暗物质在宇宙中似乎无处不在(经典20篇)

记得小时候，我非常喜欢躺在家里的屋顶仰望星空。看着夜空中的满天繁星，偶尔有流星或者陨石划过，这种画面真的太美了。当时我一直在想，宇宙到底是什么？天空中的星星是怎么来的？但是即便我绞尽脑汁，还是无法理清其中的奥秘。

千百年以来，人类对于宇宙的探索一直都没有停止过。随着科学技术的发展，通过天文望远镜和宇宙探测器的发射，我们对于宇宙的认识也开始逐渐清晰起来。我们知道自己生活在太阳系中，太阳系以外还有银河系。

但是面对浩瀚无穷的宇宙，人类能做的事情真的太渺小了。即便如今的科学发展已经达到了一个新的高度。但是对于宇宙到底是如何形成的？至今为止都还处于一种假说的阶段。

目前为止，“宇宙大爆炸”是关于宇宙形成最具有说服力的一种假说理论，这个假说理论是由美国著名天文物理学家弗里德曼和加莫夫提出来的。

大约在200亿年前的时候，宇宙还处于一片“混沌”的状态。当时各种天体的物质聚集在一起，被称为“原始火球”。这个“原始火球”的温度高达100亿摄氏度，随后“原始火球”开始发生了剧烈的爆炸。

爆炸产生的物质开始不断的向四周扩散开来，并且产生了质子和中子。爆炸过去了10000年的时间，氢原子和氦原子也产生了。“原始火球”爆炸后的10000年时间里，散落在宇宙空间中的物质开始凝聚结合，并且开始形成星云和恒星。后来，星云里的物质又开始凝聚成各种天体和星际介质。

“宇宙大爆炸”假说理论得到了很多科学家的认可，但是也有一部分科学家提出了自己的疑问跟反对意见。就是“宇宙大爆炸”以前的时候，宇宙是什么样子的？为什么会发生所谓的“宇宙大爆炸”？

英国著名天文学家霍伊尔还提出了一个“宇宙永恒”的假说，霍伊尔认为宇宙诞生之初，宇宙中的星体数量和星体分布，以及所有星体的运动轨迹都处于一种稳定的状态。此外，法国天文学家沃库勒也提出了“宇宙层次”的假说，就是说宇宙也是分层次的，恒星属于一个层次，星系则属于另外一个层次。

1999年，印度天文学家纳尔利卡尔提出了另外一种关于宇宙起源的假说理论，就是“亚稳状态宇宙论”。理论表示宇宙最初的时候是一个巨大的“能量库”，这个“能量库”时时刻刻都在发生爆炸，最后就形成了宇宙的雏形。后来，早期的宇宙本身又不断的发生着数千次小规模的爆炸，最后导致宇宙发生了膨胀，并且形成如今的宇宙。

以上的几种假说理论都有各自的道理，在一定程度上也都可以解释宇宙形成的原因。但是关于宇宙真正形成的原因，以上的几种假说就不能够完全解释清楚了。不过随着科学技术的发展，人类对于宇宙的诞生之谜肯定会找到更加准确的答案。

如果宇宙在不断膨胀的话，那么昨天的宇宙就比今天的小，去年的宇宙比今年的小。假设我们回到很久很久以前的过去，那么这时的宇宙一定很小，宇宙中的很多物质一定被压缩到非常小的体积。

第一个产生这种想法的是一个比利时的天文学家，名叫乔治·埃杜伍德·莱美卓。他在 1927 年提出宇宙是从一个发生剧烈爆炸的“宇宙蛋”开始的，今天在不断膨胀的宇宙是由爆炸产生的。美籍俄罗斯天文学家乔治·盖蒙给这个大爆炸起了一个非常合适的名字叫“大碰撞”。

“大碰撞”是在什么时候发生的呢？如果我们知道分离的星系的平均数和星系间彼此移动时的速度，我们就能很容易地向回推算并掌握这些星系聚到一起的时间。

这里还有一些让人迷惑的问题。第一，很难判断出每个星系彼此间的距离；其次，很难说清楚星系分离时的速度有多快；第三，持续的扩大不可能保持同样的速度。

当哈勃第一次发现宇宙在不断扩大时，他计算出平均分离数，膨胀速度和随时间变化的膨胀速度并应用这些最准确的数字得出大碰撞发生在 20 亿年以前。这个结论遭到地理学家和生物学家的强烈反对，这些人认为地球的产生就在 20 亿年前，他们坚信宇宙不可能比地球还年轻。

在哈勃的这次初步估算后的 60 年内，很多信息表明大碰撞发生在很久很久以前。现在用到的这些资料都表明大碰撞发生在 150 亿年以前，即宇宙的年龄是 150 亿年。但是这个结论并不是很可靠，有的天文学家认为宇宙的年龄是 100 亿年，有的认为是 200 亿年。如果收集到更多更好的证据，那么这个问题终将会被解决。

如果 150 亿年这个数字是正确的，那么当我们太阳系形成时，宇宙已经存在 100 亿年了。

新的研究表明hp1星团可能包含银河系中最古老的恒星，可以追溯到大约128亿年前。照片:双子座天文台/光环/国家科学基金会；由空间望远镜科学研究所的马蒂亚·利布拉托合成

天文学家仔细观察了银河系黑暗膨胀的部分，发现了宇宙中一些最古老的恒星。

在将发表在《皇家天文学会月刊》4月号上的一份报告中，研究人员分析了一个古老而暗淡的星团hp1。这个星团位于银河系的中心，距离地球约21500光年。研究人员利用智利双子座南站望远镜的观测结果和哈勃太空望远镜的存档数据，计算出这些恒星的年龄约为128亿岁。

合著者斯特凡诺·索萨说:“这也是我们见过的最古老的恒星之一。”

以前，人们认为球状的、宽10，000光年的恒星区域和从银河系螺旋盘中喷出的尘埃包含了银河系中一些最古老的恒星。

科学家此前试图证明hp1及其附近的星团是古代恒星的藏身之处。现在，多亏了一种叫做自适应光学的成像技术，索萨和他的同事们从一个新的角度分析了这个问题。从本质上说，这种技术是一种消除地球大气层造成的光失真的方法，从而校正空间图像。

通过结合超高清观测和哈勃的存档图像，研究小组计算了hp1中最暗和灰尘最多的恒星与地球之间的距离。这个距离有助于研究人员计算每颗恒星的亮度，它的光强度和颜色反过来揭示这些恒星的类型。例如，它是一颗矮行星还是一颗巨大的行星，或者它发射的元素比氢和氦重吗？

恒星元素的重量，即金属丰度，是科学家研究老化天体的重要信息。研究人员怀疑宇宙中最早的恒星是由原始的纯氢云组成的，而第一个氦原子是在这些古老恒星的中心核反应中产生的。最终，随着越来越多的恒星出现，人类已知的其他元素也慢慢出现。

