宇宙会这样适合于生命?”

我们的宇宙里的许多基本常数,如重力的强度和光的速度,似乎完美地校准到可以形成星系、恒星、行星甚至有生命的宇宙。如果这些常量中的任何一个被扭曲了,这个宇宙很可能是空的,没有星星,也没有生命。

但是,如果我们的宇宙仅是众多宇宙中的一个,那么,它刚好可以如此完美地调整到符合生命需要的事实,是不是一个不太可能的巧合? [7个关于生命起源的理论]

“一种可能,是的确存在着服从不同规律的多个宇宙,其中有些宇宙不适合生命,所以在那里生命不能进化发展,而另外一些符合生命的需要,因此生物就在那里进化发展并会做出各种测量和提出像如此深奥和转弯抹角的问题”,马忒拉克说。 “由于这个原因,多重宇宙的理论是非常有吸引力的。”

然而,存在多重宇宙的可能性,还带来了一些令人不安的推论。例如,一些计算表明,具有无限空间和无限个宇宙的现实,有时将不可避免重复它自己。导致的结论是,地球及其上面的每个人会在某个时空里存在着副本。

“一旦你揭露了这个一团糟的问题,就会在这类事情上的各种各样、非常充满危险的想法” 马忒拉克说。“如果存在着无限多个的宇宙,那么肯定存在着你和我这次谈话另外的副本。这是很难考虑到,然而也是很难避开的。” 

 
《物理评论D》期刊最近发表的两篇研究论文里,详细地介绍了他们的研究成果。

译注:
【1】泡沫宇宙:又称泡沫结构状宇宙。在宇宙大爆炸中形成的物质,主要是氢和氦,它们开始弥漫在宇宙中。随着宇宙的膨胀和温度的逐渐降低,在重力作用下收缩成一大团一大团氢氦云。重力作用下的继续收缩,大云团逐渐分裂成较小的云团,物质密度逐渐增加,云团因相互之间的重力作用而旋转。这样不断分裂—收缩,在氢氦云团的内部,因物质重力作用的相互挤压,温度不断升高,当温度升高到能使氢发生聚变反应时,它便成为一颗恒星。有些恒星在旋转中甩出一些物质,则逐渐集合成行星和卫星。宇宙中的主要可见物质,就是这些恒星,以及由它演变而来的其它天体,如黑洞等。宇宙中物质的这种发展过程,形成宇宙的泡沫状大结构。
【2】宇宙微波背景:散布于宇宙空间的微波辐射,显示了自大爆炸之后,宇宙在不断冷却的事实。
【3】威尔金森微波各向异性探测器:威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe,简称WMAP)是NASA的人造卫星,目的是探测宇宙中大爆炸後残留的辐射热,2001年6月30日,WMAP搭载德尔塔II型火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心发射升空。 WMAP的目标是找出宇宙微波背景辐射的温度之间的微小差异,以帮助测试有关宇宙产生的各种理论。它是COBE的继承者,是中级探索者卫星系列之一。 WMAP以宇宙背景辐射的先躯研究者大卫•威尔金森命名。 WMAP在围绕日-地系统的L2点运行,离地球1.5×106公里。
【4】 普朗克卫星 :又名普朗克巡天者。普朗克巡天者是欧洲空间局在视野2000年的第三个中型的科学计划。她的设计目标为以史无前例的高灵敏的角解析力获取宇宙微波背景辐射在整个天空的的各向异性图。普朗克巡天者将提供几个宇宙学和天体物理学的主要讯息,例如,测试早期宇宙的理论和宇宙结构的起源。在计划获准之前的企画案名称为宇宙背景辐射各向异性卫星和背景各向异性测量(Cosmic Background Radiation Anisotropy Satellite and Satellite for Measurement of Background Anisotropies.,缩写为COBRAS/SAMBA) 在任务被核准后,更改为现在的名称以尊崇在1918年获得诺贝尔物理奖的德国科学家马克斯•普朗克(1858-1947)。 普朗克巡天者已于2009年5月14日由亚利安五号火箭和赫歇尔太空天文台一起发射升空。这是和美国国家航空航天局合作的计划,将补全WMAP探测器测量大尺度连漪的不足之处。