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今年7月1日,NASA的巡天望远镜拍到了一个画面:一个东西正在以每秒61公里的速度靠近地球。很多人猜测这可能是陨石或彗星,但哈佛大学天体物理学教授阿维·勒布提出,这有可能是一个外星核动力飞船。 这个人是谁?当初奥陌陌来的时候,就是他第一个提出奥陌陌是外星人造的,让他一下出了名。但结果什么事都没有,奥陌陌很快就走了。这次他又站出来说这东西可能是外星飞船,舆论很快就被炒热了。 按照它现在的速度,12月就要到地球了。10月29日它会最接近太阳,这本是观测的最佳时机,但它偏偏会绕到太阳背面去,我们就观测不到了——就好像在故意躲着我们。勒布说它会不会是有备而来的?路线是不是精心设计的?当它绕到太阳背面时,会不会攻击我们? 8月22日他又发了一篇博客,说这东西可能是反物质构成的,才会有这么夸张的速度和离心率。如果是反物质,一旦接触到我们,瞬间释放的能量足以摧毁地球。 以上都是这位哈佛教授提出的假设。既然是假设,大胆一点也没什么关系。问题是他过去8年频繁把各种现象往外星人身上扯,反而降低了在这个领域的名声。 那这东西到底是什么? 从目前哈勃和韦伯望远镜的观测结果来看,可以断定它是一颗星际彗星,是人类发现的第三个星际访客。第一个是奥陌陌,第二个是鲍里索夫彗星,这次这个叫阿特拉斯。 大家可以放心,它对地球完全没有威胁。不过它的速度和路线确实很夸张。通过追踪路径发现,它的起源地可能比太阳系年龄还要老。在宇宙里漂流了几十亿年,它才能积累每秒60多公里的速度。 作为对比,人造卫星速度达到每秒7.9公里就能绕地球运行;每秒11.2公里就能飞出地球引力;每秒16.7公里就能飞出太阳系引力。旅行者一号目前速度约每秒17公里,而阿特拉斯是它的好几倍。 再看它的轨道。奥陌陌的离心率是1.2,鲍里索夫是3.36,而阿特拉斯高达6.3,轨道张开角度接近180度,贴着黄道面进来,又贴着火星飞出去。这种诡异的路线,难怪会引起猜测。 火星上的发现 除了阿特拉斯,最近还有一个事被炒得很热:NASA在火星上发现了数十亿年前可能存在的微生物证据。 这块石头叫“切亚瓦瀑布”,是毅力号火星车在杰泽罗陨石坑一条干涸的河床里发现的。岩石表面有很多深深浅浅的圆形斑点,很像豹纹,所以也叫“豹纹石”。 毅力号检测发现,这些斑点里含有铁磷矿、磁黄铁矿和有机碳。科学家最初推测可能是高温反应或强酸环境形成的,
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光速是宇宙中最快的速度吗? 在爱因斯坦的狭义相对论里,光速被定义为宇宙中信息传递的极限速度,每秒30万公里。但在宇宙中,确实存在三种现象,它们的速度远超光速,却并不违背相对论。 今天,我们就来聊聊这三个“超光速”的宇宙奇迹。 首先明确一个前提:狭义相对论限制的,是“有静止质量的物体”和“信息传递”的速度不能超过光速。如果一个现象不涉及物质的移动,也不传递任何信息,那么它超越光速是完全允许的。 接下来要说的这三种现象,都完美符合这个条件。 第一种:宇宙膨胀的速度 这是最广为人知的一种超光速现象。 根据宇宙大爆炸理论,我们的宇宙诞生于138亿年前的一次奇点爆炸,此后一直处于膨胀状态。而且这种膨胀不是星系在宇宙空间里“移动”,而是“宇宙空间本身”在拉伸、膨胀。 就像吹气球,气球表面的两个点不会主动移动,但会随着气球的膨胀而彼此远离。距离越远的点,远离的速度越快。 天文学家哈勃发现了一个关键规律:星系的退行速度,与它和我们的距离成正比,这就是哈勃定律。根据最新测算,距离我们每增加326万光年,星系的退行速度就会增加约70公里/秒。 那么,当一个星系距离我们足够远时,它的退行速度就会超过光速。