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宇宙誕生不是因為大爆炸?韋伯看到宇宙最深處,發現顛覆性的事實
2023/07/31

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多年來,我們一直認為 宇宙起源來自一次巨大的 爆炸,也被稱為 「大爆炸理論」。這個理論通過星系 紅移現象以及 宇宙微波背景輻射的提出和發現,以及對 原始宇宙元素的研究,得到了大部分科學家的支持和認同。

然而,最近一篇發表在 《物理與天文學雜志》上的論文,卻令人開始 質疑大爆炸的存在與真實性。這篇由 埃里克·勒納撰寫的 《大爆炸從未發生:一個結論性的論點》文章,正式挑戰了我們此前所接受的關于宇宙起源的解釋。

更令人驚訝的是, 韋伯望遠鏡最新的觀測結果似乎從側面偏向于勒納的論點,這使得宇宙的起源變得更加撲朔迷離。

普遍認同的宇宙大爆炸觀點是怎麼來的?

「宇宙大爆炸理論」1927年勒梅特

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提出的,雖然當時的人們并不贊同,但是隨著對宇宙的不斷了解和觀測,人們之后也認同了這個觀點。

1929年埃德溫·哈勃發現一些星系正在離我們越來越遠,也被稱為 星系紅移現象。而且星系離我們越遠,紅移現象就 越明顯,這也說明了宇宙確實正在膨脹,星系不僅僅是相對于我們運動,而是整個 宇宙在膨脹

1948年伽莫夫建立了 「熱大爆炸」觀念,認為那次爆炸將無盡的能量和物質釋放到宇宙

空間之中,并且認為現在宇宙中還存留著當時 爆炸過后輻射

紅移相當于遠離我們

被稱為 「宇宙微波背景輻射」的發現更進一步證實了宇宙大爆炸的 真實性。在 20世紀60年代,這一神秘的輻射沒被天文學家觀測到,卻被 彭齊亞斯威爾遜兩個裝電話天線的偶然間發現了

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宇宙微波背景輻射是一種 類似于熱輻射的微弱輻射,來自宇宙起源時的能量釋放。這個輻射幾乎 均勻填滿了整個 宇宙,并被認為是宇宙誕生后較早的輻射。它的存在與大爆炸理論的預測的內容基本一致,這更加強了大爆炸理論的真實性。

并非僅有星系紅移和宇宙微波背景輻射支持著宇宙大爆炸理論,原始宇宙的 元素相對豐度也是 重要的證據

背景輻射的概述圖

早期宇宙充滿了 高能粒子和輻射,處于 高溫高能的環境中。隨著宇宙的膨脹降溫,這些原始的粒子進行 碰撞與融合,形成了更重的元素。在宇宙大爆炸后不久,溫度和密度 逐漸降低,在約 3分鐘的時間內,原始宇宙中的 核反應開始形成了豐富的 氫元素

具體來說,根據大爆炸理論,原始宇宙中 相對豐度最高的是 氫元素,約占總質量的約

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75%。其次是 氦元素,約占總質量的約 25%

通過觀測和實驗測定,科學家發現了與大爆炸 理論預測符合的元素豐度。所以這個看似無懈可擊的理論已被廣泛接受,被大眾視為解釋宇宙起源的唯一真理。

宇宙大爆炸前期概述圖

大膽質疑!爆炸從未發生過?

但在 1991年埃里克·勒納寫了一本 《大爆炸從未發生》的書,對宇宙大爆炸理論進行了 根本性質疑。他提出了一個令人震驚的概念: 大爆炸從未發生過!

特別是最近一篇由勒納在 《物理與天文學雜志》上發表的論文 《大爆炸從未發生:一個結論性的論點》試圖打破這個看似堅不可摧的研究領域,這也是首次在有聲望的雜志上發表一篇質疑宇宙大爆炸理論的文章,引起了科學界和大眾的廣泛關注。

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其實在 1930年,查德· 托爾曼也提出了一種方法來判斷宇宙是靜止的還是正在膨脹。他的方法是比較星系的亮度和它們的紅移程度,通過比較星系的 視亮度和視直徑,從而計算出星系的表面亮度。

也引起其他天文學家對大爆炸理論質疑

通常情況下, 星系越大,亮度越高,更遙遠的星系看起來更暗淡,但它們的表觀尺寸也更小,因此表面亮度仍然相同。所以我們預測所有星系的表面亮度應該差不多。但是多少年來,主流的物理學家從未使用過托爾曼的方法來驗證他們的假設是否準確。

2014年,勒納和他的團隊通過使用托爾曼的方法測試,對超過1000個遠近的星系進行了測量,他們關注的是這些星系的表面亮度(即單位面積上的亮度)。

令人驚奇的是,無論這些星系距離我們

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遠還是近,他們的表面 亮度保持一致,沒有變化。這個發現非常重要,因為它說明了星系并沒有在分離,也就是說宇宙 可能并不是在膨脹

亮度與尺寸的比值稱為表面亮度,并不等于實際亮度

有人通過上述發現提出了一種名為 靜態宇宙論的理論,他們認即光會隨著時間的流逝 失去能量,這種理論也被稱為「 疲勞光假說」。如果宇宙是 靜態的, 疲憊的,那麼托爾曼檢驗準確地預測了我們觀察到的東西,因此 沒有發生大爆炸

