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20个宇宙中的未解之谜

一个世纪以来,我们已经探索了许多宇宙的奥秘,但宇宙中仍然充满神秘以及许多未知的现象。那么我们首先要问的是:什么是宇宙?根据维基百科我们知道,它包含了时间和空间,包括行星、恒星、星系、星际间的气体尘埃、亚原子和所有的物质和能量。好吧,这样的回答听起来了无生趣。但是,随着科学家对真理的不断追求,当我们知道的更多的时候,也有更多的疑问。这里,我们为你列出了宇宙中的20个未解之谜,这些问题让科学家绞尽脑汁却无法给出一个确切的答案。

20宇宙的年龄?

二十一世纪,尽管科学和科技呈指数式的迅速发展,而面临这样听起来很简单一个问题,科学家给出的答案依然存在着不确定性。基于最新的观测计算,宇宙年龄为:138亿年。(点击《宇宙,元旦快乐》了解更多。)

19星系是如何诞生的?

关于星系是如何诞生的有着很多的争论,但是没有人可以确定的说自己是完全正确的。在宇宙大爆炸后,科学家不确定原子是慢慢的聚在一起并逐渐产生恒星,到星团最后形成了星系,还是宇宙一开始就形成了一个巨大的物质团块,并在之后慢慢分裂成星系的。

18什么是费米泡?

2010年,哈佛-史密森天文中心的科学家在银河系盘上下发现了延伸数万光年的一对费米泡。这些巨大的泡泡结构是银河系中心发射出的高能伽玛射线,但是关于费米泡科学家所知的并不多。

17宇宙大爆炸之前是什么?

在大爆炸之前,如果有,那是什么存在于宇宙之前?我们已经慢慢地越来越了解大爆炸之后的宇宙,但是在此之前,科学家毫无线索。或许我们永远都无法知道。

16生命是在地球上诞生的吗?

我们知道,在太阳系诞生之初,地球上是没有生命存在的。再之后,生命出现在我们星球上,最终演化成我们今天所看到的物种。但是,关于生命是不是起源于地球上或者其它地方仍然是一个巨大的谜题,科学家对此争论不休。一些理论指出当地球上的环境还处于跟现在不同的早期,生命也是有可能自发的出现在地球上的。而另一方面,另外一些科学家相信,复杂的有机分子可能来自于太空中,并通过彗星或流星体带到地球上。

15什么是暗物质?

事实上,暗物质究竟是什么,科学家根本还不知道。但是,科学家却能够从观测中推测出它的一些性质。比如,我们知道它是暗的,这意味着它不可能会是像恒星和行星那样。再比如,它也不是由普通物质组成的黑暗区域。还有,暗物质不是反物质,也不是星系大小的黑洞。(点击《兰德尔、暗物质和恐龙》和《它们正在寻找宇宙缺失的那一部分》查看更多。)

14宇宙有多大?

千年以前,我们祖先就诘问着宇宙到底有多大?我们现在可以确信的是,宇宙真的很大很大很大!我们目前所知的是可观测的宇宙大约为138亿年,我们离可观测宇宙边缘的距离为460亿光年远,而且宇宙还在不断地膨胀,并越变越大。

13黑洞有多普遍?

黑洞是近几十年的研究热点,但是黑洞的概念其实可以追溯到1780年代。John Michell和Pierre Simon Laplace想象应该存在着“暗星”,其引力太阳就连光都无法逃脱。但是,科学家对黑洞的了解还不全面。比如在2014年,科学家发现有一个星系中央存在着三个超大质量的黑洞,这可能意味着黑洞团比原先想象的或许更普遍的存在与宇宙中。

12土星环是如何形成的?

现在最被广为接受的看法是,土星环是由一些像彗星、小行星和卫星在强大的土星引力下在轨道被撕裂。这些被撕裂的天体之间又互相对撞形成更小的碎块围绕着土星。

12火星为何会干枯?

去年,NASA的探测器已经在火星上找到了曾经有水流的却找证据。但是,科学家还不清楚为何这颗红色星球会变得干枯,并变得不适合居住。或许是因为小行星的强烈撞击把大气层抛向天空,又或者是因为太阳风的侵蚀。

10什么是伽马射线爆?