目前,这个“临界距离”大约是140亿光年。 也就是说,所有距离我们超过140亿光年的星系,都在以超光速远离我们。而可观测宇宙的半径约为460亿光年,这意味着宇宙中绝大部分区域的星系,我们永远都无法看到。它们发出的光,永远也到不了地球,因为它们的退行速度远超光速。 这种膨胀是空间本身的运动,不涉及星系的实际移动,也不传递任何信息,所以完全不违背相对论。 第二种:量子纠缠的速度 量子纠缠被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”。当两个微观粒子处于纠缠状态时,它们就会形成一个整体。无论相距多远,哪怕一个在地球,一个在银河系的另一端,它们的状态都会瞬间关联。 举个例子:我们把一对纠缠的光子,一个留在地球,另一个送到距离地球4.2光年的比邻星。如果我们测量地球这边的光子,发现它的自旋方向是“上”,那么比邻星那边的那个光子,会瞬间变成“下”自旋。这个过程不需要任何时间,速度是无限快的,远超光速。 科学家做过专门实验,让两个纠缠的光子相距1200公里,测量它们的状态关联速度。结果发现,这个速度至少是光速的10000倍。 但为什么这也不违背相对论?核心原因是:量子纠缠无法传递
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你以为自己正安稳地躺在床上刷手机? 错了。你正在以每秒600公里的速度,在宇宙中疯狂坠落。 这不是比喻,是物理学家用几十年算出来的真相。 先别慌,我们一层一层拆解你正在经历的这场狂奔。 地球在转,你知道的。赤道上的人每秒跑465米,这是第一层运动。地球绕着太阳跑,每秒30公里,这是第二层。太阳系绕着银河系中心跑,每秒230公里,这是第三层。 三层叠加,你已经快到没法想象了。 但真正让人头皮发麻的,是第四层。 上世纪70年代,科学家在看宇宙微波背景辐射的时候,发现了一件怪事。狮子座方向的辐射偏热,宝瓶座方向偏冷。 这不是温差,是多普勒效应。就像救护车朝你开过来声音变尖,开过去变沉。光也是一样,朝你来的变蓝,离你去的变红。 这组数据告诉我们:银河系正带着整个本星系群,朝着半人马座和长蛇座方向,以每秒600公里的速度狂奔。 每秒600公里。一小时216万公里。 问题来了:是什么东西在拉我们? 科学家知道有个东西在拉,但看不见它。因为它躲在银河系的“隐匿带”后面。银心有几千亿颗恒星,还有厚厚的星际尘埃,像一堵墙,挡住了所有可见光。 我们能感觉到引力,却看不见引力的主人。只能根据拉力的强度推算:这个东西的质量,相当于一亿亿个太阳。 80年代,科学家换了个思路。看不见本体,就看周围的运动轨迹。 他们分析了几百个星系的本动速度,画出了一张宇宙河流图。室女座星系团、长蛇座星系团、半人马座星系团,像百川归海,全部流向同一个引力洼地。 再配合X射线和射电望远镜,终于锁定了那个藏起来的巨兽。 它叫巨引源。位于1.5亿到2.5亿光年外的矩尺座星系团区域。不是单个黑洞,是无数星系团汇聚的质量密集区。古老星系、炽热气体、暗物质,全部堆在一起,形成了这个深不见底的引力坑。 案子破了? 没有。新问题来了。 算下来,巨引源的质量只够提供44%的引力。剩下的56%呢?银河系被什么别的东西拽着? 答案更恐怖。 巨引源背后6.5亿光年,藏着夏普力超星系团。那是邻近宇宙最大的结构,包含8000多个星系,质量是银河系的1000万倍以上。 它在拉巨引源。而银河系,只是被顺带扯了一下的尘埃。 2014年,天文学家终于画出了全景图。银河系、巨引源、夏普力超星系团,都属于一个更大的结构——拉尼亚凯亚超星系团。跨度5.2亿光年,包含10万个星系。 巨引源,就是这个庞大
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