因此，在宇宙万物的结构中，元素越重，天体越年轻。所以当研究人员发现hp1中的恒星元素非常轻时，他们意识到有一个古老的星团。

他们进一步计算出这些恒星的诞生时间可能是128亿年前，宇宙诞生的第一个10亿年。

主要作者莱安德罗·克尔伯说:“HP1是我们银河系中那个广阔区域的基本构造块的幸存者之一。”

由于中间部分似乎包含了最古老的恒星，这也意味着这个地区是我们研究银河系童年历史的最佳地点。

蝌蚪工作人员从livescience编译，翻译狗空间司，转载必须授权。

在数学中有这样一个神奇的东西，拉普拉斯(注

谁发明了折磨你成千上万次的对数？(照片来源:100号)

1

追求前沿和热点是人类的天性，探险家和科学家也是如此。16世纪，随着哥白尼日心说的流行，基于精确测量的天文学逐渐成为科学界的新宠，许多科学家相继投身于天文学研究。

人们经常用“天文数字”来表示非常大的数字。在普通人眼里，这四个字只是抽象的概念，但对天文学家来说，它们每天都面对着真实的“天文数字”。

天体之间的距离通常是几亿公里。那时，人们不得不花很多时间计算这些巨大的数字。有时需要几个月来确定天体的位置，这不仅消耗能量，而且经常出错。

天文学家对此都很头疼。

2

看到天文学家受苦，一个叫纳皮尔的人(注

Napier肖像(照片来源:www-groups.dcs.st-and.ac.uk)

一天，纳皮尔像往常一样坐在办公桌前看书，不小心翻到德国数学家约翰尼斯·沃纳的作品。沃纳在他的书中第一次试图用三角函数简化计算，这就是现在所知的积和差公式:CoSaCob = 1/2

德国数学家沃纳(网络图)

如果你有主意，卷起袖子去做！经过一些研究，纳皮尔成功地发明了现在所谓的“对数”。他用了20年了！

虽然目前的教科书总是用索引来定义对数，但事实上索引的发明比年晚了23年，也就是说，在Napier的时代，索引的概念还没有形成，他不能从索引中导出对数并计算它们。他是如何进行对数运算的？

我们不妨先看下面两行:

0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，…

1，2，4，8，16，32，64，128，256，512，1024，2048，4096，…

聪明的小伙伴必须很快看到第二行的数字都是指数的幂，基于第二行和第一行的数字。Napier发现，要计算32x128，只需找出32对应于5，128对应于7，然后将5和7相加得到12，然后根据12对应于4096，就可以快速得到32x128 = 4096。

纳皮尔对数表(照片来源:维基百科)

纳皮尔的方法并不复杂。这是高中数学中最常见的对数运算思想。然而，他花了20年时间才确立了这一思想。

1614年，纳皮尔出版了著名的书《对数表的精彩描述》。他首次用运动学和几何术语解释了对数计算方法。在他的序言中，他兴奋地写道:“经过长期思考，我终于找到了一些美丽简洁的规则！”

“奇妙对数表指令”的封面(照片来源:维基百科)

3

纳皮尔在数学史上有很高的地位，因为他发明了对数。然而，当谈到对数的发明时，他不得不提到一个叫比尔吉的人(注

比尔吉的肖像(照片来源:alchetron.com)

比尔吉在布拉格的法院当钟表匠。除了修理手表，他还有修理天文仪器的小爱好。俗话说，“更多的技能对一个人来说并不重要”。有了这个小小的爱好，他能够认识著名的天文学家约翰尼斯·开普勒，并成功地成为开普勒的助手，帮助他进行天文观测和计算。面对天文数字，比尔基自然觉得自己太大了，于是想出了简化计算的主意。

经过八年的不懈努力，比尔基独立发明了一种类似于纳皮尔的对数计算方法，并给出了一个更适合实际计算的对数表，包括乘法、除法、平方根、立方根等计算。然而，直到1620年，他才把自己的成就公之于众，而纳皮尔的《奇妙对数表说明》已经出版，并在整个欧洲大陆流行开来。

比尔吉的作品(照片来源:alchetron.com)

看着比尔吉主动性的丧失，开普勒非常遗憾地写道:“比尔·乔吉早在纳皮尔之前就掌握了对数的概念。不幸的是，他已经习惯了平静和无所事事的生活，放弃了他像新生儿一样努力创造的对数！”

Bilgi给出的对数表(图片来源:参考文献

纳皮尔城堡(照片来源:维基百科)

“先生，我千里迢迢穿过群山来看你的脸！”布里格斯钦佩地看着纳皮尔说，“我特别想知道你是如何发明对数的奇妙方法的。虽然现在看起来很简单，但在你之前没有人发现过它。”

“教授，你过奖了。事实上，我的发明仍有许多不完善之处。在大学教了几年数学之后，你有什么好的改进建议吗？”纳皮尔谦恭地说道。

布里格斯直截了当地说:“先生，你在书中选择了0.999999作为基数。虽然你可以使真数之间的差距无限缩小，但最好用10作为基数，这符合十进制，而且计算起来更方便。”

英国数学家布里格斯(照片来源:history-computer.com)

纳皮尔听后表示深有同感，布里格斯只是呆在艾杜的家里，随时讨论问题。经过一个月的讨论，两人最终决定以10为基数:10的对数为1，1的对数为0，即lg10=1=100。我的朋友们一定对这个地方很熟悉。这是当今常见的对数。

纳皮尔于1617年不幸去世，而失去了爱豆和他的伴侣的布里格斯尤其悲伤。然而，他将悲伤转化为力量，加快了对数研究的步伐。纳皮尔死后不久，他出版了他的第一本对数书《一千个数字的对数》。在他的书中，他用插值法给出了1到1000的对数。每个结果精确到小数点后14位。这是世界上第一个普通对数表。七年后，布里格斯出版了他的第二本关于对数的书，《对数的算术》。这一次，他将对数计算的范围扩大到了100，000，精确度达到了惊人的40位小数。

一页来自“一千个数字的对数”(照片来源:维基百科)

从那以后，对数在整个欧洲被广泛使用，天文计算成了小菜一碟。

5

对数被认为是数学计算领域的三大发明之一(另外两个是阿拉伯数字和十进制)。通过数学家的研究和改进，它已经融入到日常生活的每一个角落。例如，我们经常接触到的分贝、酸碱度、震级和里氏震级都是用对数来表示的。

对数在群论和微积分中起着关键作用。300多年来，根据对数原理发明的对数计算尺一直是科学家和工程师必备的计算工具，直到20世纪70年代才被电子计算器取代。

在电影《风起云涌》中，主角是一名飞机设计师，他在画画时使用了一个计算尺(根据网络图制作)。

对数的发明节省了大量的计算人力，是数学史上的重要里程碑之一。它极大地影响了人类的发展进程。有些人甚至说它已经把现代化推进了至少200年。

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注意:

[1]皮埃尔·西蒙·拉普拉斯(1741827):法国科学院的成员，他对数学、统计学、物理学、天文学和其他学科做出了重要贡献。

[2]约翰·耐普尔(1550-1617):苏格兰数学家、物理学家和天文学家。除了对数，他还发明了Napier尺子，这也有助于小数点的推广。

[3]比尔吉(约斯特·布尔吉，1551632):瑞士钟表匠、天文学家和数学家，活跃在城堡和布拉格的宫殿中。

随着ChatGPT最近一段时间的火热，其风头已经明显盖过之前的元宇宙概念，业内也有很多人士表示，从前的“元宇宙交流群”已经改名为“ChatGPT交流群”，这种进化的速度相比人工智能简直快了一万倍。ChatGPT的火热程度肉眼可见，在上线两个月的时间内，注册用户数量已经超过一亿，与其相关的概念股也快速火爆，而各大互联网巨头纷纷下场抢先布局，已经展现ChatGPT的受欢迎程度。

元宇宙：从“新贵”到“弃子”

在过去的两年时间里，元宇宙概念一直是科技圈的super star，彼时的微软、英伟达、百度以及腾讯等科技企业纷纷入局这一行业。2021年10月份，扎克伯格把自己的facebook公司改名为Meta，标志着这家全球市值排名第七的企业，已经成为元宇宙领域的头号玩家。但是一年时间以后，meta的股价从原来的每股300美元下探到100美元，根据meta发布的2022全年审计财报，meta公司的言语周部门业务营收为21.59亿美元，亏损达到137.17亿美元，相比上一年的亏损进一步加大，最终扎克伯格公开道歉，称自己在元宇宙方面的投资会更加理智。

与此同时，微软解散自己成立只有四个月的元宇宙应用团队，大概100名员工全部被解散，转而拥抱ChatGPT为代表的AI技术核心。

ChatGPT热度的狂飙

相比较元宇宙的裁员、亏损以及市值蒸发，ChatGPT则展现出从未有过的热度，几乎一夜之间，ChatGPT已经成为全球科技领域讨论的对象。在上市两个月的时间内，ChatGPT的用户数量激增，与之相关的AI对话系统也层出不穷，目前微软、腾讯、360等公司已经纷纷推出自己的AI智能机器人，而阿里、百度、京东以及字节等公司也在进一步部署自己的AI系统计划，可以看出ChatGPT已经全方位赶超元宇宙。

根据我们对宇宙的理解，如果你回到大约138亿年前，你最终会到达一个奇点，一个超致密的热点，在那里控制空间和时间的定律将会崩溃。但是我们不能回到那个奇点去理解是什么导致了宇宙的诞生。但是我们知道宇宙历史上还有另一个奇点，那就是黑洞。此外，这两个奇点可能有超乎你想象的共同点。

这听起来可能有点疯狂，但正如物理学家伊森·西格尔在《福布斯》杂志上解释的那样，至少在一个交替的四维宇宙中，没有理由说大爆炸不是恒星坍缩成黑洞的结果。事实上，这一观点是由圆周理论物理研究所和滑铁卢大学的理论物理学家在2014年首次提出的。

我们对大爆炸的了解是，在奇点之后的瞬间，我们的宇宙开始膨胀。在不到一秒钟的时间里，宇宙在这段快速膨胀的时间里增加了大约1026倍，然后又减速并逐渐膨胀。黑洞在我们的三维宇宙中创造了一个二维视界，这意味着它们被困在一个二维边界内。

黑洞和大爆炸的共同点是，它们都是我们所知的宇宙奇点的两种情况。我们的宇宙由两套规则定义，一套是粒子等微小物质领域的量子力学，另一套是关于大物质的广义相对论。黑洞完全无视这些规则，因为它们视界中的粒子行为无法解释。

西格尔教授解释道:“我们知道的物理定律在我们推断的中心奇点是完全无效的。如果我们想要准确地描述它，就需要把量子理论和万有引力，或者万有引力的量子理论结合起来。但是到目前为止，我们还没有建立万物理论，所以我们对黑洞的理解被奇点终止了，就像我们对宇宙的理解一样。”

两年前，来自圆周理论物理研究所和滑铁卢大学的三位物理学家提出，这两个奇点可能是一个，或者我们的宇宙可能是一个更大黑洞的奇点。或者我们的宇宙只是另一个宇宙视界的三维包裹。在2014年的一篇文章中，圆周理论物理研究所表示，在这个方案中，当四维宇宙中的一颗恒星坍缩成黑洞时，我们的宇宙就出现了。

西格尔解释说，尽管我们无法推断黑洞奇点会发生什么，但我们可以推断出在地平线边缘会发生什么，这与我们的宇宙诞生时发生的情况相当一致。当恒星核心爆炸并坍缩形成黑洞时，视界将首先形成，然后迅速扩散并继续增长，吞噬该区域越来越多的物质。

西格尔在论文中说，当然，除非我们找到一种方法将万有引力理论和量子理论结合起来并探索奇点，否则这个理论仍然是一个假设。我们不能等待万物理论的建立，所以我们现在就开始测试这个理论的一些想法。

宇宙是万物的总称，是时间和空间的统一。我们是宇宙中的一个小小微粒。那宇宙中最大的是什么?各位看官可还清楚?下面就由小编为大家带来关于全宇宙最大的一种理解，不知各位是否和小编一样?

不要自视甚高

心胸不够广阔就是自己的自尊心和傲气偏高。每一个人都有自己的自尊和傲气，每一个人都认为自己是最聪明的，每一个人都认为自己的思想和所作所为都是正确的，没有一个人认为自己是错的，即使是犯罪也是如此。你想想看，你的朋友不接受你的思想，认为你的思想是不对的，你就会很生气;相反的，如果你把自己的思想强加给你的朋友，他们都会跟你一样很生气，原因很简单，因为没有一个人喜欢被别人征服的，除非那个人的自信很低，你是如此，何况是你的朋友呢?只要你明白这个道理，你就能够看开很多，不会轻易生气，自然而然心胸就会广阔的了。

懂得宽恕

要做个心胸广阔的人就要懂得宽恕。只要你能够明白“互为因缘”的概念，你就能够做到宽恕。你要把世界上的人和事物看成是一张巨大的网，每一个人都是互相依存，交错着人，而非独立自主的，就好像蝴蝶效应一样，蝴蝶在北京拍拍翅膀，会造成微小的天气变化，经过一段时间，最后可能会影响到温哥华的天气形态。比如说：你很生气你的朋友打伤了你的亲人，你认为一切都是你的朋友的错，可是深层去想想，你会发现你的朋友因为听到了一些谣言，说你的亲人跟他的妹妹有暧昧的关系，有些人甚至怂恿你的朋友去打人，所以才冲动打你的亲人，你的朋友的错真的是他一个人的错吗?如果其他人不是喜欢说别人的闲话，你的朋友会在意吗?如果没有人煽风点火，他会去打人吗?如果你的朋友的父母没有生下他的话，他就不会出现在世界上打人了?如果你想到事情的复杂关系时，说真的你的怒火就会消失了，宽恕就会出现了。互相依存给你一个全面的观点：这个可能因为那个，而那个发生可能是因为这个。。。如果你明白这个道理，很多事情的发生你就能够看开很多，因为你会明白很多事情的发生都不是一件简单的事情，其中包括很多复杂的因素。如果你把自己看成是

