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嬰兒宇宙
宇宙不是無限的，而是有一個時間上的起點，在那個起點時間發(fā)生宇宙大爆炸，形成了宇宙，迄今約137億年，彷如人類發(fā)育的嬰兒時期，故此得名嬰兒宇宙。
概念
嬰兒宇宙
通過蟲洞相互連通的時空區(qū)。根據(jù)廣義相對論方程式的某些解釋，當(dāng)我們宇宙中一個天體坍縮形成一個黑洞時，它能夠經(jīng)過黑洞中心的奇點膨脹到一個不同的時空中去。這個從奇點膨脹開的時空區(qū)將完全等價于我們的宇宙從大爆炸奇點的膨脹。即使進(jìn)入原始黑洞的物質(zhì)只有太陽質(zhì)量的幾倍，這樣一個嬰兒宇宙卻可以因暴漲而變得同我們自己的宇宙一樣大。
很可能，我們的宇宙是以這種方式由另一個時空區(qū)中的黑洞坍縮成的，而時空總結(jié)構(gòu)（“總宇宙”）是一系列相互連通的泡，就像一杯啤酒上面的泡沫，沒有起始也沒有終結(jié)。要說明這點，可將我們宇宙的時空想象成一個膨脹氣球的外皮，嬰兒宇宙就對應(yīng)從這個氣球上擠壓出來并獨立膨脹的一小塊，從這個嬰兒宇宙的皮上又會像芽體那樣產(chǎn)生新的嬰兒宇宙，依此類推，以至無窮。
雖然這些思想顯得稀奇古怪，許多科學(xué)家，包括英國的斯蒂芬·霍金、美國的西德尼·科爾曼和李·斯莫斯、俄國的安得列·林德，都對它們進(jìn)行過認(rèn)真的思考和數(shù)學(xué)上的研究。詳細(xì)的討論可參看約翰·格里賓著《宇宙的發(fā)端》一書
。
嬰兒宇宙的另一種形式：通過愛因斯坦羅森橋與母體宇宙相接。
相關(guān)研究
斯蒂芬·霍金提出，黑洞蒸發(fā)在某種意義上可以看成粒子通過所謂的嬰兒宇宙穿透到其他宇宙或同一宇宙的其他區(qū)域，這樣就把他的兩個研究領(lǐng)域統(tǒng)一起來。嬰兒宇宙研究的主要成果是證明了宇宙常數(shù)必須為零，盡管當(dāng)代物理學(xué)家的抱負(fù)遠(yuǎn)不止此。
宇宙照片
新華社華盛頓2003年2月12日電（記者毛磊）借助美國宇航局的微波背景輻射探測器，一個國際天文學(xué)家小組新獲得了“嬰兒期”宇宙迄今最精細(xì)的照片。為宇宙大爆炸理論提供了新的依據(jù)。根據(jù)這張照片，科學(xué)家“精確地測量出了宇宙的實際年齡大約是137億年”。這一照片細(xì)節(jié)如此豐富，以致于一些科學(xué)家認(rèn)為它是近幾年來基礎(chǔ)科研領(lǐng)域最重要的成果之一。
據(jù)《紐約時報》2003年2月12日報道，這張照片是美宇航局“威爾金森微波各向異性探測器”頭一年觀測結(jié)果的結(jié)晶，通過將其所包含的數(shù)據(jù)與其他天文觀測結(jié)果進(jìn)行比較，天文學(xué)家們?yōu)橛钪娴哪挲g、組成等找到了更為準(zhǔn)確的答案。他們根據(jù)新照片得出的測算結(jié)果顯示，宇宙年齡約為137億年，這一結(jié)果的誤差率僅為1%，是到目前為止獲得的最高精度；在構(gòu)成上，宇宙中 可見物質(zhì)占4%，暗物質(zhì)比例為23%，剩下的73%全部是暗能量；另外，從幾何結(jié)構(gòu)來看，宇宙是“平坦”的，并將永遠(yuǎn)膨脹下去。上述結(jié)果使天文學(xué)家們倍感欣喜。研究小組成員、美國普林斯頓大學(xué)天體物理學(xué)家施佩爾格爾認(rèn)為，這張照片回答了過去20年來驅(qū)動宇宙學(xué)研究的一些最重要問題，包括“宇宙中到底有多少原子”以及“宇宙年齡究竟有多大”等。
這些結(jié)果也為驗證“大爆炸”等宇宙學(xué)基本理論提供了更準(zhǔn)確、更有力的支撐。普林斯頓高等研究院的巴卡爾說，在哲學(xué)意義上，它們標(biāo)志著宇宙學(xué)研究由不確定進(jìn)入了確定階段。
除了驗證現(xiàn)有理論外，科學(xué)家們從這張照片中還獲得了一些令人意外的發(fā)現(xiàn)，比如說宇宙中第一批恒星可能在“大爆炸”后2億年就開始發(fā)出光芒，比此前所認(rèn)為的要早幾億年。賓夕法尼亞大學(xué)的泰格馬克指出，類似的觀測結(jié)果“將是未來5年中所有宇宙學(xué)研究的基石”。耗資1.45億美元的“威爾金森微波各向異性探測器”(WMAP)2001年6月進(jìn)入太空，運(yùn)行軌道位于距地球約160萬公里的“第二拉格朗日點”附近，主要用于觀測宇宙微波背景輻射，按計劃它的使命還將繼續(xù)3年。微波背景輻射是導(dǎo)致宇宙誕生的“大爆炸”留下的“余燼”，早先的研究發(fā)現(xiàn)，微波背景輻射中存在著細(xì)微的溫度波動，這些波動中保存著“大爆炸”后約38萬年時宇宙的原始結(jié)構(gòu)，現(xiàn)今宇宙中的星系等正是在這些結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成。
