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宇宙起源找到了?這張從宇宙深處傳回的照片,差點撼動整個天文界
2024/01/27

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宇宙起源,一直是人類無法釋懷的問題,不管是中國神話中的女媧造人,還是西方圣經所說的創世界,都太過于「神仙」化,宇宙竟從哪里來?今天就帶大家嘗試解開謎團。

宇宙一詞,最早出現在戰國時期尸佼的著作《尸子》一書當中,他對于宇宙的描述是,四方上下曰宇,往古來今曰宙,意思就是空間上,四方上下,時間上,古往今來。所以宇宙這個詞,當年就是時間與空間的合稱,所有的時間、所有的空間,合起來就是宇宙,這就是中國古人對宇宙的理解,同時古人認為,天地萬物是由氣構成的,且是無限的,這個氣的概念,發展到現在反而變得狹隘了,逐漸成了大家理解的元氣,也就是世界萬物的本源。

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相比于古代人,大家的理解,更偏向于物理觀察,也就是說眼見為實,現在宇宙的觀測,源于1638年天文學之父伽利略的實驗,讓一個人站在遠處的燈塔上,然后一個人蓋住一盞燈籠,計算出光線到達的時間,很明顯實驗失敗了。伽利略得出一個結論,無論你反應多快,時間多精準,都比不上光快,雖然實驗失敗了,但給所有人留下一個疑問,那就是光速究竟多快,留給后人一個發展的契機與方向。

現在NASA的科學家認為,望遠鏡其實就是時間機器,因為光的傳播需要時間,我們現在收集的信息,其實就是宇宙的過去,其實不難理解,光再快,到達我們接收的時候,也會有延遲,只要距離足夠遠,就可以把光的速度無限的減速,光每小時大概能跑10.8億公里,所以我們不會注意燈光幾秒反饋到我們的眼睛,但是當天文望遠鏡探索遙遠的星空時,動不動就是幾光年,這時候就有了觀測意義。

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以太陽為例,太陽距離地球在9300萬英里,意味著我們看到的太陽光是8分20秒之前發出來的,也就是說,我們看到了8分鐘以前太陽的樣子,顯然我們肉眼其實是可以看見過去的,當我們用射電望遠鏡觀測宇宙的時候,只要光源足夠遠,我們距離宇宙最初的影像就最近,當然,前提也是有的,就是觀測設備不會受大氣層等干擾,隨著科技的發展,似乎真相又沒有距離我們很遠。

太空望遠鏡的前世今生!

1946年,科學家萊曼·史匹哲提出一個大膽的想法,為什麼不在太空中放一個太空望遠鏡呢?而且在太空望遠鏡還能更輕易捕捉人眼無法看見的紅外波,史匹哲認為只有避開大氣層的阻礙,才能觀測更多的紅外線與紫外線,對于這個想法,當時的科學界都是當笑話看得,就好比你給古人講汽車,古人也只能造出小推車。

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當時看似荒誕的提議,卻給人類探索太空留下一顆蓄勢待發的種子,經過多年的研究,和不斷資金問題的解決,終于在各種爆炸事故中,哈勃望遠鏡誕生了,1990年4月,哈勃望遠鏡被成功送到大氣層以外,從那時候開始,天文學家對于宇宙的觀測,終于不再是一味的猜測。

據統計,在過去的32年當中,哈勃望遠鏡對宇宙進行了大約140萬次的觀測,也經過幾次故障艱難的維修,到了2021年才因為故障問題,進入休假的模式,也就是同年的年底,新的望遠鏡詹姆斯韋伯取代了它的工作,相比于哈勃而言韋伯的分辨率與靈敏度更高,而且采用六邊形的鏡片設計,那這個望遠鏡有多強呢?大家可以看一下下面的對比圖。

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同樣角度的拍攝,同樣的畫質,韋伯拍出來的像是高清相機,而哈勃拍出了山寨手機的畫面感,甚至有些曾經看不到的星體,韋伯也拍攝了出來,好比下面這張圖片。

這是韋伯拍攝的MAX0723星系團,也是目前為止世界上最清楚的宇宙深度照片,恒星的光芒四射,揭露出很多隱藏結構,特別是更遙遠的信息,相比之下,哈勃拍攝的照片光芒很微弱,觀測范圍更小。

拿出兩張照片對比,也不難看出,為什麼科學界對韋伯望遠鏡有更大的期待,因為越遙遠的星系,就距離宇宙的真相越近,年代也越久遠,我們回不到過去,但是可以觀測到過去的光,從而發現宇宙起源的秘密。

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讓人興奮的是,在拍攝星云圖公布后的兩周,韋伯又成功拍攝了有史以來最遙遠的星系,年齡大概在134億年,這也是目前科學界最遠的追溯,這個星系被命名為Glass z13。現在科學的主流觀念,就是宇宙大爆炸假說,而爆炸的起點是距今138億年前,那時候宇宙處于一個奇點,無限小的狀態,這也是宇宙時間與空間的起源,如果按照已經觀測到的數據,Glass z13是在宇宙大爆炸后大約3億年所有形成的,屬于非常古老的星系,非常接近宇宙的真相,這可信嗎?