全宇宙最大的是什么—是人的胸怀

人的心胸和心灵是不断地被委屈撑大的，是不断地被现实中的不如意撑大的，是不断地被受人不公正撑大的，是不断地在一次次焦虑中撑大的，是不断地在一次次走投无路中撑大的。所以发生了什么事情都不要怕，它只是一个人的心灵和心胸被撑大的过程，它没有极限，它只会越来越大。

人的心胸不够广阔最大的原因就是人类过度以自我为中心。每一个人都把自己看做是主体，是中心，将一切都围绕着这个自转，只有消除这种自我意识，心胸才会变得广阔

用不同的角度去对待每一件事

你要用不同的角度去分析每一件事情。你要明白这个世界上每一个人都有每一个人的标准，每一个人都有自己的思想，就算最愚蠢的人都有自己的思想和标准。如果你每一次思考都从自己的角度出发，那么你永远都会觉得你的朋友的观点与思想不合理，如果你能够看到别人的角度，也许你就不会太过执著于自己的思想了，例如：你认为偷窃一定是丑恶的，你的朋友就认为不一定，你就很生气，你认为你的朋友故意跟你作对，那是因为你认为自己的思想是对的，你的朋友思想一定是错的，如果你从另外一个角度去分析的话，也许你会认为你的朋友的思想不一定是错的：偷走了朋友用来自杀的工具，这不是善的吗?又比如说，你认为西施一定是最漂亮的，你的朋友却不认为，你觉得你的朋友是错的，这只是因为你没有看到你朋友的角度，对于你的朋友来说美丽最重要的是内在美，你的朋友可能觉得西施再美丽，可是走到河边也会把鱼儿吓走，不一定是最美丽的，你的朋友可能觉得西施的美只是短暂的美，如果老了的话，就会很丑陋，反而一个很丑陋的人，老了后就不会变得更丑，所以西施不是最美丽的。如果你看到别人的角度，你的视野会变得更宽广，心胸也会更加广阔;如果只看到自己的角度，那么你的思想就会形成了你的偏见。

“这是要抽足二斗烟才能解决的问题；同时我请您在 50 分钟内不要和我说话。”

①

我们已经浏览了暴胀宇宙的思想及其在观测上可见的后果。关于宇宙在早期如何膨胀的这一图景，迄今为止在很可能取得成功的那些理论中依然居于领先地位。一旦研究了 COBE 卫星取得的更多结果，我们也许就能说出这一理论预言究竟是与宇宙背景辐射的强度变化相符还是相悖。但是，就像那些老练的理论家所做的那样，我们不妨假定宇宙学的这种研究方法正确可取，那么它对宇宙开端的问题又会有何影响呢？

首先，我们应该回想一下暴胀出现的条件——存在着 D 取负值的新型物质，这正好与奇点定理中所假设的相反。在一个暴胀的宇宙中，著名的奇点理论不再适用，因此我们不能对字宙的开端作出一般性的结论。它可能有过奇点开端，但也可能并没有这样的开端。然而，尽管存在着这样的不确定性，暴胀仍以异乎寻常的方式使我们更充分地认识了整个宇宙早先可能曾是什么模样。

当我们讨论暴胀开始时，我们将此过程描述为：它在宇宙中处处以同样的方式出现，实际上，它在一处和下一处却是稍稍不同的。假定膨胀伊始，我们就把宇宙划分成许多区域，每个区域的大小都相当于光自从膨胀开始以来刚能越过它。每个区域中的条件都将与其他区域稍有差异，结果由这些物质场引发的暴胀阶段在每个区域中将会持续不同的时间。在某些区域中，暴胀持续的时间比另一些区域中长得多，那个小小的微观区域急剧地胀大，以至变得尺度至少达 150 亿光年。但是在另一些区域中，实际上并不出现暴胀，最初的那个小区域几乎完全没有长大。我们由此得到的随机暴胀宇宙图景如。

我们可以为宇宙——它可以是无限的——设想某种混沌的随机初始状态。某些空间区域中的条件容许出现相当规模的暴胀，以产生一个尺度恰如我们今日所见的可观测宇宙。在其他区域中则不然。如果我们一直能远眺到我们这个可见宇宙的视界之外，那么我们最终就会遇上另一些区域，它们各自经历了不同程度的暴胀。这些区域的密度和温度可能与我们自己可见的这部分宇宙大不相同。

这种宇宙观念使我们预期视界以外的情况将与我们这个可见宇宙很不相同。更有甚者，人们在考察某些暴胀宇宙模型时，还发现一个暴胀区域中的条件可以和另一个暴胀区域中具有更根本的差异。甚至空间的维数也有可能彼此互不相同。

这种随机暴胀宇宙的想法，是前苏联物理学家安德烈·林德（Andrei Linde）于 1983 年首先提出的。它将某种全新的考虑注入了极早期宇宙的整个研究工作。我们已经说明，宇宙的巨大尺度及其如此高寿并非偶然的巧合。它是被我们称为“观测者”的那种生物化学复合体能够存在的必要条件。因此，在经历了不同程度暴胀的所有微观区域中，只有暴胀程度足可使其尺度

① 《红发会》，福尔斯斯探案之一。故事中，毕生听完委托人对案情的离奇陈述后，问福尔摩斯准备怎么办，后者作了章首引文中的回答。此处寓意本童内容精微艰深，须敛神凝思——译者达百亿光年的那些区域，其存在时间才会长得足以形成恒星和比氦更重的元素，后者对生命复合体来说则是必不可少的。从这一剖析中，我们知道了一件很重要的事情。即使那些微观区域不太可能经历一场如此大规模的暴胀，我们也不能仅用“简直不可能”寥寥数字就把这整个暴胀图景都排除在外，因为我们必定会发现我们自己正栖身于某个“不太可能”的大区域之中。此外，如果宇宙是无限的，那么就一定会有某些区域经历足够的暴胀，而形成一个类似于我们这个可见宇宙的区域，它的尺度和年龄都大得足可维持生命。

林德还注意到，这种随机暴胀图景还有一个始料未及的特征。如果我们将注意力集中于某一个暴胀区域，那么其内部的微观随机涨落就能确保它的某些部分本身也将满足暴胀的条件；因此这些部分又会暴胀，如此等等，以至无穷。暴胀一旦开始，它似乎就会永远继续下去。在我们的视界以外，必定存在着仍在经历暴胀的区域。看来，这一过程可能并没有什么开端，不过这仍是一个尚未解决的问题。