如果大爆炸沒有發生,科學界將面臨天翻地覆的變化。首先,我們不再需要相信宇宙的能量和物質是突然從無到有出現的。相反,我們可以認為宇宙是 永恒存在的,而不是只有138億年的歷史,這個觀點得到了很多宗教團體的支持。

另外,我們也可以不再相信宇宙由「暗物質」

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和「暗能量」組成,因為這些概念只是為了解釋宇宙中我們無法理解的東西而提出來的。如果沒有大爆炸,我們可能會發現更多與宇宙起源和組成相關的證據,這將有助于改變我們對宇宙的認識。

宇宙大爆炸若不存在將改寫我們的認知

但是這個理論遭到了支持大爆炸理論的人的反對,而這個 「疲勞光假說」錯誤的,因為在一個靜態宇宙中,大爆炸是不存在的,所以也 不會產生任何 熱量的,但宇宙微波背景輻射卻是 實際存在的。

實際觀測結果表明,目前 唯一幾乎符合所有觀測證據的模型就是 大爆炸理論,因此 勒納的理論在 早期被推翻了。所以說目前來看, 宇宙大爆炸的理論還是成立的

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宇宙大爆炸目前還沒有被推翻

韋伯觀測宇宙,結果顯示大爆炸似乎沒有發生?

韋伯望遠鏡確實看到了一些現在 無法解釋的事,最近韋伯望遠鏡在 宇宙的最深處發現的 初代星系,似乎與我們此前的預期截然不同。那麼韋伯望遠鏡到底是什麼,它又拍到了什麼令人震驚的現象呢?我們接著往下看。

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡(簡稱JWST),是目前世界上 最大、最先進的太空望遠鏡,它的發射計劃于2021年12月,被送入位于地球軌道上約 148萬公里的位置,那里完全沒有大氣層的干擾,從而能夠捕捉到宇宙中一些最神秘又迷人的景象。

上個世紀90年代初。當時,NASA啟動了一項新的太空望遠鏡計劃,目的是取代哈勃太空望遠鏡。雖然哈勃太空望遠鏡在過去的幾十年里為我們提供了許多令人驚嘆的圖像,但它開始出現一些技術問題,并且觀測的頻段有限。于是,科學家們意識到,我們需要一架更強大和多功能的望遠鏡,韋伯空間望遠鏡就應運而生了。

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圖為韋伯望遠鏡

韋伯望遠鏡是一座移動的天文觀測台,它擁有一架 6.5米直徑的主鏡,面積是是哈勃太空望遠鏡的5倍大。這意味著韋布望遠鏡將能夠收集到更多且更清晰的光線,因此能夠觀察到更遠、更古老的天體。

它的科學儀器也非常精密,包括紅外攝譜儀、近紅外相機和中紅外攝譜儀等。這些儀器的結合使得韋伯可以觀測到可見光和紅外線的廣泛頻段,它們將幫助我們更深入地了解宇宙的本質。

韋伯望遠鏡有著 極高分辨率和靈敏度,它可以透過宇宙星云和塵霧看到一些最遠的星系,甚至是宇宙大爆炸之后形成的很早期的恒星。所以它的科學目標是觀測宇宙恒星和行星的形成過程,為研究宜居行星和生命的可能性提供更多線索等等。

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韋伯望遠鏡是目前最強大的觀測工具

近日,韋伯望遠鏡觀測一些遙遠的初代星系,這些初代星系的 數量豐富又成熟,與大爆炸理論預測的宇宙初期的星系情況顯著不同。

初代星系,顧名思義,就是最早的星系,它們誕生于 宇宙大爆炸之后的 幾億年內。我們知道,宇宙大爆炸后,物質開始聚集形成星系,但由于剛開始的時候, 物質非常稀疏,星系的 形成進程相對 較慢

所以在我們通常的科學觀念中,初代星系的 數量應該 相對較少,還未經歷過太多的星際物質積累,所以它們的進化程度應該比較低。而且它們并 不如后續星系那樣發展 成熟

然而,韋伯望遠鏡的觀測告訴這些初代星系非但數量眾多,而且它們的演化過程非常完善和成熟,初代星系的成熟程度也給科學家帶來了很大的意外。

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初代星系概述圖

這意味著,在 宇宙早期某個時刻,初代星系 已經形成大量星,并且它們之間也發生了 相互作用和融合

這就好像是 宇宙的版圖那個時候就已經 基本確定,而后續的星系只是 在這個基礎上進行了進一步的 演化。它告訴我們,雖然大爆炸模型沒有錯,但我們對它的一些假設可能是錯的。

韋伯望遠鏡的觀測結果告訴我們 宇宙的發展充滿了 無限可能性。因此,無論是歷史還是科學,都充滿了的奇跡和驚喜。只要我們保持著好奇心和探索精神,就能不斷提高我們對世界的理解和認識。

宇宙需要我們進一步的探索

如今,我們正處于一個重要的轉折點。大爆炸是否真的發生過,依然是一個 懸而未決的問題。科學家們將繼續努力,通過 更深入觀測和研究,尋找更多的證據來解開這個宇宙之謎。

無論結果如何,這些探索都將帶領我們更深入地了解宇宙的奧秘

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