探索宇宙的起源

說起宇宙大爆炸理論,還要追溯到上世紀20年代,科學家勒梅特在研究愛因斯坦的相對論之后,提出空間的推移,是隨著時間不斷膨脹的,而宇宙的膨脹源于一個小而熾熱的狀態,他在研究中,把這種狀態稱之為宇宙蛋或者是原始原子,沒錯當時不是叫宇宙大爆炸,而且這個名詞的由來,還非常諷刺。

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就在勒梅特的這種學說假設出來,并廣泛流傳之后,在1949的應該一檔節目中,英國天文學家弗雷德·霍伊爾對宇宙蛋的理論進行了抨擊,說出了爆炸這個字眼,結果成就了這個假說。

也就是說,宇宙大爆炸這個詞語,是一個反對宇宙大爆炸的人,讓它流行起來,然后讓世界所熟知的,在霍伊爾的眼中,大爆炸理論宇宙無限小,是一個無法讓人接受的事實,他認為,宇宙應該是一個恒定的狀態,而科技界反對的聲音,也不在少數,比如美國等離子體研究員埃里克·勒納,他認為NASA最新公布的SNAX0723星系團,已經是對大爆炸理論的一種否定,為什麼這麼說呢?

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宇宙大爆炸假說當中,認為星系最初形體是不規則的,是一個原始的狀態,經過無數次的演變,最終成為我們今天看到的星系圖案,或橢圓,或者明顯的形狀。然后韋伯發現的星系圖,最初的模樣,已經是非常接近原始狀態了,但還是規則的星系團,有著穩定且規則的形狀。勒納認為這個圖像讓人驚嘆,并且拍下的星系遠比想象的要多,這些星系非常的有規則,并不是無序的狀態,很古老,簡單來說宇宙之初,他們就以完全成熟的形態展現出來了。

當然,就目前而言,宇宙大爆炸依舊是描述宇宙起源最好的理論,反對者甚至都被調侃了,就真理而言,這些都是無關緊要的,因為真理要經得起質疑與考驗,尚且假說還沒得到證實,無論哪種說法,最終都會隨著科技的發展與進步,不斷的推陳出新,有的或許對了,有的或許錯的很離譜,但是都不重要,重要的是人類一直在探索進步,科學就是提出問題,做出假設,得到結論的這麼一個過程,人類的認知還是太有限了,所以宇宙起源還是謎題,不過關于宇宙的起源,尼古拉·特斯拉曾經給過一個確切的答案,小伙伴自行甄別。

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大咖的宇宙起源學說

1899年,特斯拉在接受采訪時表示,一切都是光,首先是能力,其次才是物質,他認為宇宙的產生也是如此。也就是說,他認為物質的基礎,是最原始的能量,而這個能量就是光。特斯拉還認為,物質是光的表象,因為能量比物質更古老。反過來說,是否意味著物質都是源自光呢?

科學家對于光是什麼的解釋非常多,在牛頓的眼里光是例子,在克里斯蒂安·惠更斯眼中光是波,後來愛因斯坦跳出來,說大家別吵了,光即是例子,也是波,甚至在1934年的時候,就有科學家試圖把光轉化為物質,顯然,到目前為止,這種實驗還沒有成功,因為需要大量的高能粒子配合,可惜高能粒子不聽話。

時間到了2012年,科學家發現了希格斯玻色子的存在,這種粒子可以給物質能量,從而產生原子,要知道這也是各種物質的基礎,因此希格斯玻色子被認為是塑造世界的萬能粒子,有人親切的稱它為上帝粒子。

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這也是人類科學研究的一個新里程碑,不僅證明了真空不是真正空,還證明空間不是純粹的虛無。甚至有消息稱,有物理學家正在尋找傳遞暗物質的新粒子暗光子,這里不多介紹。

其實,按照中國古人的觀念,宇宙之初是氣的存在,這個氣是虛無的,但又真實存在的,也可以稱為道,我們開一個腦洞,如果真有一個神,而神的思想有著無窮盡的能量,可以創造萬物,那這種能量創造出來的宇宙,古人稱之為氣,現在科學家稱之為光,這也就解釋為什麼神話傳說中,神仙下凡,都是七彩祥云,耀眼奪目了。

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再往深層次去思考,如果光是一種能量,同時也是一種物質,那千變萬化的光,不就組成形形色色的大千世界?同時另一個問題也就來了,光是能量,那麼暗是什麼呢?人類對于暗物質的了解,遠遠比不上對光的了解,以現在人類的認知與科技,直接探索宇宙,無疑是大海撈針,或許這種說法也太樂觀了。

隨著人們意識到自我的渺小與宇宙的浩瀚,或許哪一天我們的認知又被重新顛覆,展現在我們面前的又是另一個世界,我們可以拭目以待,更要珍惜現在,你覺得呢?

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