你瞭解宇宙嗎?宇宙十個有趣的事實(圖)



你瞭解宇宙嗎?(圖片來源:Adobe stock)

你瞭解宇宙嗎?這裡有關於宇宙的十個有趣事實,不知你是否都瞭解。

1、宇宙年輕的時候是熾熱的

人們接受最為普遍的宇宙學模型是所謂的「宇宙大爆炸」。宇宙微波背景輻射(CMBR)的發現已經對此加以了證明。但是嚴格地說沒有人知道究竟是什麼發生了「爆炸」,我們只是通過推論得知宇宙在誕生時候是無限熾熱的,並會隨著膨脹逐漸冷卻。

宇宙在膨脹剛開始幾分鐘的時候溫度大約是10億K,1秒鐘的時候溫度是100億K。與之相比今天宇宙的平均溫度只有2.725 K。

2、隨著年齡的增長,宇宙會變得越來越寒冷

對遙遠星系的觀測表明,宇宙的膨脹在加速。這顯示宇宙會逐漸冷卻,並很有可能難逃「大凍結」的命運。

導致「大凍結」的原因是缺乏熱源(能量),也被稱為「熱寂」。威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)對當前宇宙的幾何結構和密度所作的精確探測傾向這個結果。

3、宇宙的直徑超過1500億光年

當前對整個宇宙寬度的估計大約是1500億光年。雖然不同年齡段的宇宙這一數值極為不一致,但是假如你考慮到宇宙在加速膨脹,就比較好理解。

4、宇宙誕生已有137億年

同樣值得注意的是這一數字的精確度已經高於1%。它是由研究小組從WMAP採集到的所有必需信息中得出的,而這些信息的來源是對宇宙微波背景輻射的探測。

傳統方式也對此數據有貢獻,比如對特定放射性原子核丰度的測算。球狀星團內大多含有最古老的恆星,對這些星團的觀測結果也指向相近結果。

5、地球不平坦,但宇宙是平坦的

基於愛因斯坦的廣義相對論,宇宙的存在形式可能會有三種:開放、閉合或平坦。同樣是WMAP,它對CMBR的觀測結果證明——宇宙是平坦的。

這種幾何結構和其不可見的固有本性即所謂的暗能量,共同導致了宇宙的最終命運——「大凍結」。

6、宇宙的大尺度結構

在最大的結構上,宇宙是由纖維狀結構、巨洞、超星系團、星系群和星系團組成的。超星系團由星系群和星系團組成。超星系團可以是「壁」的一部分,而「壁」是纖維狀結構的一部分。

巨大而空曠的空間被稱為「巨洞」。根據對CMBR的探測,在宇宙發展的極早期階段,宇宙不同方向的溫度有細微不同,這些不同最終使物質在宇宙的某些部分聚集成團,而其它部分變得相當空曠。

7、宇宙的很大一部分是由我們無法看到的東西構成的

通過不同波長的電磁光譜,如無線電波、紅外線、X線以及可見光,我們可以看到看到宇宙的很大一部分。但是不幸的是,更大部分的宇宙,無論我們用什麼頻率都無法看到。

引力透鏡、溫度分佈、星系的軌道速度和自轉速度等現象都表明可能存在著一種下落不明的物質。明確地說,這些觀測結果都顯示有暗物質存在。另一種不可見的實體本性是所謂的暗能量,它被認為是星系加速遠去的原因。

8、宇宙沒有中心

星系的中心並不是宇宙的中心,因為星系並非是整個宇宙。宇宙可能沒有中心,每個星系都在互相遠離。

9、每個星系都在以最快的速度互相遠離

星系都在加速互相遠離。實際上,根據最新的數據,有人相信宇宙可能會以「大撕裂」告終。屆時每一個原子都會分崩離析。

這個理論源自觀測到的宇宙加速膨脹。持這樣徹底大災難命運觀點的科學家相信,這種膨脹永遠都不會停止,因此一切都會四分五裂。

10、要更深刻地瞭解宇宙,我們必須對比原子還小的結構進行研究

自打宇宙學家開始用大爆炸模型在時間上追溯遠古事件,他們專注宏觀宇宙的目光便開始投向越來越小的空間。他們知道,隨著對過去的推論不斷深入,他們越來越接近一個極熱、極密、極小,而且擁有極端高能的宇宙。

這樣的環境顯然存在於對微觀世界進行研究的粒子物理領域。所以,在最新的研究中,宇宙學和粒子物理開始不可避免地進行合作。


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