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除了宇宙大爆炸,科学家对于宇宙的诞生还有哪些解释?

2020/6/27 3:29:28 来源:原创 浏览:

100年前,美国天文学家埃德温·哈勃通过对宇宙中各个星系的红移,证明了宇宙正处于膨胀状态。由此进行反演,科学家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,最终变成了今天的模样。不过,大爆炸理论虽然是目前最流行的理论,却还是没有非常确凿的直接证据来证明,而且关于大爆炸理论还有很多匪夷所思的推测让人难以理解。因此,很多人对于大爆炸理论也并不是完全相信,并且提出了自己的质疑。

那么,除了大爆炸理论,宇宙是否有其他可能的起源呢?今天,咱们盘点5种有机会挑战大爆炸的宇宙起源论。

稳态宇宙

稳态宇宙的概念是人类长久以来就坚信不疑的理论,连爱因斯坦也曾经十分相信,直到宇宙膨胀论的出现将它击垮。不过,今天我们提到的稳态宇宙不是当初的概念了,而是另一个形态的稳态宇宙。

该理论直接反驳了宇宙大爆炸理论,认为宇宙既没有起点,也没有终点。不过,这个理论不是认为宇宙的体积没有变化。相反,它也同意宇宙在不断地膨胀,但是在膨胀的过程中,宇宙总体的密度保持不变,换句话说,它看起来永远都是一样的。

这个理论是詹姆斯·金斯爵士在1920年提出的,并且在1948年由赫尔曼·邦迪和托马斯·戈德重新确立。他们指出,随着宇宙的膨胀,新的星系、行星和其他形式的物质就会不断地被创造出来。而随着新物质的出现,旧有的物质将会变得无法观测。但这个理论面临着一个巨大的问题,那就是有可能违背能量守恒定律。如果能量不能凭空产生或消失,这些新的天体到底是从哪来的呢?

弹性宇宙

这一理论是由巴西坎皮纳斯大学数学、统计与科学计算研究所(IMECC-UNICAMP)的研究员席尔瓦·内韦斯在《一般相对论与引力》杂志上发表的一篇论文中首次提出的。

这种理论同样也不否认宇宙正在膨胀的现实,但有一点不同:宇宙并非永远都在膨胀,而是有膨胀有收缩。也就是说,当宇宙膨胀到一定程度后,就会开始收缩;另一方面,宇宙的收缩也是没有终点的,而是达到一定程度后又重新开始膨胀。

而且,在这个理论中,宇宙没有起点,拥有着无穷远的过去。同样的,他认为宇宙也有一个无限的未来。

等离子体宇宙(电宇宙理论)

20世纪30年代,瑞典物理学家汉内斯·阿尔文首次提出了这个概念,并且还有相关著作《宇宙电动力学》、《宇宙等离子体物理》等。阿尔文是磁流体力学和等离子体物理学奠基人之一,也是最早发现宇宙空间充满导电气体的科学家之一,并且在1970年因为研究流体力学和等离子体物理的贡献而获得了诺贝尔奖。

他提出了很多观点,都和主流的观点非常不同:

  1. 和通常人们认为的引力主导宇宙不同,真正可以牵引宇宙的可能是弥漫在宇宙空间的等离子体;
  2. 宇宙中的等离子体丝传导电流,最终塑造出今天的一个个星系,并且为星系提供动力;
  3. 电流流向恒星,为它们提供能源从而发光;
  4. 这些等离子体还促使行星能够形成。

这种理论从本质上说,并没有真的解释宇宙是怎么来的。而且,这里面有很多观点和理论都非常值得推敲,也不能像万有引力定律一样预测天体的运行或者宇宙中的现象。因此,在众多解释宇宙的理论中,阿尔文的等离子体宇宙模型并不怎么受欢迎。

黑洞宇宙

既然大爆炸理论认为宇宙起源自一个奇点,而黑洞的本质就是一个奇点。那么,这是否意味着我们的宇宙本来就起源自一个黑洞呢?

实际上,早就有人这么想了。周边大学的研究人员曾经发表过一篇论文,详细介绍了宇宙是怎么被认为起源于一个黑洞的。印第安纳大学的理论物理学家Nikodem Poplawski最近又提出了一个新的版本,指出可观测宇宙就是一个黑洞的内部结构。同时,他认为这个黑洞存在于另外一个更加巨大的宇宙中,这意味着那个更大的宇宙还拥有大量其他的黑洞,每一个黑洞都是一个相对小一点的宇宙,而我们就位于其中一个黑洞之中。

这个理论有点意思,但是对于目前的我们来说,也是没有办法证明的一件事。因为既然我们处于事件视界之内,就不可能逃脱这个“黑洞”。正所谓“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,如果跳不出这个“黑洞”,我们就很难找到证据来证明这一点了。

虚拟宇宙

这个说法近些年来非常流行,就像上面说的黑洞宇宙理论一样,我们也很难证明这个猜想是真是假。尤其是科幻电影《黑客帝国》流行之后,这个说法就越来越受到大众的关注。

科学家们对这个想法进行过一些分析,有些科学家得出的结论是:我们的宇宙不太可能是被虚拟出来的。比如牛津大学的理论物理学家,曾经推算过一台强大到可以计算这个宇宙中一切的计算机到底有多大的可能性。

他们的分析结果证明,这对于一台计算机来说,要求实在太高了。它必须足够强大,才能计算出我们宇宙中每一个微观粒子的运动。他们认为,即使是对几个电子的数据进行计算和整理,这台计算机所需的材料就超过了目前可观测宇宙中原子的总数。如果再增加几个粒子,那么即使调用整个宇宙的粒子都不够用。

当然,这也不排除我们的“智商太低”,完全无法想象更高级文明的科技有多么先进。不过,根据目前我们的理论来分析,我们的宇宙不太可能存在于某个硬盘或者网络上。

总结

看了上面的几个理论之后,你可能会发现:它们几乎都没有真正的解答“宇宙从何而来”的问题。而且,这些理论也有很多问题无法说明,同样存在着各自的弊端。正是由于这些原因,大爆炸理论才成为目前最流行的一种说法,因为至少大部分的现实都符合并且可以作证这个理论。

当然了,没有哪一种理论可以永远稳固。也许有一天,大爆炸理论会被完全推翻,有一个更可靠的理论告诉我们宇宙从何而来。唯一能确定的是,人类将会不断地进行探索,在得到答案之前,我们的好奇永远不会停止,不论这个过程,有多么艰难。

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