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韦伯看到宇宙最深处,发现大爆炸似乎没有发生!科学家:感到恐慌
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2023.06.22 安徽

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现代科学认为我们的宇宙诞生于138亿年前,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的,我们所看到的恒星、行星、彗星、小行星、中子星等等,都是宇宙大爆炸之后的产物,我们的地球就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为冥王星的体积和质量都太小了,于是将它踢出了行星的行列。

在太阳系的八大行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球,科学家认为,地球之所以能够诞生生命,主要是因为地球满足了生命诞生的基本条件,这些基本条件分别是适宜的温度、充足的空气和丰富的水资源,如果说一颗行星能够满足这些基本条件,那么这颗行星诞生生命的可能性就会很大,为了寻找外星生命,科学家们也做了很多努力,科学家发射了很多探测器,而且还发射了大型望远镜,比如说韦伯望远镜,韦伯太空望远镜原计划是2007年发射,当时的预算是5亿美元,之后在2021年年底发射升空,从制造到发射已经花费了100亿美元,相当于3个卡西尼号,18辆机遇号火星车。

这个费用相当于中国24年间从成立项目到神舟11号的全部费用,韦伯太空望远镜是最大的红外空间望远镜,口径6.5米,最初设计8米,但是因为预算问题缩小了尺寸,这也是观测到宇宙大爆炸第一缕光线的最低要求了,而且镜面是18块正六边形镜面拼接而成,质量很轻,为了能够增加反射光,镜面还镀了一层金,厚度只有120纳米,这个厚度是人头发厚度的200分之一,光是涂这个表面就花费了工程师6年的时间,每块镜面后面都装有7个马达,以便能够做到10纳米精度的镜片调整,望远镜不光是拼接式,还是折叠式,必须如同折叠伞一样才能够装到发射火箭中,韦伯望远镜升空之后,象征着人类对太空探索进入了一个全新的时代。

一直以来如何追踪宇宙各种现象,并由此探究出宇宙的历史和太阳系的未来,都是一个非常难以解决的问题,因为太空是一个充斥着各种电磁波和高能粒子的环境,而地球被大气层、磁场所包围,形成了一个典型的信息孤岛,想要获得更多的宇宙信号,望远镜就必须建立在地球之外,由于韦伯望远镜的运行轨道距离地球有150万公里,对其进行维护几乎是不可能的,所以韦伯望远镜在升空之前,所有遇到的问题都必须提前解决,为了调整光学系统,韦伯太空望远镜还配了126个小型电机,利用韦伯望远镜科学家对宇宙有了更清楚的认知,根据科学家的研究发现,由于系外行星用光学望远镜基本看不见。但是韦伯望远镜却不存在这个问题,它采用了红外线观测,只要有足够的温度,物体就会发出红移,这样光学望远镜看不到的行星,韦伯就能够观测到。

韦伯望远镜比较特别的地方是它的运行轨道,它不像哈勃那样围绕地球转动,而是位于太阳和地球系统的拉格朗日点L2上,距离地球有150万公里,通过韦伯望远镜,科学家观测到了不一样的景象,韦伯望远镜给人类传回了第一批全彩宇宙图像以及光谱数据,在首批公布的五张照片中,所蕴含的信息能够让整个科学界震惊,在短短五张照片内,韦伯望远镜清晰的为人类展示了46亿年前的星系团,那个时候太阳刚刚诞生,这次韦伯望远镜升空之后,主要的目的有4个:第一是观测宇宙大爆炸之后,宇宙中形成的第一批恒星和星系,第二是研究星系的起源和演化,第三是研究恒星和行星系统的起源,第四是研究行星系统和生命起源。

根据科学家对韦伯最新的观测数据分析得出,138亿年前的宇宙大爆炸好像没有发生,根据《arXiv》刊载的一项新研究,标题开头甚至写了恐慌,科学家AllosonKirkpatrick表示:现在我发现自己凌晨三点醒着躺在床上,想知道我做的一切是否都是错的,看到这里,相信很多朋友都会产生一个疑问,就是为什么科学家的反应会这么大?其实宇宙大爆炸理论是目前人类认可度最高的一个理论,科学家认为,早期的宇宙所有物质之间的距离离得更近,辐射的波长更短、能量更高、当然温度也会更高,当我们回溯遥远的过去,现存的有机分子不会存在,构成有机分子和岩石行星的重元素也不会存在,甚至在某一个阶段,宇宙中还没有形成任何的恒星和星系。

如果在往回看,当宇宙达到一定的温度,中性原子也无法形成,因为高能辐射可以电离任何的中性原子,在中性原子之前,高温甚至能够将原子核分离,形成一片由质子和中子组成的粒子海洋,甚至宇宙在温度更高、密度更大的状态下,质子和中子也会被分解成夸克和胶子,这时候宇宙中的高能量的辐射粒子碰撞后可以自发的产生等量的物质和反物质,宇宙大爆炸并不是科学家凭空猜测出来的,在上世纪60年代的时候,科学家利用宇宙微波背景辐射的发现以及氢元素丰度的确定让科学家们更加确信宇宙大爆炸的理论,按照宇宙大爆炸的理论,在宇宙最初的时候只是一个能量奇点。