“随机”暴胀和“永恒”暴胀（见图 8.2）这两种方案阐明的是，暴胀宇宙的思想以何种方式拓宽了我们的时空观念。它引导我们领悟到：整个宇宙不知要比我们称之为可见宇宙的这一小部分复杂多少。在引入暴胀宇宙理论以前，讨论这样的可能性只是一种玄学上的东西。暴胀宇宙模型则基于科学的粒子物理模型，将这些不寻常的可能性转化为在宇宙早期阶段完全言之成理的条件产生的可能后果。在提出暴胀之前，我们认为下述想法是相当可取的：即平均说来可见宇宙与宇宙的其余部分是很相像的。现在我们可不这么想了。

然而，尽管暴胀宇宙学为我们提供了这些引人入胜的新的可能性，但它们毕竟是处于种种不确定的氛围之中。暴胀能使我们了解，为什么我们观测到的这部分宇宙呈现出与其如何开端无关的种种性质。这是一个非常有力的特征。它使我们能在对过去的一切未必了如指掌的情况下理解并预言现在的状况。然而，这也有它的弊端。如果现状并不强烈地依赖于宇宙怎样开始膨胀的具体性质，那么我们也就不能凭借观测今日的宇宙来推断其起源的具体细节了。

但是，如果从来就没有发生过暴胀，那又会怎样呢？或者，如果对于上述那些永远暴胀的区域，我们只是专注于其中某一个区域的历史，情况又会如何？如果我们对它逆着时间往回追溯，我们又可能会发现什么？当然，我们可能会再一次发现一个密度和温度均为无限大的奇点。但是，还存在着许多别的可能性。图 8·3 展示了彼此差异颇大的 4 种可能性，它们皆与我们所知的宇宙相符。它们描绘了下述的假想情景：

* 时空和物质的宇宙并非出现于某种密度无限大的状态，它一诞生就具有有限的密

度，井在某种膨胀状态中继续下去。

* 宇宙从早先的某种收缩状态，经过某个密度达于极大值的最小尺度而“反弹”到

某种膨胀状态。

* 宇宙从无限久远的过去一直保持着的某种静止状态突然开始膨胀。

* 宇宙越往过去尺度越小，但其尺度永远不会变成零。它没有开端。我们的知识为什么如此靠不住呢？为什么将我们的理论往回外推到这最后几分之一秒钟、以决定它们会不会导致某种明确的宇宙开端，竟然是如此困难呢？我们已在前文中勾画出膨胀宇宙历史上的几个关键性阶段。在膨胀1 秒钟之后，宇宙的条件已冷到足以用人们熟悉的、在地球上尝试和检验的物理学来描述，而且我们还拥有从那时遗留下来的直接证据，可供检验我们再现的宇宙史是否正确。回溯到膨胀开始之后仅约 10-11 秒，我们遇到了与今日地球上最大的粒子对撞机中相仿的条件。在此时刻之前，宇宙所处的条件就不是我们能在地球上模拟的了。此外，在这样的能量水平下，我们关于自然定律的知识同样也是不确定的。因为我们还正在建立关于物质的基本粒子、关于这些基本粒子怎样相互联系、以及关于它们对宇宙膨胀过程将会有何种影响的正确而完整的理论。所有这些研究都是在爱因斯坦引力理论能很好地描述整个宇宙的膨胀这样一个前提假设下进行的。诚然，爱因斯坦的理论已经非常成功地通过了迄今对它所作的全部观测检验。但是，当回溯到膨胀之始时，它就不是那么畅行无阻了。正如牛顿对引力的描述在面对接近光速的运动、以及面对极强的引力场产生的力时不再奏效那样，我们同样预期会遇到一个连爱因斯坦的优美理论在其中也会最终失效的世界。如果我们试图探测膨胀之初的 10-43 秒，那么就会遇到这样一个世界。这一时代称为“普朗克时期”。在普朗克时期，整个宇宙将变得为量子不确定性所主宰，我们必须寻找自然定律的最后的综合形式：引力将与描述物质基本粒子和辐射的 3 种力统一到某种包罗万象的“全能理论”①中去。如果我们要确定膨胀究竟有没有任何意义上的“开端”，那么我们就必须了解在该时期中引力的行为举止。这种举止正好反映了物质的量子特征。

我们可以回忆一下过去 70 年间建立的微观世界量子图景之详情，来理解普朗克时期有何等奇特的性质。那既是物理学中最为精确的部分，也是我们周围技术上的奇迹——从计算机到人体扫描仪都建筑在量子力学的基础之上。当我们试图观测非常小的东西时，观测行为本身就会显著地干扰我们正在测量的状态。其结果就从根本上限制了同时测量一件东西的位置与运动的精度。在微观世界中，我们不能预言测量或其他相互作用的肯定结果——而只能预言观测到某种特定结果的概率。人们通常指出物质和光——我们常将它想象为微小的粒子——在某些情况下呈现出波的性质。这样就开启了种种很奇特的新的可能性。例如，如果你将两个位相不同的波相迭加，那么其中一个波的波峰就有可能与另一个波的波谷相抵消。然而，你应该设想这些粒子波仿佛是“情绪波”，而不是水波。也就是说，它们是信息波。如果某种情绪波扫过了你的邻人，这就意味着在那里更有可能发现某种情绪行为。与此相似，如果一个电子波到达你的探测器，那就意味着你将更容易在那里探测到一个电子。量子力学告诉我们每个物质粒子的波动行为是什么样的，以及该物质表现出某种特定行为的可能性如何。

每个物质粒子都有一个与其类波量子特征相联系的特征波长。当事物的尺度远大于它们的量子波长时，就所有的实际目的而言，人们通常都可以忽略由它们的量子波性质引入的不确定性。对于像你我这么大的物体，量子波是非常非常小的；当我们过马路的时候，我们完全可以非常放心地忽略汽车的类波特征①。

①    “全能理论”，原文 Theory of Everything，目前尚无定译——译者

①    乔治·盖莫夫（George Gamov）为向消闲的读者解释物理学思想而写的《汤普金斯先生奇遇记》（The Amusing Adventures of Mr Tompkims）是一本极有趣味的书。书中对于假如物体的量子波接近于物体本身的真实大小时世界看起来会是什么模样作了非常出色的说明。对于汤普金斯先生来说，玩台球变成了一次假设我们将上述考虑用于整个可见宇宙，今天，它的尺度不知要比它的量子波长大了多少，所以我们在描述它的结构时可以全然忽略量子不确定性的微乎其微的影响。但是当我们逆着时间回溯时，在过去的每一个时刻，可见宇宙的尺度都比较小，这是因为当宇宙年龄为 T 的时候，可见宇宙的尺度就是光速乘以年龄 T。普朗克时期 10-43 秒是很重要的，因为当我们达到这一极早的时刻，可见宇宙的尺度就会变得小于它的量子波长。整个宇宙变得被量子不确定性所左右。当量子不确定性压倒一切时，我们就不知道粒子的位置，也不能确定空间的几何学，这样我们也就不可能定出粒子究竟是在什么地方！我们陷入了某种恶性循环。

