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就在斯蒂芬·霍金于 2018 年 3 月去世前十天,他与物理学家托马斯·赫托格共同完成了最后一篇研究论文。在论文中,他们提出平行宇宙的线索可能隐藏在宇宙微波背景辐射中——宇宙大爆炸遗留下的微弱光芒。如果属实,这道古老的光芒可能蕴藏着多元宇宙的第一个真正证据……静静地等待着被发现。斯蒂芬·霍金的最后一个多元宇宙理论,在他于 2018 年 3 月 14 日去世前 10 天完成,这是一项突破性的尝试,旨在解释人类如何探测平行宇宙。该论文由物理学家托马斯·赫托格 (Thomas Hertog) 共同撰写,题为《从永恒膨胀中平稳退出》,在赫托格去世后发表于《高能物理杂志》。它建立在永恒膨胀的概念之上,该概念认为,在大爆炸之后,宇宙经历了快速膨胀,创造了多个“气泡”宇宙,这些宇宙可能具有不同的物理定律和常数。霍金和赫托格提出了一个数学框架来简化多元宇宙的概念,以应对具有不同性质的无限宇宙所带来的挑战。他们的理论预测,我们的宇宙是具有相似物理特征的有限宇宙集合的一部分,这使得多元宇宙理论更易于检验。他们认为,可以通过宇宙微波背景辐射(CMB)——大爆炸的“回声”——来探测平行宇宙的证据。CMB中的特定模式或异常现象可能表明我们的宇宙与邻近宇宙之间存在相互作用,从而为多元宇宙的存在提供潜在的特征。该理论还引入了一种“全息”方法,认为宇宙的历史编码在其边界上,类似于全息图。这可能使科学家能够间接地探测多元宇宙。虽然尚未经过实验验证,但这项工作为未来的观测提供了途径,可能通过先进的望远镜或太空探测器来检验这些宇宙特征,使人类更接近于证实平行宇宙的存在。#探索宇宙 #宇宙 #科普 #天文 #科学
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可观测宇宙,直面绝望 人类被光速永远限制在一个极限球体空间里,这就是直径930亿光年的可观测宇宙。基于宇宙大爆炸模型和138亿年的宇宙年龄,通过测量宇宙微波背景辐射的曲率,我们确定了可观测宇宙的半径:465亿光年。这意味着,从地球出发,我们所能接收到的所有电磁信息的边界,构成了一个直径930亿光年的球体。人类的星际探索先锋旅行者一号,以每秒17公里的速度飞行了47年,距离仅为22光时。而要飞出太阳系的引力边界奥尔特云,它需要3万年。太阳系,这直径约2光年的家园,在直径10万光年、包含数千亿恒星的银河系中,不过是一粒看不见的尘埃。而银河系,隶属于本星系群,后者又归于室女座超星系团,并最终锚定在直径达5.2亿光年、包含约10万个星系的“拉尼亚凯亚”超星系团之上。这片巨大的宇宙纤维状结构,在可观测宇宙的宏观网络中,也仅仅是一个节点。据科学家预估,有超过2万亿个星系分布在这浩瀚的可观测宇宙的每个角落,人类和地球连尘埃都算不上。而更绝望的是,我们可能永远无法窥其全貌,注定被困于光速设定的囚笼,而可观测宇宙以外,我们更是一无所知。但人类从未停止探索这片未知的漆黑深空,正是这份勇气,为我们这尘埃般的存在,赋予了足以直面整个宇宙深渊的、恒星般的尊严。#探索宇宙 #顶级视觉盛宴 #可观测宇宙
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詹姆斯·韦伯太空望远镜在大爆炸后仅仅3亿年就发现了氧气——这一发现颠覆了我们之前对早期宇宙的所有认知。氧气是在时间的边缘被发现的!由于詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 的一项突破性发现,天文学家们再次被迫重新思考早期宇宙的时间线。一个名为JADES-GS-z14-0的遥远星系被发现含有异常高的氧浓度,尽管它形成于宇宙大爆炸后仅3亿年。这一发现挑战了人们长期以来对宇宙中重元素何时以及如何首次出现的认知。在宇宙的早期阶段,也就是大爆炸后不久,宇宙中只有氢和氦两种元素。像氧这样的较重元素是在恒星内部通过核聚变产生的,并在恒星发生超新星爆发时释放到周围的空间。JADES-GS-z14-0中氧的存在意味着,多代恒星必定在极短的时间内形成、演化和消亡——而此前人们认为这个过程需要更长的时间。在这个星系中探测到的氧含量尤其惊人:它所含的重元素比模型预测的同龄星系高出十倍。这表明JADES-GS-z14-0不仅出现得早,而且演化速度极快,达到了现有宇宙学理论无法解释的成熟度。它不仅富含重元素,而且体积庞大、亮度惊人,这进一步增加了解释它在早期宇宙中如何如此迅速形成的难度。这项发现意义重大。它表明早期宇宙比我们之前认为的要活跃得多,也复杂得多。如果像JADES-GS-z14-0这样的星系形成和演化速度如此之快,那么我们目前关于星系形成和宇宙演化的模型可能遗漏了关键过程,或者低估了这些过程发生的速度。天文学家现在面临着新的紧迫问题:如此多的氧气是如何在如此早期形成的?还有多少其他古老星系隐藏着类似的秘密?这对我们理解宇宙最初十亿年的历史又意味着什么?#宇宙 #宇宙的秘密#天文 #探索宇宙 #科普
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