探寻宙外宇宙

来源 :科学Fans | 被引量 : 0次 | 上传用户:pipijiayoua
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  什么是平行宇宙?
  《源代码》中量子计算机构建的8分钟的世界?《钢之炼金术师》中黑色大门的两边?《盗梦空间》中造梦大师建筑的虚拟世界?还是《黑洞频率》中宇宙时空出现一个裂缝,导致另一个世界的信息传递到我们的世界?
  更惊悚一点,会不会另一个宇宙中存在另一个你?
  平行宇宙(Parallel Universes),一种在物理学里尚未被证实的理论,根据这种理论,在我们的宇宙之外很可能还存在着其他的宇宙,而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应,这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同,也可能不同。
  从宇宙大爆炸说起
  众所周知的是,宇宙诞生于一场超级大爆炸。在标准宇宙模型中,我们生活的宇宙历史足够古老,它出生于137亿年前,那是一次标志性的大事件——宇宙大爆炸。当时,作为初生婴儿的宇宙只是一个微小、致密、灼热的奇点,它的成长过程则是一个以大爆炸奇点开始,温度不断下降、冷却的绝热膨胀过程。
  对于宇宙大爆炸,流传着三大主流证据。
  1.伟大天文学家埃德温· 哈勃(Edwin Hubble)在对宇宙进行观察时,首先证实了银河系外其他星系的存在。随后,他进行了更加细致的观测,研究了星系的形状和亮度。在1929年,哈勃发现我们的宇宙并非静止,无论从哪个方向,星系都在飞离我们,并且距离越大飞离得越快。星系之间距离的持续增加,说明了我们的宇宙正在进行着扩张与膨胀。思维逆转,既然距离在增加,可以想象在很久很久以前,这些星系曾经是相隔很近的,最早它们甚至置于一处。不难想象,宇宙曾经处于一个体积极小、密度极大、温度极高的点,那便是宇宙大爆炸发生时的状态。
  哈勃定律
  V=HD
  2.在宇宙形成之初,由于大爆炸的温度极高,高温物质将发出特殊的电磁辐射,科学家称之为黑体辐射。它充斥于整个宇宙,直到137亿年后的今天,仍有残留,其辐射温度已降为约2.7K。这种辐射是由来自各个方向的强度极弱的微波构成的一种背景辐射,称为宇宙微波背景辐射,也叫3 K背景辐射。1964年,美国工程师阿诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)在使用贝尔实验室的一台微波接收器进行诊断性测量时,无意中发现了这种以前从未接触过的额外辐射,又在这项意外的促成下光荣地获得了诺贝尔物理学奖。
  3.在科学家的大爆炸理论中,非常轻的元素(氦-4、氦-3、氘和锂-7)是在宇宙形成之初的大爆炸中产生的。科学家们通过观测得到这些元素在宇宙中所占比例,这与他们推算出的理论值能够达到基本吻合,在另一层面上,也吻合了宇宙大爆炸理论。
  说清了宇宙大爆炸,则能够轻松地理解宇宙一直处于膨胀状态,那我们是不是可以大胆做一个假设,整个宇宙中有没有部分宇宙空间膨胀得快一点或者慢一点?嘿嘿,这就是“泡泡宇宙”原理的灵感来源。
  平行宇宙中的你
  1 957年,美国普林斯顿大学的博士生休·艾弗雷特(Hugh Everett)在他的博士论文中提出了量子力学的多世界解释,即平行宇宙假说。艾弗雷特从小就对爱因斯坦怀有深深的崇敬,在他12岁的时候,还曾经写信给爱因斯坦询问一些关于宇宙的问题。在他的多世界理论中,所有孤立的系统都遵循薛定谔方程,但波函数从未坍塌,只是世界和观测者进入了一个叠加状态。当我们讨论薛定谔的猫时,我们不必再去烦恼它究竟是死是活还是要死不活,而是世界直接分裂成一个死猫的世界和一个活猫的世界。如果艾弗雷特的理论是正确的,那么在此时,在另一个宇宙里,你并没有看这篇文章,而是正在写作业。如果在这个宇宙中,你正在补习功课,而在另一个宇宙中,你也许正和同学在踢足球。
  探索平行宇宙
  宇宙微波背景辐射被认为是探索宇宙的最重要信息之一,所以,从彭齐亚斯和威尔逊偶然捕获这个意外的“金矿”后,COBE卫星(宇宙背景探测器)和美国宇航局的WMAP卫星(威尔金森宇宙微波各向异性探测器)也专门对它的信号和信息进行了探测和收集。英国天文学家在微波背景辐射图中发现了12个同心圆,其中一些有5个圆环,他认为这些圆环来自于大爆炸以前的撞击。也就是说,宇宙其实存在于大多数科学家公认的宇宙大爆炸之前,而我们现在生活的宇宙也许就是在前宇宙时期黑洞与其他宇宙碰撞后的产物,而在这个碰撞前还有其他类似的宇宙也说不一定。