在过去三十年中,伽马射线爆是天文学上的最大谜题之一。天文学家观测到它们的喷发,但是对于什么机制导致了伽马射线爆却一头雾水。

09什么是暗能量?

关于暗能量我们现在所知道的是它布满在整个宇宙之中,表现的像“反引力”,占了宇宙总能量大约68%,也是导致宇宙加速膨胀的幕后黑手。除了这些,没人知道的更多。暗能量可以说是本世纪最大的谜题之一!

08真的发生过宇宙大爆炸吗?

根据爱因斯坦的广义相对论,如果将我们的宇宙进行时间反演,我们会得到宇宙在138亿年前处于一个无限小的点,密度和温度都无限高的状态,经过大爆炸了才慢慢膨胀成今天我们观测到的宇宙。如今大多数的科学家都接受这样的一个宇宙标准模型,但是,科学家无法解释在这个点--也就是奇点,或在这之前到底发生了什么。事实上,我们现在只能推测大爆炸是如何发生的。

07我们是孤独的吗?

在历史的长河中,人类就开始寻找这个答案,但是至今我们并没有接收到关于外星人存在的任何线索。我们是否能够识别所有的生命类型?是否有可能其它的生命体对于我们来说太过陌生而超越了我们的认知范围?

06我们是否活在平行宇宙中?

在人类开始有能力自我思考更多的时候,有一个问题就一直盘旋在我们脑中:我们怎么知道我们所看到的一切就是一切呢?现在有科学理论表明平行宇宙应该存在,但是要去试验这样的一个想法却并非易事。

05引力究竟是什么?

引力在宇宙中扮演着至关重要的角色。引力使物质相互吸引结合在一起形成月亮、行星和恒星。正是因为引力,当我们松开手中的物体时,总是往下落的,而不是往上。好吧,这是所有人都知道的事实。但是,这意味着什么?尽管科学家可以观测并理解引力的“行为”,但是对于它为何存在却毫无线索。比如,如果引力是一个使所有物质之间都相互吸引的力,为何原子内部仍然大部分都是空的?又是为什么把原子结合在一起的力跟引力如此的不同?是否有可能自然界中的四种基本力有可能只是同一种力的不同表现?所有这些问题都促使我们要重新思考引力的本性。

04水是生命的必要元素吗?

从古至今,所有的科学家和生物学家都对一样事情非常确信:水是生命必不可缺的。但是,近来的研究表明,在长期缺水的状态下,微生物也可以一直生存下去。这就使科学家怀疑,水是必须的是否仅限于我们已知和理解的生命体之中?

03存在其它像地球的行星吗?

到目前为止,科学家还没有发现一颗跟地球完全一样的行星存在,也不能确定任何一颗行星是适合生命演化并居住的。但是,要找到像地球的一样行星并非是不切实际的。去年,NASA就发现了第一颗地球大小的行星(Kepler-186f),并且位于一个很像我们的太阳的“宜居带”。或许在不久的将来我们会找到更多适合人类迁移的行星。

02宇宙的最终命运是什么?

这是一个值得思考却很可怕的问题。我们的宇宙会在什么时候以什么样的结局结束自己的生命?科学家提出了所有可能的理论,但是都充满了不确定性。(点击《宇宙的命运》查看更多。)

12存在反宇宙吗?

1928年,物理学家狄拉克提出了“反物质”的存在,他发展了一个新的理论结合了量子力学和狭义相对论来完整的描述电子间的作用。我们从这个理论中知道,物质和反物质是会互相湮灭的。那么在宇宙大爆炸开始的时候难道不是应该有相等的物质和反物质,在那个时候就都该湮灭消失吗?有没有可能大量的反物质还存在在其他的地方并未被我们观测到?这样的问题导致了一个直接的推测,其实存在着一个完全由反物质组成的反宇宙,只是还未被我们观测到。(点击《猜猜什么水果能产生反物质》查看更多。)

文/Zwicky/原理(ID:principia1687)

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来自:熊出没大大  > 宇宙
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