三項研究不期而遇
研究理論
重大發(fā)現(xiàn)
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這項成果“是近年來宇宙研究中最重大的發(fā)現(xiàn)之一”。
“宇宙‘暗能量’直到最近幾年才被科學(xué)界所確認(rèn)，”國內(nèi)宇宙學(xué)權(quán)威、國家天文臺李競教授告訴中國《新聞周刊》，“這主要是由于以前人類的觀測技術(shù)所限。要觀察宇宙‘暗能量’的斥力作用所導(dǎo)致的宇宙膨脹加速，大約需要對80億光年之外的早期宇宙進(jìn)行觀測。”
在諸多相關(guān)報道中，人們都把發(fā)現(xiàn)“宇宙膨脹加速”歸功于這次WMAP所拍到的照片。但據(jù)李競教授介紹，實際上有各自獨立的三項研究都不期而遇地得出了“熱脹冷縮”這一結(jié)果。它熱的時候可以爆炸，冷的時候可以使周圍的宇宙出現(xiàn)一條條藍(lán)色透明的巨大蟲子，這蟲子會分泌粘液，這種蟲子很團(tuán)結(jié)，如果所有蟲子到一起分泌粘液，那么，附近的宇宙可能會毀滅。
各項研究
第一項研究，是在觀察80億光年遠(yuǎn)處的超新星爆炸時，其亮度的異常變化只能用宇宙在加速膨脹來解釋；
第二項研究，是從1998年開始的南極上空“飛鏢”探測，它使用的是可以記錄宇宙背景輻射十萬分之一起伏的精密儀器，在2000年得出了“宇宙膨脹在加速”的結(jié)果，論文發(fā)表在該年年底的《自然》雜志上；
第三項研究，是2003年MAP的觀察，這次“看”得更遠(yuǎn)（約120億光年）、更細(xì)致（可以觀察背景輻射百萬分之一的起伏），獲得的細(xì)節(jié)也更多。不同的課題得到同一結(jié)果：宇宙在加速膨脹。WMAP拍下的照片還顯示出，宇宙中最早的恒星誕生于宇宙大爆炸發(fā)生后約2億年，這比以前許多科學(xué)家認(rèn)為的要早很多。
有報道稱，根據(jù)這張照片，“科學(xué)家還精確地測量出了宇宙的實際年齡是137億年”，并且“誤差不超過百分之一”。
宇宙膨脹
許多科學(xué)家認(rèn)為宇宙是在不斷膨脹的，有現(xiàn)象表明宇宙的面積從誕生到如今已經(jīng)擴(kuò)大了近三分之一，這理論來自與行星與衛(wèi)星之間的距離差。最初由哈勃發(fā)現(xiàn)星系紅移，宇宙紅移，退行速度。由此得出：宇宙并不是像穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型所描述的那樣，宇宙并不處于靜止?fàn)顟B(tài)，而始終處于膨脹的運(yùn)動狀態(tài)。于是著名的哈勃常數(shù)“H”出現(xiàn)了！
眾所周知衛(wèi)星會一直繞著它的行星軌道旋轉(zhuǎn)，但科學(xué)家觀察發(fā)現(xiàn)近幾年月球與地球的相距差擴(kuò)大了近2萬公里，這意味著宇宙可能在不斷地膨脹導(dǎo)致拉動其中所有星球軌道發(fā)生偏轉(zhuǎn)和擴(kuò)大。
但這一理論至今沒有被有力的證據(jù)證實，其最大的難題是宇宙要膨脹需要外層空間，那么外層空間又是什么呢？沒有人能解釋，所以這一理論被科學(xué)界定為有待發(fā)現(xiàn)的潛力學(xué)說。
宇宙大爆炸
宇宙大爆炸理論中的宇宙源于“奇點”。
宇宙不是無限的
宇宙不是無限的，因而恒星數(shù)量是有限的。但是這還不夠。即使恒星數(shù)量是有限的，其數(shù)量也近乎無限，足以照亮整個夜空。1848年，美國小說家愛倫坡在一篇隨筆中指出，唯一的出路是假定遠(yuǎn)處的星光還來不及照到地球上來。也就是說，宇宙在時間上有一個起點，而且宇宙的年齡還沒有老到足以讓我們見到所有遠(yuǎn)處恒星發(fā)出的光。
我們知道宇宙的年齡的確是有限的，宇宙是在大約137億年前（假如用人的發(fā)育時期來度量，就好比嬰兒，故此稱作嬰兒宇宙）大爆炸形成的。而計算表明，要把地球的夜空全部照亮，要花上以億年計的時間，遠(yuǎn)處的星光才能都抵達(dá)地球。顯然我們的宇宙還太年輕了。
參考資料
[1]
宇宙不是無限的，而是有起點時間[引用日期2019-07-02]
嬰兒宇宙相關(guān)的文章
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