宇宙膨胀了138亿年,暗示着外面还有空间,宇宙外面到底是什么?
天文学家对大爆炸产生的背景辐射进行深入研究,发现此前宇宙膨胀的速度比我们以为的还快。
因此有学者提出两种可能:一是暗物质的密度比想象的还要小,另一种是宇宙在我们可见的边界膨胀之外,而这个范围被称为“外宇宙”。
这次“外宇宙”的研究则暗示着宇宙可能还存在着一种新的物质:异空间。
其他学者甚至借此说起“异次元”,甚至“平行世界”等一系列引人遐想的东西。
而《哥谭城公报》的编辑则综述了这些说法,得出了一个新的结论:宇宙外面还有一片无限的虚空。
别以为宇宙外面无物。
众所周知,宇宙的膨胀是由大爆炸引起的,而大爆炸的悖论是宇宙的初始阶段会变得非常“热”,浓缩在一起差不多相当于能量密度高的核物质,极其不稳定,本可以以任意方式发展。
但宇宙在那个时候有最小的不稳定性,那时间节点称为普朗克时间,是宇宙进化的有名时间节点。
在普朗克时间的宇宙之前没有时间的概念,没有空间的尺寸,更没有物质,所有都是极其混乱的极端状态。
但是普朗克时间之后,突然产生了时间、空间和物质,这是物理学没有法子解释的,也是宇宙学最伟大的谜团,因此宇宙学将此称为大爆炸。
当大爆炸之后,宇宙的膨胀速度一度达到光速,被称为光子时代,而此后,宇宙的膨胀速度逐渐下降,直到慢慢演化成宇宙的膨胀速度现在的状态。
当初宇宙出现之初,宇宙中充满了非常致密的物质,而这些致密物质则会发出非常强的引力,将周围的光子也绑住而不让其逃逸,形成非常重的暗物质。
但是宇宙膨胀越来越快,那么宇宙中的物质越来越稀薄,有些星系之间越来越远,致密暗物质的引力力量就会下降,那么光子就可以逃逸出去。
最初普朗克辐射就是由于宇宙中的粒子“跑”出来后,撞击产生的光子。
外宇宙中会有什么存在?
这就导致普朗克背景辐射出现,而背景辐射的温度也就是宇宙大爆炸以来,宇宙内部的物质一直以来在膨胀薄的过程中,不断向宇宙中传播而形成的物质。
背景辐射的温度可以从中获得非常多的宇宙的信息。
格陵兰冰芯和南极冰芯的反对称,也将宇宙背景辐射的温度反对称的记录下来。
可以看出:普通物质按照目前的技术和人类探测,仅占到宇宙的4%,并不是多,也是少的可怜。
而暗物质更是凭空出现,但是其存在非常重要,暗物质是宇宙生成最初就有的物质成最初的,而且也是宇宙中最重要的一部分物质。
因此没错,背景辐射的温度可以反映出宇宙中普通物质和暗物质的之间的密度。
同样是温度,普通物质和暗物质都在质点运动时产生的,质点动的越快温度就会越高。
同样是温度,更快的质点质量越小,所以宇宙中的大气分子的温度明显比我们人的皮肤温度高得多,但是宇宙中的质点质量非常小,因此感受不到温度。
除此之外,宇宙中的各种物质和宇宙探空的光子发生碰撞发出的也是背景辐射,嘈杂的光子也被称为背景光子。
背景光子在撞击时则会遭受非常强的“红移”,红移是用于天文学上用来衡量物体脱离宇宙相对于地球的速度的参数,是无量纲的。
宇宙总体上没有定向的偏离,因此宇宙外面<=宇宙内部。
但是这个红移很厉害,宇宙大爆炸后,大多数宇宙内的背景光子告诉地球上以非常红的颜色,所以此前的宇宙学家们以为宇宙大概膨胀了138亿年,宇宙边界也就大概距离我们138亿光年的地方。
但是2018年,天文学家对大爆炸产生的辐射进行更加精细的测量,发现宇宙膨胀的时间可能再原来的基础上多出来5-10亿年,就使宇宙的边界会推开,也就是说宇宙膨胀的距离会变长。
但是这个时候人们又疑惑起来:在我们边界外面是空白的么?
像科学家推测的那样,宇宙膨胀了138亿年,宇宙的边界应该离我们138亿光年的地方,但是边界外面都是空白,物质都停留在这里没有继续前进了。
暗空间的存在证明了宇宙的无限。
人们是希望能发现一些新的东西,同样的,科学家也是不希木我们的宇宙在这里停下脚步,边界外面没东西了,宇宙一片死寂。
经过观测证实,边界外当然有东西,而这个边界外面的东西被称为“外宇宙”,这个外宇宙和宇宙一样也是无限的虚空。
外宇宙中就存在着一种新的物质,被称为“异空间”,异空间是除宇宙之外还有其他空间的证据。
当初“外宇宙”被称为“暗空间”,而“暗物质”则是宇宙中的物质,因此科学家为这个新的空间也取了一个新名字: “暗空间”。
暗空间中的暗物质则是异空间的暗物质。
暗物质是没有什么光,也不能发光着的,除此之外几乎和宇宙中的一般物质没区别。
暗物质也是物质,会互相作用,因此暗空间中的物质也是宇宙中的暗物质,而物质可以发光的暗物质被称为“暗辐射”。
暗空间和宇宙一样,是一个无限的三维空间,但是暗空间和宇宙的空间比起来,有一个最根本的区别:物质密度。
宇宙中的物质越来越稀薄,几百年才出现一个星系,更远的地方可能几乎看不到一颗星,而暗空间中物质则是极其稠密的,可能几十光年就出现一个星系。
只是暗空间中的物质不会发光,因此我们无法看见,对于暗空间的探测,则无从下手。
而暗空间和宇宙的空间再三维方向上是无限的,意味着暗空间中的物质,某一点周围高出现多的空间,则会有无数的物质,不受三维空间的限制。
举个例子,地球和月亮之间的空间已经有一个天文单位这么远了,而离太阳中心距离为1个天文单位,而1个天文单位=149亿千米。
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