存在三种未知的宇宙

发布时间：2023-07-26 12:47:31 所属栏目：动态来源：

导读：能量不是连续的，时空可以弯曲，银河系不是唯一的星系，宇宙在膨胀……这些发现对19世纪的物理学家来说根本无法想象。那些我们曾经想当然地认为应该固定甚至是不变的事物，不出所料最终都随着我们对自然

能量不是连续的，时空可以弯曲，银河系不是唯一的星系，宇宙在膨胀……这些发现对19世纪的物理学家来说根本无法想象。那些我们曾经想当然地认为应该固定甚至是不变的事物，不出所料最终都随着我们对自然的更深层次的深刻理解而发生了前所未有的变化。

即使到了今天，我们对宇宙全貌的理解也不超过5%，还有95%是完全未知的暗物质和暗能量。这是一个令人兴奋的时代，因为有如此之多的谜题等待被解开。为了回答这许许多多的难题，有时物理学家也会提出一些疯狂的想法。

光速的恒定和有限，也让我们意识到星际殖民计划是件多么遥不可及的事。例如，就算宇宙飞船以光速飞向离我们最近的恒星系统，也将耗时4年多。

假如光速是无限的，那么无质量的粒子和它们所携带的信息可以从一个点瞬间移动到另一个点，因果会一同来到，一切都会同时发生。宇宙将没有历史、没有未来，我们所理解的时间也会消失……这当然不会是我们所希望看到的宇宙。

标准的宇宙学模型会用爆胀来解决这个问题。暴胀理论认为，在极早期的宇宙中，空间会突然膨胀得比光速还快，这种超光速在爱因斯坦的相对论中是被允许的，如此一来就把一个均匀的温度带向遥远的地方。但爆胀模型一定要具有很强的灵巧性，这样才能与传统的观测结果相一致。

1997年，Joao Magueijo和他的同事Andreas Albrecht开发了一个简单的与暴涨相抗衡的模型。这一模型可追溯到20世纪30年代英国物理学家狄拉克（Paul Dirac）的一个想法，他认为自然界的物理学常数可能不是恒定的。Magueijo和Albrecht意识到，如果光在早期宇宙中被提高到更快的速度，那么光可以快速移动，使得相距遥远的不同区域拥有相同的温度。

如今，Magueijo也提出了在宇宙微波背景的涨落中测试可变光速的方法，使乍听之下非常激进的想法变成物理学家可以实际检验的东西。假如光速真的可变，那就意味着宇宙中的自然法则并不如我们今天所看到的一样。

对许多人而言，反物质似乎依然存在于科幻小说之中。但其实，无论是我们的身体，还是日常食用的香蕉，许多食物都会释放出非常微量的反物质这种已经证实存在的物质。

上个世纪20年代，狄拉克为了解释像电子这样的微小、快速移动的基本粒子的行为，成功地将量子理论与狭义相对论结合在了一起。他书写了一个优雅、简洁的统一方程，而那个方程还蕴藏一个令人意想不到的结果。狄拉克方程预言了，每一种物质粒子都有一种相应的反粒子，除了电荷相反，这种反粒子与粒子的性质一样。

首先，反物质粒子不可能在离物质粒子很近的周围，因为一旦它们相遇就会相互湮灭，并会产生X射线的高能闪光。粒子在各种小尺度上的行为或许能使得物质略多于反物质，但这不足以解释我们所看到的这种巨大差异。

莫非缺失的反物质在别的我们不知道的地方？比如在完全由反物质构成的恒星和星系中？反物质构成的恒星所发出的光与普通恒星相同，而且反物质恒星也会像我们的太阳通过太阳风释放出粒子一样，释放出反粒子风。当这些反粒子与星系外的普通物质接触时，也会释放出在宇宙中可见的X射线。但到目前为止，我们还没有看到太阳系里过任何一种类似的东西。

在今天的宇宙中，正电子和反质子都可以被相对容易地制造出来，比如当高能粒子在已经死亡的恒星周围的强磁场中发生碰撞时。大多数氦是在宇宙诞生的最初几分钟内产生的，因此，找到反氦，就等同于找到能产生大量反物质的过程。倘若我们找到一份反质子颗粒集合体，便可确认宇宙中存在一枚反物质星辰；这是唯一一种能够制造出重于碳及更强的核子的天体。

想要寻找这些反粒子信号，就必须将探测器发送到太空，因为反粒子一旦与我们的大气层接触，就会即刻湮灭。因此，这类搜寻工作不仅对探测技术有着极为苛刻的要求，还需要足够久的时间才可能收集到有意义的、足以说明问题的事件。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!