浩瀚神秘的宇宙

宇宙太大、太复杂、太神秘、听说有人研究宇宙到最后接近崩溃,越研究越觉得宇宙超出人类的认知,越研究越绝望,最后放弃科学去研究上帝了,这么浩瀚的宇宙只能是上帝创造的,科学无解。

下面让我们看看宇宙的一些数据:

宇宙有多大:

用数字来描述你可能感受不到宇宙有多大,咱们就用实例来说明。你在海滩上抓一把沙,大概有1万颗沙粒,如果我告诉你宇宙中的恒星比你手中的沙子还多,你可能会相信。但如果我告诉你宇宙中的恒星比你站立的沙滩上的所有沙子还多,你可能会觉得有点不可思议。事实是宇宙中的恒星数量比地球上所有的沙粒加起来还多,想像一下地球上的沙漠、海洋和河流中有多少颗沙。这还不包括行星和卫星,咱们的太阳系就有8颗行星和146颗卫星,如果要把天上所有的恒星、行星和卫星加起来,数量之多要把你从梦中吓醒。

根据天文学家估计,仅我们所在的银河系就有一千亿颗恒星,最大的恒星比我们的太阳大1700倍。而在可观测到的宇宙中,像银河系这样的星系有二兆(万亿)个。所有星系的恒星加起来有2000亿兆颗(200 billion trillion)。注意这里的单位是万亿,2千亿个万亿是什么概念?反正我是已经没有概念了。

那么宇宙的空间有多大呢?太阳系的直径约为2光年,也就说是光都要飞两年才能飞出太阳系,光的速度是每秒30万公里,每秒可绕地球七圈半。银河系的直径约为10万光年,而宇宙的直径更是惊人的930亿光年。



宇宙之外是什么我们不知道,有些人说宇宙是无限的,有些人说宇宙是有限的,还有人说宇宙之外还有无限个宇宙。更有人认为存在平行宇宙,我们每个人都同时生活在每个平行宇宙中,有多个自己,头晕!

时间有开始和结束吗:

1970年,英国科学家霍金和彭罗斯两人用广义相对论证明宇宙和时间从大爆炸开始,在黑洞中结束。两位因此得到了诺贝尔奖提名,但由于这只是理论,无法验证,因而没有获得诺贝尔奖。

说起大爆炸理论,这也是一个让人觉得无法理解的东西,在大爆炸以前,整个宇宙就存在于一个比原子还小的空间。大约138亿年前,这个小点突然爆炸了,在亿亿亿亿亿分之一秒的时间内(Planck time,10的负43次方)从一个只有亿分之一个原子的小点膨胀到几十万光年的星系,这怎么可能?爱因斯坦的相对论不是说任何东西的速度都不能够超过光速吗?宇宙怎么会在这么短的时间内扩张这么大?其扩张的速度是光速的亿亿亿亿倍,这是不是让人崩溃?

学者们还真找到了大爆炸的证据,那就是宇宙还在膨胀。不过按照常理,宇宙膨胀的速度应该逐渐降低。但事实是宇宙膨胀正在加速。这是怎么回事?科学家们无法解释,就说是暗能量在推动,还说宇宙中大约70%的能量都是暗能量。但什么是暗能量?不知道!我们只知道宇宙在加速膨胀,除了暗能量没有其他的解释。科学家用暗能量来解释宇宙的加速膨胀,又用宇宙的加速膨胀来证明按能量的存在,这是不是循环论证?

再说一下宇宙中的物质来自于何处,按照宇宙大爆炸理论,所有的物质都来自于能量。随着宇宙冷却,能量变成了物质和反物质粒子。粒子形成质子和中子,质子和中子结合形成原子核,原子核与电子配对形成原子。

宇宙中所有能看到的物质都是普通物质,但普通物质只占宇宙中所有物质的5%,其余的95%都是看不见摸不着的暗物质和暗能量。

至于反物质。就是质量和结构与普通物质相同,但电荷相反的物质。普通物质是负电子、正质子,而反物质是正电子、负质子。反物质与普通物质相碰会一起毁灭消失,产生出比原子弹还强烈千倍的爆炸。我们在自然界并没有捕捉到反物质,不过用电子对撞机把两个基本粒子加速到接近光速相撞,据说测到了反物质,虽然只存在了40亿分之一秒,真不知道是怎么测出来的。

那么在大爆炸之前的宇宙又是什么样子呢?有人说大爆炸之前没有宇宙,所以也没有时间。但大爆炸所需的能量又来自于何处?凭空生出来的吗?学者们无法解释,虽然有多种理论,那也全都是假设。所以有人说大爆炸证明了上帝造万物,除了上帝还有谁能够把整个宇宙塞进一个比原子还小的空间里?