这种情况激励宇宙学家们去尝试创造某种新的引力理论，在这种理论中，要充分包含引力的量子特征，并用它来发现可能的量子宇宙。我们将探讨从这些大胆的研究中涌现出来的某些想法，它们不是故事的结局，而可能只是结局的一小部分。但可以肯定，最终的故事在处理我们对于宇宙本性所钟爱的种种想法时，至少也会是同样地不寻常、同样地带有根本性。

我们在图 8·3 中展示了膨胀宇宙开端的可能图景，图中说明了昔日之宇宙大小可能如何的种种情形。在某些情况下，空间和时间、以及一切的一切，皆存在着某种位于奇点的表观开端。在另一些情况下，空间和时间始终存在。但是，还存在一种更微妙的可能性。假定时间的本性随着趋近于普朗克时期而发生了微妙的变化。那么，宇宙之开端与时间自身的根本属性岂不就成了你中有我、我中有你、彼此难分难解的两个问题？

患精神分裂症的异常经历——原注

在几千年前我们的老祖宗就已经提出了宇宙形成的概念！在《道德经》、《列子》中的无极就是上古华人对宇宙的认识。无极就是指宇宙虚无缥缈，伸手都摸不到边的混沌世界。无极的概念和宇宙大爆炸前的宇宙状态不谋而合！

咱们的老祖宗更棒的地方是提出了在无极前还有五种状态，分别是太易、太初、太始，太素、太极。其中，太初就是指无形无质，只有先天一炁，比混沌更原始的宇宙状态。这个时候的宇宙没有生命，大概就是我们理解的女娲造人和伏羲开天之前的世界。

探索宇宙奥秘

作为美国第一个发射载人飞行器的基地，美国休斯顿宇航中心利用自身优势，开设了引人入胜的“空间中心博物馆”，用实物或者生动有趣的小实验向人们介绍深奥枯燥的科学知识。同时该中心还定期举办各种针对学生的培训课程，带领他们参观美国国家航空航天局设在该地的航天研究部门、航天器发射控制中心、宇航员训练中心等设施，让中小学生系统地了解空间科技知识。这个空间中心每年都吸引大量的游客，人们在参观中了解飞速发展的科学技术、追溯人类探索地球以外空间的艰苦努力，缅怀为了科学而献身的空间科技开拓者。

1、太阳系中的九大行星模型使参观者可以直观感受这些行星的大小比例。

2、这是由一名学生根据想象设计的生活在其他星球沙漠地带的外星生物模型。

3、这个原物大小的航天飞机模型展现了宇航员在飞行中的失重现象。

4、这是参观者在触摸天外来客－－陨石。

5、这是参观者通过望远镜观测模拟星空。

钱德拉X射线望远镜被誉为“X射线领域内的哈勃”，它是迄今为止人类建造的最为先进、也最为复杂的太空望远镜。钱德拉X射线太空望远镜是为了观察来自宇宙最热的区域的X射线而设计的。与可见光的光子相比，X射线更具能量。日前，科学家就通过钱德拉X射线望远镜揭秘了黑洞背后的宇宙气泡，下面来看看黑洞背后的宇宙气泡到底是怎么回事吧？

据外媒报道，两个宇宙结构显示在遥远的星系中有一个超大质量的黑洞正在发生演变的迹象。利用NASA的钱德拉X射电望远镜和其他望远镜取得的数据，天文学家们正在从这些宇宙“气泡”中拼凑线索，这可能会是调查过去这个巨大黑洞的活动以及对于这个星系产生的效果的一个新的方法。

天文学家们认为由在IC2497星系中心的超大质量黑洞产生的紫外线和X射线爆炸激发了氧元素气体云，让绿斑泡发出绿光。现在黑洞的成长缓慢而且没有足够辐射区产生这种光芒。然而，从绿斑到IC2497的距离足够长以至于我们可以观察到的是延迟的反馈，或者在黑洞的高速膨胀中传播过去活动所回传的波动。

天文学家称：“如果在最初的20万年，黑洞先极其快速地增长然后增速急剧回落，那么绿色的发光团可以符合当下低活性的黑洞。在这个情况下，星团未来将会变得更暗。”从钱德拉射电望远镜得到的新观测数据得知，黑洞仍然会继续产生大量能量，尽管它很快将不会再产生更多类星体般的辐射。黑洞活动变化的这个证据是从钱德拉射电望远镜在一个长时间曝光的IC2497中心释放出来的巨大热气体所发现的，这个气体被天文学家推断为一个巨大的天然气泡。

天文学家们怀疑这个气泡可能是从黑洞之中喷射出来的热气体而创造的。在这个场景中，超大质量的黑洞产生的能量与它还是一个类星体的时候不同。当能量向外辐射成光束时，更加集中的输出符合无线电发射源观察的粒子流。这种仅发生几个星期的强辐射流变化是从约十倍太阳质量的黑洞中产生，IC2497中更高质量黑洞的结果在数千年之间变化相比则慢得多。天文学家表示，从钱德拉望远镜得到的最新结果表明，那些衰退的恒星之中是最佳寻找地点。目前，该报告研究已发表在近期的皇家天文学会月刊上。

空间是无限的，宇宙是有边界，一般认为宇宙产生于大爆炸。时间的起点也定义为大爆炸的那一刻，时间是没有终点的；宇宙一直在膨胀的，因此时间没有终点。我理解为宇宙最边缘的物质也就是宇宙诞生，时间起始的物质，所以探测深刻可以研究宇宙起始。不知道我理解的对不？

神话中有九重天，大气层一重天，太阳粒子层二重，银河物质层三重，星系层五重，宇宙膜六重，外面还有三重天！我在8岁时也觉得宇宙是一个大泡泡！外面还有无数的泡泡！还会有宇宙系！我们所在的宇宙，我认为不过是在多奇点循环爆炸中轮回！奇点是由黑洞吸收了大量星体物质最后压缩成奇子而构成！

而暗物质是星系中黑洞喷流中喷出的反奇子所构成！所以暗物质在整个星系中形成了一个类似地球磁场的暗物质场(远处看就像一滴水珠会引起光的透镜现象)！从而使整个银河系的运动都是在一个大圆球里做内部运转！有文猜测仙女星系和银河系的外场已经相连！也就是说两个星系的暗物质场在溶合了！就像两气泡在相连了！

当张玉舟深处的一个星云的照片呈现在我们面前时，我们会被宇宙的浩瀚和神奇所震惊。要问这张照片是怎么来的，大多数人知道它是由望远镜拍摄的，但许多人不知道它是在长期曝光状态下由望远镜拍摄的。

不可能用望远镜直接看到照片中华丽的场景。那一刻，我们的眼睛接收到的光子太少，几乎什么也看不见。为了接收尽可能多的光子，人们试图将望远镜的透镜做得更大。较大的透镜有助于接收来自遥远恒星的光子。事实上，还有另一种方法，那就是长期暴露。

拍照时，按下快门不到一秒钟，一张照片就出现在我们眼前。在这短暂的时间内，光将从透镜进入并照射在光敏元件上。光敏元件上的数千万个光敏点将记录照射在其上的光子。一张完美的照片必须有正确的曝光度。如果曝光量太大，照片会闪闪发光，在晚上变成白天。如果光线输入太小，照片会变暗，所以控制曝光时间非常重要。

