美科学家预测宇宙死亡后的世界

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 16:30:37
美科学家预测宇宙死亡后的世界
   据国外有关媒体5月24日报道,在即将出版的一期《广义相对论与引力》杂志上,美国的科学家们提出这样一个疑问:如果人类的知识最终消失,那么一旦这些星系不复存在,未来有智力的生物将如何研究空间?他们能否想得出“宇宙大爆炸”这种理论,或者能否重新发现相对论这一学说呢?
  美国俄亥俄州凯斯西储大学的理论物理学家劳伦斯-克拉斯认为,多年来一个众所周知的事实是,宇宙正在迅速膨胀--这种膨胀速度即便还不足以撕碎宇宙,也足以使遥远星系以超光速的速度远离我们。人类所在星系以外的任何星系都有可能在一千亿年内消亡。克拉斯解释说:“未来的观测者们可能会举步维艰,因为他们将对我们的小星团进行观察研究。如果没有宇宙哲学理论,未来的观测者们将无法认识到宇宙正在膨胀”。这样就会造成一种混乱,人们对宇宙的认识将回复到19世纪末20世纪初的认知状态。换而言之,观测者们会像20世纪20年代的科学家们一样,认为宇宙仅仅只是一个静态的,或者说非膨胀的星系团。《广义相对论与引力》杂志称:“那样就会猛地一下子回复到静态宇宙的认识。”
  此外,未来的观测者还将面临另一个难题,即一旦宇宙微波背景辐射--“宇宙大爆炸”的印迹--在两千五百亿年间消失,那么观测者们将无法确定宇宙是如何产生的,更无法判定是何时产生的。根据多普勒效应的原理,一旦一列超速行驶的列车靠近时,汽笛发出的声波会被挤压成高音,当列车通过时,声波慢慢舒展成低音并逐渐消失。同样道理,宇宙在向外膨胀时,“光高”会变长并减弱。在克拉斯看来,尽管光的波长能达到我们星系大小的长度,但也会慢慢被吸收掉。
  然而,克拉斯相信将来会有一个人(可能是形式上的人类)能成为下一位爱因斯坦,并重新发现广义相对论。他甚至希望未来的观测者将能够通过研究我们星系中的恒星来解释太阳系是如何产生的。克拉斯称:“关于未来观测者无法了解宇宙的真实历史还有一种积极的说法,那就是,他们的电视屏幕上几乎没有静电噪声,因为如果周围没有遥远星系发射宇宙射线,电波将会纯净得多。”
  刚刚诞生的宇宙是炽热而且致密的,随着宇宙的迅速膨胀,其温度迅速下降。最初的1秒钟过后,宇宙的温度降到约100亿度,这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷,核反应开始发生,生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,并逐渐演化成星系、恒星和行星,在个别天体上还出现了生命现象。
  宇宙死亡和重生的循环是很可能的,或者,当宇宙的真空突然变成某种完全不同的物质时,宇宙可能会有一个非常奇特的结局。宇宙可能在一次大坍塌中向内塌缩,或者我们将迎来另外一种更加暴力的结局,它称为大撕裂。慢慢陷入黑暗仍然是一个处于竞争地位的理论,但是恐惧却不是:漫长的黑夜将会比你想象的有趣一些——想象一下到处是巨大的  钻石的宇宙,你就大概知道结局将是什么了。直到最近,宇宙中的支配性的力量看来仍然是恒星和其他物质之间的引力。这就意味着宇宙的未来只有两种可能,要么宇宙的密度大到使引力能够克服大爆炸以来的膨胀并且把所有的物质在一次大坍塌中重新拉到一起,成为“大坍塌”,要么宇宙的密度不足够大,膨胀将会永远持续下去。美科学家预测宇宙死亡后的世界
   据国外有关媒体5月24日报道,在即将出版的一期《广义相对论与引力》杂志上,美国的科学家们提出这样一个疑问:如果人类的知识最终消失,那么一旦这些星系不复存在,未来有智力的生物将如何研究空间?他们能否想得出“宇宙大爆炸”这种理论,或者能否重新发现相对论这一学说呢?
  美国俄亥俄州凯斯西储大学的理论物理学家劳伦斯-克拉斯认为,多年来一个众所周知的事实是,宇宙正在迅速膨胀--这种膨胀速度即便还不足以撕碎宇宙,也足以使遥远星系以超光速的速度远离我们。人类所在星系以外的任何星系都有可能在一千亿年内消亡。克拉斯解释说:“未来的观测者们可能会举步维艰,因为他们将对我们的小星团进行观察研究。如果没有宇宙哲学理论,未来的观测者们将无法认识到宇宙正在膨胀”。这样就会造成一种混乱,人们对宇宙的认识将回复到19世纪末20世纪初的认知状态。换而言之,观测者们会像20世纪20年代的科学家们一样,认为宇宙仅仅只是一个静态的,或者说非膨胀的星系团。《广义相对论与引力》杂志称:“那样就会猛地一下子回复到静态宇宙的认识。”
  此外,未来的观测者还将面临另一个难题,即一旦宇宙微波背景辐射--“宇宙大爆炸”的印迹--在两千五百亿年间消失,那么观测者们将无法确定宇宙是如何产生的,更无法判定是何时产生的。根据多普勒效应的原理,一旦一列超速行驶的列车靠近时,汽笛发出的声波会被挤压成高音,当列车通过时,声波慢慢舒展成低音并逐渐消失。同样道理,宇宙在向外膨胀时,“光高”会变长并减弱。在克拉斯看来,尽管光的波长能达到我们星系大小的长度,但也会慢慢被吸收掉。
  然而,克拉斯相信将来会有一个人(可能是形式上的人类)能成为下一位爱因斯坦,并重新发现广义相对论。他甚至希望未来的观测者将能够通过研究我们星系中的恒星来解释太阳系是如何产生的。克拉斯称:“关于未来观测者无法了解宇宙的真实历史还有一种积极的说法,那就是,他们的电视屏幕上几乎没有静电噪声,因为如果周围没有遥远星系发射宇宙射线,电波将会纯净得多。”
  刚刚诞生的宇宙是炽热而且致密的,随着宇宙的迅速膨胀,其温度迅速下降。最初的1秒钟过后,宇宙的温度降到约100亿度,这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷,核反应开始发生,生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,并逐渐演化成星系、恒星和行星,在个别天体上还出现了生命现象。
  宇宙死亡和重生的循环是很可能的,或者,当宇宙的真空突然变成某种完全不同的物质时,宇宙可能会有一个非常奇特的结局。宇宙可能在一次大坍塌中向内塌缩,或者我们将迎来另外一种更加暴力的结局,它称为大撕裂。慢慢陷入黑暗仍然是一个处于竞争地位的理论,但是恐惧却不是:漫长的黑夜将会比你想象的有趣一些——想象一下到处是巨大的  钻石的宇宙,你就大概知道结局将是什么了。直到最近,宇宙中的支配性的力量看来仍然是恒星和其他物质之间的引力。这就意味着宇宙的未来只有两种可能,要么宇宙的密度大到使引力能够克服大爆炸以来的膨胀并且把所有的物质在一次大坍塌中重新拉到一起,成为“大坍塌”,要么宇宙的密度不足够大,膨胀将会永远持续下去。
据新华社12月6日电 美国国家航空和航天局(NASA)研究人员5日说,他们通过太空望远镜首次观测到恒星被宇宙黑洞吞噬的过程。