宇宙的未来又是怎么样?会是怎么样的一个结局?这又有好几个理论,最有可能的结局是《大冻结》。随着宇宙的持续膨胀,星系之间的距离越来越远,能量越来越稀薄。最后所有能量用完,就连黑洞也蒸发消失,整个宇宙一片黑暗寒冷。由于没有任何能量留下来,宇宙将一动不功,永远处于黑暗和死寂不变的状态。哇,太恐怖了。

还有一种《大挤压》说法,宇宙的膨胀最终会逆转,星系开始回缩,导致所有物质坍缩,挤压到一起形成宇宙大爆炸前的那一个小点。随后是新的大爆炸,宇宙重新开始。所以宇宙就是一个大爆炸、大收缩,再爆炸,再收缩的重复过程。

第三种是《大撕裂》说法,宇宙中的暗能量变得越来越强,撕裂星系、撕裂星球,甚至撕裂原子,把所有的物质都变成初始的粒子状态。只是不知道暗能量怎么会越来越强,谁在给暗能量增加能量?

宇宙估计能存在100兆(100 trillion)年,这也是时间的终点,在那以后就没有时间了。时间居然有开始和结束,时间开始以前不需要时间吗?时间结束以后又怎么计时?我们可不可以说时间结束一万年以后新的宇宙又开始了?是不是有点绕?

人类可以星际穿越旅行吗:

理论上可以,但现实不可能。

地球到火星的最近点大约5400万公里,马斯克的火箭要飞7个月才能到达。太阳系的半径约为1光年,1光年大约9.7兆(9.7 trillion)公里。载人宇宙飞船如阿波罗(Apollo)的时速可达4万公里,要大约2.7万年才能飞1光年的距离。太阳系都飞不出去,还谈什么星际旅行?而银河系(下图)的直径为10万光年,那要飞多少年?



当然,如果我们乘坐光速飞船,不到一年就可以飞出太阳系。但飞出银河系仍需要几万年。

有人或许会说时间是相对的,按照爱因斯坦的相对论,时间会随着速度改变,一个物体的速度越快,时间就会变得越漫,当速度达到光速时,时间就停止了。所以乘坐光速飞船旅行,不管飞多久,时间都不会变。

问题是你在光速飞船上时间不变,但地球上的时间却仍然在变。假设NASA让你去宇宙边缘拍些照片送回地球,你上飞船时是30岁,飞了465亿年(宇宙半径),终于到达宇宙边缘。你高兴的说:哇,我仍然30岁。然后你照了几张宇宙外的照片,想发送回NASA,回头一看地球不见了,地球的寿命只有几十亿年。

宇宙太大,乘坐光速飞船哪里都去不了,就只能在太阳附近转转。星球之间的距离动辙成千上万光年,离我们最近的仙女座星系也有250万光年距离。

那么有没有方法瞬间穿越宇宙呢?还真有一个方法,那就是通过“虫洞”(Wormhole),又称“爱因斯坦-罗森桥”。根据这个理论,空间是可以折叠的,就像一张纸,从一头到另一头距离可能很长,但如果把纸折叠起来,两头的距离几乎为零,虫洞就是连结两张纸片的通道。



通过这种虫洞可以进行星际穿越,甚至可以穿越到其他的宇宙去,转眼即到。早上上班,到宇宙边缘打个卡,照两张自拍,晚上回家发个朋友圈。 

宇宙扭曲不但是理论,还是真实的存在,黑洞附近的空间就是扭曲的,所以从理论上讲这种星际穿越是可行的,只是需要巨大的能量。

宇宙中有第二个地球和其他人类吗:

宇宙这么大,照理说应该还有像地球这样的星球,应该有像人类这样的高级生物存在。

但我们现在还没有发现外星人,也没有发现第二个地球,我们不断发现类似地球的星球,但不是太热就是太冷,或者其他原因被淘汰。找到第二个地球并不是想像的那么容易,必须满足己下列条件:

一,这个行星必须在恒星的宜居带轨道上,不能离恒星太近也不能太远,不能太冷也不能太热。这个距离很敏感,南极距离澳大利亚不远,但就这点距离就使南极洲的光照不足,温度太低,人类无法生存。

二,恒星和行星的大小,运转速度和角度都很重要。地球自转决定一天的长度,围绕太阳的轨迹决定一年的长度,倾斜的角度决定一年四季,这些缺一不可,完全吻合的行星还真不好找。

三,这个行星必须由冷却的坚固岩体组成,这样才能挡住球心的岩浆喷发,阻挡地热,产生适当的吸引力,水份和大气层才不会逃逸到外太空。要知道早期的地球也是一个四处冒火的红炭,经过几十亿年才冷确下来,生物才能存活。

四,这个行星必须要有水、大气层和保护磁场。地球上空的磁场挡住了大部分太阳辐射和太阳风,生物才不被烤死。据说火星原来也有大气层,由于没有强大的磁场保护,被太阳风把大气层给吹走了,火星表面的水也被烤干了。

五,这个行星还必须要有一个月亮,月球的引力稳定了地球的轴倾角,这才有四季。如果没有月球,地球的轴会来回摇摆,倾斜度乱变。

六,这个行星还必须要有其他的行星保护。就像地球,太阳系的其它行星吸走了流星,而使地球免遭密集流星撞击,一次流星撞击就可能毁灭地球上的生命。

把上面这些因素叠加在一起,要找到类似地球的星球,其难度成几何极数增长。

现在发现的最像地球的行星是开普勒-452b(Kepler-452b),此星位于恒星的宜居带内,几乎与地球与太阳的距离相同,轨道周期约为385天,半径约为地球的1.5倍,也是岩石行星。由于此星与地球相似,又被称之为“地球2.0”。然而此星的质量是地球的五倍,从恒星接收的能量和辐射比球略多,也不知道有没有水和大气层,因此目前尚不清楚它是否宜居。这颗行星距离太阳系约1800光年。

地球毁灭后人类怎么办:

地球的寿命取决于太阳的寿命,当太阳的燃料耗完,核聚变停止,重力将接管一切,剩余的物质开始内缩,导致热量的激增,太阳的等离子外层急剧膨胀,太阳变成一颗巨大的红巨星,最后膨胀到地球轨道,将地球吞噬。



地球还能存在40亿年,但大约13亿年后就会变得不再适合生物生存。马斯克要到火星上去建造人类定居点,为地球末日做准备。还有人更疯狂的提出要给火星建造一个大气层,并且说已经有了方法。哇!只有想不到,没有做不到。但这有用吗?火星离地球这么近,都在太阳系,当地球毁灭时,火星恐怕也将同时毁灭。要移民就去一个有前途的年轻地球,而不是没水、没氧、没大气层的火星。

当然我们现在没有星空穿越技术,即便发现了一颗与地球一模一样的星球,也可能在距地球50亿光年的地方。那个星球可能已经不存在了,我们看见的是那个星球50亿年前的状况,光飞了50亿年才到地球。就算去开普勒-452b,光速火箭也需飞1800年,一般火箭则要飞3千万年。所以除非我们能够制造一个太空虫洞,就别做太空移民梦了。

或许外星人有星空穿越技术,借用宇宙中巨大的暗能量扭曲宇宙,建了个虫洞来访问过地球,不是有很多人说见过UFO和外星人吗?人类可能永远也掌握不了这项技术,沒有那个智商,就像鸡鸭永远也学不会微积分一样。

其实这些都不重要,说不定再过几百年人类自己就把地球给毁了,不用等到地球自然毁灭了。现在每年有成千上万个物种灭绝;亚马逊雨林正在快速消失,估计2100年将不复存在;海洋中的塑料垃圾堆成山,太平洋中有一片160万平方公里的垃圾带,有3个法国的那么大;石油开采也就100多年,现在已经用得差不多了,剩下的储量只够用50年;南北极的冰盖也正在迅速消失;更别说我们还生产了可以毁灭地球10次的原子武器,一次核大战地球就完了

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