对于天文照片，因为星空太暗太弱，需要长时间曝光。曝光时间越长，获得的光子越多，照片就越清晰、越完美。大型天文望远镜拍摄的照片都是在长时间曝光的条件下获得的，持续几个小时。这只是目标的清晰图像。对于遥远的宇宙深处的微弱天体来说，它几乎是看不见的，或者说是暗淡的，这需要更长的曝光时间。只要曝光时间足够长，就会发现没有什么，有许多天体，而宇宙深处的天体一般需要很长的曝光时间才能出现。

2004年，哈勃望远镜拍摄了一张南部天空的天体熔炉星座的空白空间的照片，并将其曝光了几个小时，获得了哈勃的深空照片HUDF，其中显示了数以千计的昏暗和非常遥远的星系，密集排列，成为当时最深刻的宇宙图像。

十年后，哈勃再次将其镜头聚焦在南部天空的一小块夜空上，并观察了50天，累计曝光时间超过200万秒。如此长时间的曝光占据了另一个XDF的视野。这是多张照片的马赛克，让我们可以更清楚地看到宇宙的深处。

宇宙中最強的三大天体各自为中子星、暗物质和黑洞，尽管人们表层上存活的地球上较为和睦平稳，人们并沒有看到这般惨忍的宇宙外地人全球。可是中子星、暗物质和黑洞这三种天体，的确让人十分可怕，如果有别的的天体卷进这三大天体中会马上消退，而且烟消云散。

一、暗物质

黑洞是全部人们观念中最恐怖的天体，黑洞表层上漆黑一片，沒有一切活力可谈。而且黑洞可以消化吸收一切化学物质，就连天地万物生命的起源光源也可以彻底的消化吸收，黑洞另外也有着十分强劲的诱惑力，要是一切微生物挨近黑洞周边，就可以马上吸进去黑洞以内。以前有些人明确提出黑洞是宇宙与另一平行面宇宙中间的隧道施工，可是现阶段这一叫法并沒有获得详细的表述，针对黑洞存有的使用价值，专家依然沒有探寻清晰。

宇宙的黑洞

晴朗的夜晚人们遥望星空, 那些亮晶晶的小星星看起来没有

什么个性, 它们存在的惟一证明只是它们的明亮。然而还有不发出亮光的星体, 它们的意义更为重大。美国宇航局曾经发射了高

能的天文观测系统, 研究太空中看不见的光线。在发回的 X 射线

宇宙照片中, 最惊人的一幕是那些从前认为“消失”了的星体依旧

放出强烈的宇宙射线, 远甚于太阳这样的恒星体。这证明了长久以来一个怪异的设想: 宇宙中存在着看不见的“黑洞”。

黑洞的性质不能用常规的观念思考, 但是它的原理中学生都

能接受。黑洞形成的必要条件就是: 一个巨大的物体, 集中在一个

极小的范围。晚期的恒星恰巧具备了这个条件。当恒星能量衰竭

时 , 高温的火焰不能抵消自身重力, 逐渐向内聚合, 原子收缩———牛顿法则起作用了: 恒星进入白矮星阶段, 体积变小, 亮度惊人。白矮星进一步内聚, 最后突然变成一个点, 整个过程不到一秒。在我们看来, 恒星消失了, 一个黑洞诞生了。

一个像太阳这样大的恒星自身引力如此之大, 可能最终收缩成一个高尔夫球, 甚至“什么都没有”。由于无限大的密度, 崩坍了的星体具有不可思议的引力, 附近的物质都可能被吸进去, 甚至光线都不能逃脱———这是看不见它的原因。这个深不可测的洞, 就被称为“黑洞”。科学家相信大多数星系的中心都有黑洞, 包括我们身在其中的银河系。根据相对论, 90 % 的宇宙都消失在黑洞里。所以一种更令人吃惊的说法是“: 无限的黑洞乃是宇宙本身。”

黑洞里面有什么 ? 只能从理论上推测。假如一位勇敢的人驾

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驶飞船奔向黑洞, 他感觉到的第一件事就是无情的引力。从窗口

望出去是周围星光衬托下一个平底锅似的圆盘, 走得更近了, 远方

似乎宽广的“地平线”发出 X 光, 包围着深不可测的黑洞。光线在

附近扭曲, 形成一个光环。这时宇航员要返航已来不及了, 双脚引着他向黑洞中心飞去, 头和脚之间巨大的引力差使他如同坐在刑

具台上, 远在“地平线”以外 3000 英里, 引力就把他撕碎了。

那么, 怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢 ? 天文学家利用

光学望远镜和 X 射线观察装置密切地注视着几十个“双子”星座,

它们的特别之处在于两个恒星大小相等, 谁都不能俘获谁, 因而互

为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化, 亮度降低

或消失, 有可能就是因为附近产生了黑洞。

人类为探索黑洞付出了不懈努力。最为成功的一次是在肯尼

亚发射的第一颗 X 射线卫星观测系统, 被称作“乌胡鲁”, 这个装

置在发射后运行 3 个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座 X—X—1

星发出的“无线电波”使得人们可以准确地测定它的位置。x - x -

1 星比太阳大 20 倍, 离地球 8000 光年。研究表明这颗亮星的轨道

发生了改变, 原因在于它的看不见的邻居———一个有太阳 5 至 10

倍大的黑洞, 围绕 X—X—1 旋转的周期是 5 天, 它们之间的距离

是 1300 万英里。这是人类确定的最早的一颗黑洞体。

自从哥白尼和伽利略以来, 还没有一个关于宇宙的理论具有如此的革命性。黑洞的普遍性一旦证实, 那么“宇宙不仅比我们所

想像的神秘, 而且比我们所能想像的还要神秘”。我们知道宇宙处于不断的扩张中, 这是“宇宙核”初始爆炸的结果, 宇宙核仍是一切

物质的来源。当那里的物质越来越稀薄时, 宇宙是否停止扩张 ?

