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大爆炸理论存怪异事实 最终所有星系都将"消失"

http://www.kexue.com 2014-03-03 10:58:23 凤凰科技  发表评论


这张美国宇航局的图片展示了宇宙从大爆炸到现在的进化过程

  距离两名科学家发现宇宙大爆炸理论“里程碑”式的证据已经有50年了。这两名科学家,罗伯特-威尔逊(Robert Wilson) 和阿尔诺-彭齐亚斯(Arno Penzias)当时正利用美国新泽西州贝尔实验室的大喇叭天线观察银河系。然而,他们的发现使得他们能够一窥宇宙大爆炸后37.8万年的情景。这两名科学家最终发现了从各个方向渗透宇宙的宇宙迷雾,也就是宇宙微波背景辐射。它是宇宙大爆炸的特征,形成于138亿年前宇宙刚形成时。然而,理解他们在1964年所发现的并非易事,以下盘点了你所不知的有关宇宙大爆炸理论以及发现它的科学家们的五大怪异事实。

  两只鸽子的牺牲

  威尔逊和彭齐亚斯开始利用喇叭天线观测银河系时发现了远高于预期的温度。最初科学家们以为是鸽子粪掉入天线内引起这种异常情况。威尔逊和彭齐亚斯清理了天线并将鸽子交给育鸟人,后者随后将它们释放。可是鸽子随后又飞回来并再次在设备内筑巢,最终鸽子被击毙以防止它们在天线内持续筑巢。

  在排除鸽子粪便是引起异常高温的可能原因后,威尔逊和彭齐亚斯提出了具有里程碑意义的理论,也即宇宙大爆炸的残余物宇宙微波背景辐射才是导致高温读数的真正原因。

  威尔逊和彭齐亚斯没有“找到了!”时刻

  威尔逊和彭齐亚斯从未有过很多科学家们重大发现时所经历的“找到了!”瞬间。最初,他们并没有把宇宙学真正当一回事,因为在那时并未产生任何可靠的科研结果。但在与其他科学家见面之后,他们被说服并接受了大爆炸观点。

  “我们经历了漫长的过程试图了解问题的根本”,威尔逊在2月20日哈佛史密森天文物理中心这样说道。“这项发现的重要性随着时间的推移日渐明朗,这一理论逐渐的被发展,科研设备的改进和提高也使得我们能够一窥宇宙背景深处,而不是在完全无特征的画面里盲目寻找。”

  早期宇宙或可能是宜居的

  整个早期宇宙可能是一个巨大的可居住区,有的科学家们这样表示。在第一批恒星的爆炸性死亡后,生命可能出现在这个“室温”宇宙,美国哈佛大学天文学家艾维-劳埃伯(Avi Loeb)这样说道。有的行星可能在宇宙大爆炸后1500万年就支持微生物的存在,这从宇宙学角度看是非常短的时间。“我的预期是这可能是原始生命。” 劳埃伯说道。

  宇宙大爆炸并不是指宇宙的开始

  “大爆炸”的术语并非总是指代宇宙的历史。很多科学家们认为宇宙大爆炸指代了宇宙和其中一切事物的暴力开始,但事实上这个术语远比这种理解更加复杂,美国麻省理工学院的理论物理学家阿兰-古斯(Alan Guth)这样说道。

  “大爆炸”这个术语有点模糊,古斯说道。“人们会以不同的方式使用它,有的人用大爆炸来指代宇宙的最终起源,无论这个起源是什么,很可能是宇宙膨胀之前。我个人认为膨胀是宇宙大爆炸的先驱,确定了大爆炸是我们现在研究的巨大膨胀期。”

  最终我们无法看见其它星系

  由于宇宙大爆炸是以加速的速率膨胀,最终观测者将无法从地球或者银河系内其它地方观测到其它星系。星系彼此远离,那些看似遥远的星系比近一些的星系似乎移动得要更快。“我们将观测到遥远星系远离我们,且速度是在不断增加的。” 劳埃伯说道。“如果你等待的时间足够久,最终遥远星系的移动将达到光速。这意味着光也无法缩小该星系与我们之间的差距。一旦该星系相对我们的移动速度超过光速,那么这个星系里的外星生物将无法与我们交流,发送到达我们星球的信号。”

  在未来某个时间点,每一个星系将比地球上能够观测到的最远距离还要远,每一个星系将超过可见视平线,使得科学家们无法观测它们。“这是宇宙加速膨胀的结果,” 劳埃伯说道。“所有我们目前观测到的星系将以超光速的速度远离我们,自那以后我们将无法追踪它们的下落。”

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