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宇宙的外面是什么?这问题只能靠家猜测吗?
网友【发现了】 2020-12-18 18:59:25 分享在【时代发展的印记】版块    1    8

在“奇点大爆炸”发生后的早期宇宙,经历了一个“暴涨阶段”,这个阶段的宇宙膨胀的速度超乎想象的快,至少要比现在的宇宙膨胀速度快上很多,“暴涨宇宙模型”解决了很多“大爆炸理论模型”中无法解释的问题。

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“暴涨理论”被认为是宇宙膨胀现象被发现后,宇宙学最重要的进展,因为暴涨理论解决了时空平坦的难题和视界问题,但是暴涨理论也存在一个漏洞,从现在的宇宙中观察可以发现,当物质的半径小于史瓦西半径时,应该变成一个黑洞才对,造成宇宙大爆炸的奇点密度无限大,体积无限小,它的密度要比黑洞高上很多。

从理论上来看,这个奇点制造的引力场应该快形成一个黑洞最终消失才对,可是这个奇点却开始不断膨胀,还经历了一个“暴涨”阶段,用现有的理论是无法解释的,因此有人怀疑,宇宙本身可能就是一个“黑洞”。

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用人类现有的物理理论去描述宇宙本身,很难得到正确的结果,人类的物理定律只在宇宙中适用,而宇宙中的一切都是在宇宙大爆炸后产生的,用物理定律去描述宇宙空间之外出现理论错误并不让人意外。

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泡泡宇宙假说

古代哲学家亚里士多德认为,宇宙没有开端,也不存在终点,一切就这样安静的存在,这样的宇宙观持续了数千年,直到哈勃发现了宇宙红移,证明了哈勃定律后,科学家才愿意相信宇宙不是静止的,它在不断膨胀。

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哈勃证明了宇宙在膨胀,同时也带来了一个难题,既然宇宙在膨胀,并且可能源自于137亿年的一场大爆炸,那么宇宙就可能存在一个开端,科学家就需要去思考“宇宙为什么出现”以及“宇宙的结局”这两个问题。

如果认为宇宙永恒存在,并且一直静止,就不需要考虑宇宙未来的演化,但是现在的研究告诉人类,宇宙存在一个“开端”,也就是宇宙大爆炸,那么科学家就需要研究宇宙未来的演化,因为很可能在未来的某一天,宇宙会迎来一个“结局”。

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宇宙的外面是什么?

目前科学家对宇宙的结局有多种猜测,比如熵值达到最高的“热寂论”又或者是宇宙膨胀到极限的“大撕裂”或者是“大坍塌”,都是科学家对宇宙结局的猜想,笔者认为众多宇宙观中最有趣的还是霍金的宇宙观:“泡泡宇宙假说”。

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泡泡宇宙观认为,在宇宙暴涨的阶段,诞生出了很多停止膨胀的“宇宙泡泡”,而我们的宇宙就是其中一个膨胀一定程度的“泡泡”,而人类刚好在一个宇宙泡泡的中心位置上,因此可以看到宇宙在“膨胀”。

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如果我们的宇宙真的是一个“泡泡宇宙”的话,就代表存在无数个平行宇宙,每个宇宙中的物理规则都不相同,每一个单独的宇宙可以被视为无限个宇宙,无限个宇宙也可以被视为单一的宇宙。

因为每个宇宙诞生都会经历“暴涨”阶段,在暴涨阶段会诞生出许多全新的“宇宙泡泡”,甚至在我们生活的宇宙中,也可能存在已经停止膨胀的“宇宙泡泡”,因此才会说每一个宇宙都可以被视为无限宇宙的集合。

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值得注意的是,我们这里提到的“泡泡宇宙”类似于平行宇宙,但是和量子力学中的“多世界诠释”或者是电影中的平行宇宙不同,这些“平行宇宙”和我们的宇宙不一样,因为这些宇宙中的物理规律和我们的宇宙不同,因此这些宇宙中可能不存在地球和人类

我们生活的宇宙可能只是无数的“宇宙泡泡”中的一个,恰好物理规律和基本力允许诞生出生命,进化出了我们,其他的宇宙可能不会发生这样的巧合。

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在“宇宙微波背景辐射图”中,科学家找到了一些“碰撞痕迹”,证明我们的宇宙至少和其他的宇宙“碰撞”了四次,很可能就是在宇宙暴涨过程中,宇宙泡泡之间相互碰撞留下的痕迹。

如果宇宙泡泡假说成立,那么在我们的宇宙之外可能存在一个“元宇宙”,我们的宇宙是这个宇宙暴涨阶段诞生的,就像是一壶被烧开的水,水在沸腾时不断地冒出泡泡,这些泡泡出现又消失,也就是宇宙的诞生和坍塌,我们的宇宙就是其中一个泡泡,这个理论可能让人很难相信,但是比起宇宙之外什么都不存在,反而更容易让人信服。

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宇宙的结局

如果宇宙存在一个开端,那么宇宙也可能存在一个结局,目前对于宇宙结局的讨论主要可以分为三种:

宇宙会永远存在并膨胀下去宇宙会膨胀到一个极限后消失宇宙会膨胀到极限后坍塌,未来的某一天再次发生大爆炸,不断循环宇宙的结局仍然是一个未解决的问题,人类对宇宙本身的形成还有很多疑惑,同时物理学还有很大的发展空间,在未来人类进入宇宙中开始探索其他星球,科技和理论都会迎来一轮新的突破。

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出处:头条号 @杰瑞科学

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