之前他们多说我发的东西吧,太小众,为了进一步强化该概念,本期说说宇宙的归宿。哈哈哈。
怕了你了.......
要想知道箭最终射向何方,落在何处;其实是从瞄准靶心的那一刻就已经决定了。所以探究宇宙的命运,应该先从宇宙的起源开始。
箭中靶心
本文从三个层次探讨宇宙的归宿,其实都很浅显啦。
1,膨胀的宇宙。我们的宇宙是一个膨胀的宇宙。这一点从哈勃红移、3K背景辐射都已经证实。
略作说明:设想一个蹦蹦车从远处开来,直观的印象是马达的塔塔声频率越来越高,也就是塔塔的声音越来越急促。换成科学的说法就是:声波的波长随着距离的拉近而降低,也可以换言之:波长随着距离的远离而拉长。
按照波长排序的色谱:红橙黄绿蓝靛紫。
波长从长到短的可见光光谱图
于是我们也可以再换个说法:即随着距离的远离,宇宙中的恒星“显得越来越红”。这大约可以通俗的解释为哈勃红移。
哈勃红移证明了宇宙是一个膨胀的宇宙:即所有的物体都在彼此远离,在三维世界中,类似一个气球,上面有好多的斑点,随着气球的膨胀,点点之间越来越远,并且:任何一个点都可以认为自己是中心点,距离越远逃离的速度越快。
膨胀的气球
针对膨胀的宇宙,还有著名的3K背景辐射,因为实际观测结果和理论模型如此之符合,绝对可以当做核心的实验证据。有关3K背景辐射,导致两位发现者获得了1978年的诺贝尔物理学奖。
2,那么问题来了,宇宙会一直膨胀下去吗?
首先明确引力是一种弱力,非常弱,但是恰如老子所言“大音希声,大象无形”,强弱本就是互为因果,引力如此之弱,以至于我们经常忽略,但是引力如此普遍从在,就必须重视。夸张一点说,引力最终会战胜一切,统治宇宙。
扔一个球,逃离地球(就是发射卫星的意思),叫第二宇宙速度;扔一个球逃离太阳系,叫第三宇宙速度,速度如果足够快,我们就能够扔一个东西出去,永远的逃离出去。
宇宙速度
换一个说法:宇宙是否会膨胀下去,取决于现在的膨速度和宇宙的重量的博弈,速度如果足够快,那么宇宙永远膨胀下去;如果不够,宇宙会越来越慢的膨胀,然后达到平衡,然后开始引力占领上风,宇宙开始坍塌,并且速度呈现几何级数的增长,最后终于时间和空间被无限的挤压,形成一个点---- 奇点,也就是时间和空间的开始点和终结点。
3,于是问题来了,我们要是知道宇宙的膨胀速度和重量,就可以判定宇宙的命运。宇宙的膨胀速度目前来看这个事儿并不复杂,复杂的是宇宙的重量。首先一点:宇宙中到底有什么物质,我们依然知之甚少。暗物质到底有多暗?黑洞到底有多黑?还有多少我们并没有发现的宇宙物质?星云、恒星、尘埃、黑洞,他们在大尺度上是否是分布均匀的?密度大约如何?这些都依赖于我们进一步的观察。
宇宙一撇
宇宙的命运
一个普遍的认知是:宇宙最终会是一个循环的宇宙,也就是说引力最终会战胜一切,导致宇宙的坍塌,时间和空间挤压到一个奇点,然后开始新的循环:宇宙在量子尺度内暴涨,然后慢慢的降速,达到一个平衡点,引力占领宇宙,宇宙坍塌,压缩到奇点。
大爆炸影像图
又:时间之箭永远向前吗?按照我们的理解,膨胀的宇宙时间向前,坍塌的宇宙时间向后。但是这是从我们现在的坐标来理解的,假设我们现在出来坍塌的宇宙之中,我们同样认为“我们的状态是向前的”,也就是说,时间之箭永远向前---- 因为坐标的相对选取。
也可以换句话说:我们左右的智慧生物依赖于能量,当宇宙变慢,我们能利用的能量将会变少,也就是越来越困难,于是我们同步的和宇宙一起变慢;也就是说,我们并不能感觉到变慢,因为一切的感知、神经的传递、大脑的思维都将会变慢。
结论:理论上说,我们仍然不知道宇宙的最终命运;但是基于科学常识(如果我们的认知在宇宙尺度内可以叫叫做“科学”的话),宇宙将会是一个循环的宇宙,犹如这样的函数:f(x)=|sinx|。
这将是一个多么悲观的结论---- 我们折腾半天,最后的结论是,我们仍然一无所知。










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