  以史无前例的高灵敏度著称的欧洲航天器普朗克空间望远镜花费了两年半的时间进行观测并收集了一幅奇特的宇宙空间图像,一大批物理学家及计算机信息学家正在努力对其进行破解,也许它会为平行宇宙的存在提供有力证据。也许在将来,平行宇宙将经历一个漫长的过程,最终成为一门独立的学科来进行研究和学习。
  下期预告
  《科学Fans》9月号,理论物理博士松鼠会Sheldon将与你一起探讨更深入的平行宇宙。
其他文献
一辆重型摩托安静地停在路边,一群青年人围着它指指点点,就像围观一个稀世珍品。《科学Fans》的猫哥奋力挤入人群,看见这辆摩托车的时候瞬间就呆住了,它就像准备给予敌人致命一击的忍者,那股潜藏的凶狠甚至超过纯红的法拉利跑车……  机车资料  名称:Ninja ZX-14  乘员:对于重机车来说,一个人就够了  制造商:日本川崎重工  绰号:六眼魔王  最高时速:跑得过法拉利  赛场对手:超级跑车超级重
期刊
看过天龙八部的童鞋一定对段誉所使用的凌波微步印象深刻,此步法精妙异常,习者体态轻盈,行走有如浮于水上,此乃居家旅行、逃命开溜必备技能。  “凌波微步”一词出自曹植的《洛神赋》,其曰:“体迅飞凫,飘忽若神,凌波微步,罗袜生尘。”本来是形容洛神行走于水上的轻柔优雅——一直怀疑金老先生看了洛神赋以后,由于对洛神烟视媚行之态极为推崇,才在天龙八部中加入了这种步伐。不过,没整明白的是,那么有型的东西怎么就成
期刊
上帝用苹果砸了一个人,于是我们有了一个伟大的物理学家——牛顿;上帝将咬了一口的苹果送给一个人。于是我们有了乔布斯。如果没有乔布斯,我们就没有苹果。我们可能不知道什么是工业设计;用户体验可能会晚上十年才走进你的生活……  1 年少成名  当乔布斯在自家车库DIY第一台苹果电脑时,还只是一名大学肄业生。他与儿时玩伴史蒂夫·沃兹尼亚克一起,在很短时间内就将苹果由一家DIY计算机的手工作坊发展成为全球计算
期刊
穿过树林,一座古老的哥特式建筑矗立在校园的西南角:尖尖的屋顶、平直的线条无不向人们传达着冷峻与神秘。如今,这座建筑已经成了—所大学的宿舍,我们故事的主人公——大学生埃尔伯就住在这里。他搬进宿舍时就听同学说过,这座城堡曾是炼金术师的炼金房,不时会发生一些神秘的事情。  暗秘之钥  贤者之石,这块谜一样的石头不禁使他浮想联翩。  这天,乌云裹挟着暴雨袭击了大学校园,埃尔伯不得不提前终止自习,急忙奔回宿
期刊
5000年中華文明史可以看成是一部王朝兴衰史。王朝更替背后有怎样的规律,一直是历史学家希望了解的。于是,很多历史学家都发表了自己的理论来解释王朝更替,比如著名的“黄宗羲定律”就指出农民税费方面的怪圈:历史上的税费改革不止一次,但每次税费改革后,由于当时社会政治环境的局限性,农民负担在下降一段时间后又涨到一个比改革前更高的水平。石笋的记忆  2008年11月,兰州大学资源环境学院张平中教授与他所带领
期刊
场景资料  名称:小站之战  场景内容:东线战场,苏军与德军在小型火车站遭遇  出场武器:T34坦克、4号坦克G型、虎王坦克、BP42型装甲列车、Skz半履带装甲车、铁拳反坦克火箭弹、欧宝卡车、4联装防空炮  特点:拟真度很高,兵人的使用到位,很好地刻画了城市遭遇战中敌我双方的紧张态势。  模型资料 类型:场景模型   出场模型品牌:田宫、利华、小号手  大小:1米宽,4米长 耗时:3个月  看过
期刊
新发现的世界竟是破纪录的黑暗,而其原因仍是不解之谜。专家如是说。
期刊
月球的重力“笑果”  影片的开始,相信没有人可以看出这个监狱竟然存在于月球,每一个演员的动作都那么流畅自然,完全没有受到月球的1/6地球重力影响,无论是蛋糕落地还是耳环的摆动,无论是铁门开合还是锁链解开。这部电影当然是在地球上拍摄的,这些表现当然毫无“笑果”,不过等到观众看到“野兽鲍里斯”冲出监狱,明显活动减缓,落地速度变慢才看到,哦,原来这是一座月球上的监狱。那么,为什么在监狱里面没有受到月球的
期刊
横跨于天堑的桥梁,不仅拉近了两岸的物理距离,还以其特有的建筑之美吸引着公众目光。当然,拱桥由于令人血脉贲张的空高吸引了极限运动爱好者。作为一名极限运动的仰慕者,我有生之年一定要找一座桥来一次华丽蹦极。  米约公路大桥  地点:法国南部  构造方式:斜张式  全长:2460米  最大空高:343米  一句话总结:全世界最高的桥  米约大桥,为了制作全长2 460米的桥面,总共耗费了36 000吨钢材
期刊
放眼望去,大街上的“四眼”不在少数,更何况有那么一部分人为了美丽,还戴着隐形、美瞳等货。可以想象,在眼镜发明之前,眼神不好的人在生活中会有多么痛苦。正是由于眼镜的出现,才让近视的同学不再那么强烈地感受到“雾里看花,越看越花”的无奈。而现在的眼镜,除了其基本功能外,装饰的功能也越来越受到重视。  眼镜发展史  多功能眼镜
期刊