一般理论认为这个奇点没有空间,宇宙半径尺寸接近于零,但它却被科学家认为集合了宇宙中所有的物质和能量,被看作是一个密度无限大、热量无限大、温度无限高、体积无限小的点,就这样,宇宙中所有的物质和能量都挤压在这样一个高压环境中,而在奇点发生爆炸的一瞬间,所有的物质和能量被释放了出来,目前宇宙中的物质粒子都是在宇宙大爆炸之后的4分钟内形成的,在宇宙大爆炸38万年后,宇宙温度才下降到3000度左右,科学家通过三种现象确定出宇宙诞生于大爆炸。

证据一:哈勃红移

在20世纪初的时候,埃德温.哈勃在观测星系时发现,星系中的光谱出现了红移现象,这些现象表明,这些星系正在远离我们,看到这个现象之后,埃德温.哈勃提出了一个大胆的猜想,那就是我们的宇宙还在不断的膨胀当中,这个理论刚提出的时候,很多科学家都不敢相信,就连著名的爱因斯坦都无法相信,不过后来科学家经过研究发现,埃德温.哈勃的说法确实是对的,后来爱因斯坦也放弃了宇宙恒定不变、无始无终的宇宙常数。这个理论证明了远处的星系正在高速远离我们,而且各个方向都是一致的,根据膨胀速度和宇宙年龄计算,宇宙是从一个无限小的奇点开始的。

证据二:宇宙微波背景辐射

在上个世纪60年代,美国科学家彭齐亚斯和R.E.威尔逊因为发现了这个现象被授予诺贝尔物理学奖,宇宙微波背景辐射证实了大爆炸学说温度从极高逐步降温到现在极低这个预言,根据大爆炸的理论,138亿年前的宇宙是处于极高的温度,虽然经过了138亿年的膨胀冷却,温度已经变得很低,但是大爆炸发生后应该还残留着辐射,而这个背景辐射已经被科学家观测到了,大约是2.7k,和大爆炸理论完美结合。

证据三:宇宙元素丰度

根据科学家的研究发现,宇宙中的元素是由轻元素逐渐变成重元素,而通过从宇宙学模型中推测出的元素丰度,和早期天体中的元素丰富进行对比,发现宇宙中元素丰度是和大爆炸理论完美吻合的,氢元素和氦元素的年龄几乎和宇宙同龄,而这两个元素就是在宇宙大爆炸的时候形成的,科学家认为,在宇宙大爆炸早期,温度非常高,宇宙中主要是高能电磁波,它们之间会相互碰撞和湮灭,然后产生正反粒子,每10亿对正反粒子还会发生湮灭,留下一个正物质粒子,在这之后,宇宙中留下了大量的质子,中子和电子。

由于中子的质量比较大,而且中子非常不稳定,所以形成的中子并没有质子那么多,在宇宙大爆炸38万年后,宇宙的温度开始下降到3000开尔文,这时候光子开始在宇宙中传播,而原子也开始形成,两个质子、两个中子和两个电子能够形成一个氦原子,科学家通过计算得出,氢原子和氦原子的比例是3比1,这说明此时宇宙中的元素主要就是氢元素和氦元素。通过种种迹象,科学家认为,我们的宇宙起源于大爆炸。

科学家利用韦伯望远镜在宇宙中看到了一个编号为GHz2的星系,其直径估计只有600光年,但是它的光走了长达134亿光年,可以计算出它的表面亮度是宇宙中最亮星系的600倍,密度是现在星系的数万倍,而且根据观测的数据,遥远星系中的星系似乎也不是各种各样的形状,并且也没有发生大量的碰撞,大部分星系似乎都有平滑的星系盘和明显的螺旋结构,难道说我们的宇宙并不是起源于大爆炸?虽然在科学界关于宇宙起源的说法有很多,但是目前科学家认可度最高的就是大爆炸的说法,只不过现在科学家还无法确定,毕竟大爆炸理论当中还存在一些漏洞。

比如说奇点是如何产生的?在我们现有的物理学当中,根本不存在无限大或者无限小的物质,但是由于奇点太过于神秘,所以科学家只能够用无限这个词来代替,目前科学家还在积极的研究奇点的奥秘,科学家通过韦伯望远镜观测到的数据发现,在早期的宇宙当中,似乎就已经出现了大量发育完全的星系,像银河系这样的星系不再少数,在如此短暂的时间内,显然来不及形成这么大的星系,如果这个理论是对的,那么出现这种情况的可能性就有两个,第一个就是宇宙大爆炸的时间比我们预计的还要早,第二个就是宇宙并不是诞生于大爆炸,如果说宇宙大爆炸理论是错误的,那么人类物理学将会被推翻,几百年来人类的努力都白费了,毕竟现在科学家探索宇宙也基本上是按照大爆炸理论来进行的。

宇宙浩瀚而神秘,在宇宙中还隐藏着很多我们不知道的奥秘,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的探索世界的奥秘,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,不过人类现在的认知还远远不够,宇宙到底是如何形成的?这是人类走出地球之后最想要知道的问题,想要解开这个奥秘,最好的办法就是亲自飞到宇宙边缘,看看宇宙外面是什么?目前人类的飞行速度连太阳系都无法飞出去,想要找到宇宙的边缘,实在是太困难了,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,能够长久的在宇宙中发展下去,对此,大家有什么想说的吗?

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