天体的巨大引力是否最终引起宇宙收缩 ? 相对论回答: 是的。黑

洞的存在部分地证实了它的预言。即使宇宙不会消失在一个黑洞

中, 也可能会消失在几百万个黑洞中。”另外, 彻底揭开黑洞之谜,

还意味着给予有关人类终极命运的思索一个明确的答案。

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宇宙中的能量守恒定律

从能量守恒定律来看，宇宙中的能量不可能无缘无故的凭空消失，它在吸收能量的同时，也会释放出能量，吸收的越多意味着释放的越多，当释放到一定程度后，人类完全可以通过先进的仪器检测出来，可人类迄今为止都没有发现宇宙的任何异常，这种可能性直接被排除掉了。之后哈勃定律的出现推翻之前的理论，并提供新的解释，夜空之所以是漆黑的，主要是天体散发着光，在退行速度的影响下，发生偏移并直接降低亮度，成为肉眼看不到的光。

另一方面也与宇宙的膨胀速度有关，例如一个人在传送带上逆向奔跑，当他的奔跑速度不如传送带速度，只会离目标越来越远。宇宙处于无限膨胀中，人类对宇宙的了解远远不够，很多事情看似很正常，其实却隐藏着宇宙中最深处的秘密，以人类现有的能力是无法将其揭晓的

一个国际研究小组发表的一项新研究称，从暗物质和暗能量的角度来看，宇宙的生命距离我们还有1400亿年。

根据日本媒体如共同社和时事新闻的报道，由日本国家天文台、东京大学和美国普林斯顿大学的研究人员组成的研究小组最近在美国Aqif Papers的预印网站上发布了这一新成果。

这项研究认为，宇宙中没有任何暗物质和暗能量会导致再收缩。它将在1400亿年后继续膨胀并达到无穷大，并会结束。

目前公认的理论认为宇宙起源于138亿年前的大爆炸，然后开始膨胀和进化。然而，有许多关于宇宙将如何终结的假设，包括再次收缩一点的“大崩溃”和膨胀到无限的“大撕裂”。

该研究小组使用美国夏威夷的昴宿星天文望远镜观察和分析了大约1000万个星系的引力透镜效应，对宇宙中暗物质和暗能量的分布进行了迄今为止最全面的分析，并绘制了暗物质的三维地图。他们通过一系列的计算和评估得出结论，宇宙的寿命将持续大约1400亿年。

引力透镜效应是指光线经过大质量天体附近时发生弯曲的现象，就像一个“宇宙放大镜”，可以帮助研究宇宙中最早和最遥远的星系。然而，暗物质和暗能量在星系的形成和宇宙的膨胀中起着关键作用，这是预测宇宙未来的重要基础。

简介:1929年，美国哈佛大学发现所有的星云都将离开我们。例如，距离我们大约2.5亿光年的星座星云以每秒6700公里的速度移动，距离我们5.7亿光年的狮子座星云以每秒19500公里的速度移动，距离我们12.4亿光年的牛郎星星云以每秒39400公里的速度移动。

当人们仰望广阔的空间做白日梦时，人们总是会问这样的问题:宇宙有多大？有尽头吗？

围绕太阳，有九个不同大小的行星，如地球、金星、火星和木星，它们不停地运行。这是太阳系。太阳系之外是什么样的世界？这是一个拥有大约2亿颗恒星的星系，就像太阳一样。银河系就像一个铁饼，直径100，000光年，中心厚度15，000光年。如果你飞出银河系，你会去哪里？在那里。有无数像银河系一样的世界，叫做星云。靠近银河系的是仙女座流星群。这个流星群的大小和形状与银河系大致相同，大约有2000亿颗恒星。

1929年，美国哈佛大学发现所有的星云都离开了我们。例如，距离我们大约2.5亿光年的星座星云以每秒6700公里的速度移动，距离我们5.7亿光年的狮子座星云以每秒19500公里的速度移动，距离我们12.4亿光年的牛郎星星云以每秒39400公里的速度移动。

如果这种情况持续下去，星云将以每秒30万公里的速度达到100亿光年，这相当于光速。这样，所有星云的光将永远无法到达我们的地球。因此，100亿光年将是我们所能看到的宇宙的尽头。远处有星云，但我们无法观察到它们，因为光线无法到达它们。当然，这是一个家庭声明，还有其他不同的解释。有些人认为宇宙是气球形状的。它像气球一样膨胀，一些星云将我们抛在身后。但是在某个时候，气球会再次收缩，星云会靠近我们。其他人认为宇宙是鞍形的，它就像一个马鞍，不断向马鞍的四边扩展。根据这种解释，在遥远的未来，星星将逐渐远离，夜空将变得单调和孤独。然而，有些人对此持有不同的观点，认为宇宙是永恒的。虽然它会无限膨胀，但新的行星会在膨胀的空间中诞生。无论宇宙如何膨胀，都会有新的恒星家族加入。因此，空间不会被遗弃。目前，人类只能猜测宇宙的尽头在哪里。

一国际天体物理学家小组日前宣布，宇宙“年龄”为141亿年，这一结论是研究人员在实施建立星空三维图像大规模计划中，收集大量资料基础上作出的。研究工作从1999年起在美国新墨西哥州天文台利用一台“天文扫描仪”——天体望远镜进行的，先后获得有关离开地球20亿光年约20万颗天体的资料。

今年2月，美国宇航局曾公布自己对“宇宙年龄”的评估，美国宇航局专家认为，“宇 宙年龄”为137亿年。为了这项研究美国宇航局利用了最新的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)，该探测器“悬挂”在距地球150万千米的太空，那里的地球与太阳的引力作用正好平衡。这项太空实验记录到所谓残余辐射波动，这种残余辐射是在大爆炸之后约40万年诞生的。

宇宙之最

1.宇宙最冷的地方

1997 年美国和瑞典的天文学家发现，恒星死亡前喷发出的气体形成的“飞镖”星云，是迄今所知宇宙中最冷的地方，那里的温度低于-270℃。

即将死亡的恒星坍塌成为矮星之前，会释放出大量的气体和尘埃，形成飞镖星云。这些气体释放的速度很快，可达到每秒 165 公里，导致飞镖星云温度急剧下降。而在宇宙中，越冷的物质辐射越弱，其释放的微波信号也越弱。为确定飞镖星云的具体温度，研究人员将来自飞镖星云内一氧化碳的微波信号和宇宙背景辐射中的信号进行比较，发现飞镖星云的信号更弱。这表明星云的温度低于宇宙基础温度 3.K，即-270℃。目前，除了实验室取得的人造低温外，在自然界中从未发现过比飞镖星云温度更低的地方。

2.宇宙最远的星系

天文学家 1994 年发现迄今宇宙中离地球最远的星系。

这个星系名叫 8C1433＋63，距地球大约 150 亿光年。也就是说，这个星系的光信号要历经 150 亿年才能到达地球。

这一发现使部分科学家认为，宇宙本身至少已有

150  亿年的历史，从而否定了最近根据宇宙膨胀情况而对宇宙年龄作出的估算：宇宙可能只有 120 亿年或甚至更小年纪。

新发现的星系似乎包含有一些恒星。这些恒星在其光信号到达地球时就已经年迈了。天文学家估计离地球最近的一些恒星的年龄至少有 160 亿年。

3.宇宙最大的星系

该星系是由恒星、星际气体和宇宙尘埃构成的。太阳系所属的银河系直径约 10 万约年，包括上千亿个恒星。

过去天文学家认为，直径达 5000 万光年的超星系团是纵深达 100 亿-200 亿光年的宇宙空间中最大的构造物。1990 年，美国天文学家发现了一个巨大星系团“壁垒”，长度至少为 5 亿光年，有可能超过 10 亿光年，宽度为 2 亿光年、厚度为 1500 万光年，呈拱形。由于它距离地球 2 亿至 3 亿光年之遥，人的肉眼无法对其观测。这是人类宇宙中发现的最巨大在的构造物。