  加利福尼亚理工学院研究人员苏维•格扎里说,NASA一架太空望远镜2004年意外捕捉到两束来自牧夫星座的紫外线光波。由于如此强烈的紫外线光只在黑洞吞噬恒星时才会产生,科学家据此在随后两年内跟踪观测到位于牧夫星座中心的黑洞撕裂并逐渐吞噬一颗恒星 的过程。

  格扎里解释说,每个星系中心都存在一个黑洞,拥有巨大引力,能吞噬其附近包括光在内的任何物体。

  NASA科学家说,这颗属于牧夫星座的恒星在运行过程中逐渐靠近黑洞,被引力“撕裂”成几部分。被分裂的星体残片先是在黑洞附近盘旋,最终被吸进黑洞。这个过程释放出紫外线,被太空望远镜探测到。

  格扎里说,这是人类首次详细观测到这样的奇观,因为“每1万年才会有一颗恒星运行到黑洞附近,被撕裂吞噬”。
美科学家回避大爆炸学说提出宇宙进化新理论

据俄罗斯有关媒体2月2日报道,美国北卡罗莱纳大学的天体物理学家们克服了宇宙学中现存的一些矛盾并于日前提出了有关宇宙进化的一种全新理论。该理论回避了当前天体物理学家们普遍认同的“大爆炸”学说。

  根据北卡罗莱纳大学科学家们提出的新设想,人们看得见的宇宙是在无穷无尽地重复着膨胀和收缩两个阶段,所谓的“大爆炸”并不是宇宙最原始的起点。

  该理论是由来自兹卡罗莱纳大学的天体物理学家波尔-弗莱姆普顿、刘易斯-杰伊-鲁宾和洛里斯-鲍姆共同提出的。根据新理论,看得见的宇宙在处于膨胀阶段时,暗能量(目前尚未研究清楚的宇宙神秘物质)会不断加快宇宙的膨胀速度。在暗能量的作用下,宇宙间所有的物体都会各自飘散到很远距离,以致于这些物体之间相互不能发生作用。也就是说,宇宙间的一切--大到黑洞,小到一个原子都已经遭到破坏。在“时间进程停止”和时间消失之前的瞬间,宇宙间所有物质又重新收缩。被快速膨胀“撕碎”了宇宙物质又重新开始骤然收缩并以“大爆炸”的方式形成“新”的宇宙。

  据该大学的科学家们认为,我们当前看见的宇宙就是这样诞生的。这只是宇宙无穷无尽地膨胀和收缩循环过程中的一个周期。从这个意义上来讲,宇宙不止一个,在漫长的宇宙进化史上,会有无数个新宇宙以这样的方式诞生。

  科学家们认为,有关宇宙进化周期性的假说之前已经存在,只不过是之前的设想与基本的物理定律不相符而遭遇否定。如今,北卡罗莱纳大学科学家们提出来的这一理论则成功克服了违背基本物理定律的问题。不过该理论的真实性还需要通过未来人类发射至轨道的各类宇宙探测器和空间实验室来验证。
宇宙膨胀速度正不断增加,我们的星系团将以超越光速的速度远去

  我们身处的宇宙已有近140亿岁了。它创造出了各种事物的原料,如恒星、行星、树、城市、汽车、甚至人类。我们的世界已经完成了。但宇宙仍在演变,它的结局到底怎样?目前,科学家提出了很多关于宇宙灭亡的推论。

  有个说法指出,宇宙会耗尽能量并停止膨胀,恒星、星系、行星和所有原子都会开始塌缩,紧缩成针尖大小,这被称为大坍缩。

  要了解宇宙是否会发生崩塌,科学家就必须先弄清,宇宙是否仍在膨胀,或膨胀的速度是否正在减慢。

  通过测量1A型超新星的亮度,科学家就可以研究宇宙的死亡

  美国劳伦斯·伯克利国家实验室教授、天体物理学家索尔·普密特通过寻找太空中的标记,研究宇宙的死亡。这些标记就是爆炸的恒星———1A型超新星。

  他说:“只要找到足够的1A型超新星,你就能测量它们的亮度。亮度较高的超新星距离比较近,亮度越来越弱的超新星,一定是离我们越来越远。亮度很低的超新星,距离就很遥远了。”

  1A型超新星很像制造重元素的超新星。但1A型超新星有个重要的特点,它们爆炸的亮度都是相同的。

  这是因为它们形成的过程都一样。两颗恒星在重力的作用下互相绕行。其中一颗是缩小的高密度恒星,发出高热和白光,它就是白矮星。另一颗恒星则膨胀成庞然大物,它就是红巨星,它的燃料即将耗尽。这两颗恒星互相绕行时,白矮星会吸取伴星的气体,开始年复一年地长大。白矮星的质量达到太阳的1.44倍时,就会崩溃、塌缩,接着爆炸,释放出耀眼的光线和能量。每个1A型超新星都是在相同质量时爆炸。因此,宇宙各处都有相同的亮度和可见度。

  天体物理学家普密特研究发现,宇宙的膨胀速度并未变慢

  普密特需要找到数百个1A型超新星,并测量它们远离我们的速度。

  通过比较不同时空的超巨星的位置和年代,普密特便能计算出宇宙的膨胀是否在变慢。他得到了惊人的结果:宇宙的膨胀速度并未变慢。

  普密特说:“我们开始这项计划时,目的是在测量宇宙膨胀变慢的速度,但它变慢的速度并不足以让膨胀停止。事实上,膨胀的速度几乎没有减缓。我们完成分析后发现,膨胀并没有减缓,反而是正在加速。”

  普密特惊人的发现意味着,宇宙不会停止膨胀,并崩坠成针尖大小的超密物质。事实正好相反,宇宙会不断加速膨胀。宇宙正在解体。

  大约在1千亿年后,所有的星系都会瓦解,宇宙的结局是一切都会陷入停顿

  美国凯斯西储大学劳伦斯·克劳斯教授说:“宇宙的膨胀速度不断增加。直到一切都分崩离析,这并不只限于星系,还包括物质、地球、恒星、行星、人类和原子,所有的事物都会烟消云散。”

  太阳燃烧殆尽,大约在1千亿年后,所有的星系都会瓦解。宇宙中将只剩下孤立的恒星,这些恒星的能量也即将用尽。有些恒星会变成白矮星或褐矮星,有些会塌缩成中子星或黑洞。大爆炸之后数千万亿年,就连黑洞也会消失。所有的物质都会分解成最基本的成分。原子也会分解。最后,连构成原子的质子也会发生衰变。

  克劳斯表示,宇宙的未来很可能非常凄凉,成为寒冷、黑暗和空虚的地方。随着宇宙的不断膨胀,星系也开始互相远离。太空会变成一片空虚、死一般寂静。我们的星系团将以超越光速的速度远离我们,并消失在黑暗中。

  最后,一切都会陷入停顿,这就是宇宙的结局。宇宙最后将会死亡,剩下的,只有冰冷、黑暗、死气沉沉的虚空。

  -供稿/美国《国家地理频道》

  ◆延伸阅读

  宇宙之初

  宇宙大爆炸理论如何得来?

  宇宙曾经很小的概念,源自美国天文学家埃德温·哈勃的伟大研究。在20世纪20年代,大多数天文学家都认为,夜空中所有的可见物体都是恒星,都是银河系的一部分。但哈勃却不这么认为,他研究了旋转的仙女座星云后,发现其中有很多恒星,表明它是银河系之外的另一个星系。哈勃证明了其它星系正渐渐远离银河系。星系和我们的距离越远,远离的速度似乎也越快。这说明宇宙正在膨胀。

  如果宇宙真的在膨胀,那么,它过去一定比现在小得多,总归要有个开始。于是,大爆炸理论诞生了。

  当然,没有人知道大爆炸时具体发生了什么。但科学家相信,起初,宇宙中空无一物,没有空间和时间。接着,就有了光。有个小光点出现了,它的温度极高。在大爆炸最初的一刻,宇宙中的所有事物,所有星系中的物质和能量,都被包含在这个比一个原子还小的区域里。这个小火球就是全部的空间,时间就从这里开始。

  宇宙是如何一步步长大?

  小光点速度成长,时间不断流逝,空间也不断膨胀。

  在大爆炸后的百万分之一秒,宇宙已从比一个原子还小,膨胀到了太阳系的8倍大。

  在大爆炸后38万年,宇宙已经膨胀到银河系的大小,温度从华氏数十亿度冷却到了几千度。

  在大爆炸后的90亿年,生命所需的所有元素都出现了。宇宙已经发展成了一个浩瀚复杂的空间,拥有数十亿个星系和无数恒星。在银河系的一个寂静的角落,一大团尘埃和气体开始聚集。它是一个大质量超新星遗留下的碎屑。达到临界质量时,这团碎屑开始猛烈燃烧,一颗恒星诞生了,它就是我们的恒星———太阳。

  尘埃和气体在新恒星的轨道上形成漩涡状的圆盘。在重力的牵引下,这个环状结构中的尘埃和气体开始碰撞。尘埃和气体团越来越大。行星诞生了。地球就是这些行星中的一颗。
我想问一个问题:一个100亿年以前从某一个星球发出的光子,经过广袤无垠的宇宙,在旅行了如此之远的距离之后,它本身的特点、性质会不会仍然保持原样而没有任何改变?它是不是寿命长到无极限?假如它有寿命,那么这些光子会发生哪些改变?
  上面的问题很有意思,谁能够科普?
我一直对大爆炸理论表示怀疑,我觉得红移可能只是一个表象,真正内里的原因或许在于我们还没有发现的光子本身的改变。
从哲学角度看,这么庞大和复杂的宇宙竟然是从虚无中诞生,这个观点让我无法认同。这是我的直觉。
有意思的是,当年被其发明者爱因斯坦抛弃并称之为“一生中最大的错误”的宇宙学常数,并没有被完全抛弃,现在又被科学家们赋予了新的内容。这究竟蕴含着什么?
恒星被黑洞吞噬的过程 以及宇宙死亡的过程是个漫长的过程还是短暂的过程。这些过程产生之前候可能生物已经衰减完了
原帖由 蒙面侠客 于 2007-5-25 07:47 发表
我想问一个问题:一个100亿年以前从某一个星球发出的光子,经过广袤无垠的宇宙,在旅行了如此之远的距离之后,它本身的特点、性质会不会仍然保持原样而没有任何改变?它是不是寿命长到无极限?假如它有寿命,那 ...
请注意波粒二相性,100亿年光子都无法从太阳跑到地球,是波来到了,它的未来服从于宇宙的未来。
宇宙之前是啥样子呢
原帖由 f22 于 2007-5-25 10:12 发表
请注意波粒二相性,100亿年光子都无法从太阳跑到地球,是波来到了,它的未来服从于宇宙的未来。

您真逗,光子没有过来,我们每天看到的都是什么?电磁波?
以人类有限的生存时间去担心1500亿年以后的事,是不是杞人忧天?是不是井底之蛙?:L
原帖由 蒙面侠客 于 2007-5-25 07:57 发表
我一直对大爆炸理论表示怀疑,我觉得红移可能只是一个表象,真正内里的原因或许在于我们还没有发现的光子本身的改变。



红移只是能证明别的星系在离我们越来越远,对大爆炸理论支持比较大的是宇宙背景辐射的发现.
至于这么大的宇宙能不能压缩到一点,看看中子星就知道了,那压缩程度就够大的,压缩程度比它更大的黑洞因为光无法逃逸而无法直接观测
1500亿年,这帮家伙看得还挺长远