事实上,二零一一年的一项研究测算表明,宇宙的实际规模约为可观测区域的二百五十倍,当前人类可观测的宇宙范围宽度达七万亿光年。这种对浩瀚宇宙的有限观测视角为解决宇宙平坦性问题提供了理论依据。 从理论上说,我们的宇宙几乎不可能恰好具备使时空保持平坦的精确临界物质密度。然而爆炸理论的提出使这一矛盾得以化解。在爆炸作用下,宇宙无需具备精确的临界密度即可呈现平坦特性。就人类目前的观测范围而言,宇宙确实展现出完美的平坦性。 我们目前仅能观测到更大尺度宇宙爆炸区域的极小部分,正是由于爆炸作用,我们的局部观测区域在极短时间内实现了超乎想象的膨胀,使得我们所见的宇宙空间呈现出绝对平坦的形态。这种平坦性甚至延伸至光速可及的宇宙视界边缘。 这类似于将一个微小球体以放大至地球尺寸,即便知晓整体结构存在曲率,但在其表面进行观测时,视野范围内始终呈现完美的平坦状态。因此在宇宙诞生之初引入爆炸机制,似乎能够有效驳斥任何基于单一观测视角对大爆炸理论提出的质疑。 在爆炸过程中,早期微观宇宙的大部分精细结构遭到拉伸而消灭殆尽,所有温度涨落、奇异粒子以及空间本身的几何区域特征均被抹除。当爆炸过程最终停止时,任何潜在的观察者都将发现自己被困在一个寒冷而空旷的宇宙空间中。而就在片刻之前,这个空间还看似充满物质与能量。 正如南极探险家斯科特阿蒙森的考察站南阳,即便仅依靠星光照亮,也仅能感知到周围数米范围内的环境。在南极持续六个月的极夜已过去数周,环境温度已骤降至零下五十摄氏度以下,凛冽的寒风在扭曲的建筑结构间嘶鸣。 从外部观察,这座科考站仿佛已被遗弃。然而巨型射电望远镜天线运转时发出的微弱机械声响,却昭示着生命活动的存在。在高度隔热的控制室内,与室外刺骨严寒形成鲜明对比的是宜人的温暖环境。 一直身着厚重防寒服的科研团队正坚守岗位,他们是自愿在此度过漫长极夜的数十位科研人员中的成员。南极夏季期间,这座科考站曾容纳两百名科研人员,但很少有人敢于直面这永恒黑暗的极寒考验。 在海拔近三千米的高原之上,寒冷干燥的大气环境使科研团队得以操控微波望远镜,以前所未有的精度对宇宙最深处展开观测。他们致力于在遍布宇宙的背景辐射中,探寻宇宙膨胀的原始印记。 尽管身着厚重的防寒装备,他们依然满怀期待的注视着未来五个月的永夜时光。这些科研工作者迫切希望解开宇宙膨胀理论的未解之谜。尽管该理论具备解决诸多科学问题的潜力,却尚未获得确凿的实验
00:00 / 03:49
连播
清屏
智能
倍速
点赞24
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
00:00 / 01:41
连播
清屏
智能
倍速
点赞62
我们从明星开始吧 观测表明 高达10亿亿万亿万亿千克 每个星系平均包含1,000亿颗恒星 这意味着总共有至少200亿万亿颗恒星 对于我们实际能看到的所有物质来说 比如星际气体 一种方法是研究宇宙微波背景辐射 从第一个原子形成的那一刻起 传播了很长的距离 他们甚至可以在静电干扰中被检测到 测量天空不同部分的 波动的统计相关性 与其他方法和探测器相结合 150零万亿万亿万亿千克的质量 甚至人类 将这个质量转换成能量时 释放的能量的600万亿万亿倍 只占那里能量的5% 这就像构成原子人类 如果你用手电筒照射它 就像在空旷的地方挥动球棒一样 我们无法触摸或感受到暗物质 那就是暗能量 负责将宇宙推开 我们通过遥远超新星的光看到这一幕 这些爆炸已被相当充分的理解 膨胀和暗能量的推动来解释 所有数据都指向一种奇异物质 这正是你所期望的空旷空间的能量 它实际上是一团永远无法驯服的 拖累着宇宙 在量子力学的早期 现在人们通常称之为真空能量 而且大多数科学家 相当于约46万亿万亿万亿亿吨TNT 行星恒星暗物质暗能量 相当于67万亿万亿万亿亿吨TNT 所有这这些能量 一杯装满暗能量的咖啡所含的能量 因为正是这种低密度 我们遇到了所有宇宙学难题中 把暗能量视为空旷空间的能量 看待我们最可靠的物理理论时 缓慢演化的宇宙 我们的宇宙本不该变得庞大而古老 确实事实是 为什么暗能量这么少 为了理解零点能量及其造成的难题 来到一家俯瞰内 他从第一次世界大战的废墟中崛起 两个朋友 美食美酒良友 炮力却是一个非常不同的人物 在汉堡臭名昭著的圣保利区里 在酒精和暴躁的性格的刺激下 如果像你说的那样 阿斯顿可以轻而易的将他们分开 他开始在餐巾纸上草草的写下计算 但是引力又如何呢 宇宙甚至都到不了月球 它充满了恒星 从危险的红巨星到病态光芒的白矮星 有太热的 他们是生命可以繁荣昌盛的明珠 恒星就是在这里诞生的 并把这一切都带走 以及所有其他形式的复杂生命 寂静真正荒凉的地方 这种空虚是没有重量的 至少我们认为这不是真的 它携带零点能量 著名的德国物理学家和量子力学之父 此后不久 而是一种充满巨大能量的奇异戒指 阿尔伯特爱因斯坦 也存在着动荡的关系 事实上正是他在1,917年 来抵消他当时认为的 计算了零点能量对氢分子的影响 爱因斯坦 据称他称该常数是他的最大失误 "No theoretician can ..
00:00 / 03:51
连播
清屏
智能
倍速
点赞16
么对于整个可观测宇宙呢?有一位物理学家唐·佩奇计算过这个数字,宇宙发生一次庞加莱回归的时间,大约是10的10次方,再来10次方,再来10次方最后是2.08次方年。这是什么概念?如果把这个数字写下来,哪怕每个零只占一个质子那么大,整个宇宙都塞不下这个数字的长度。 在这个时间尺度面前,我们现在的宇宙年龄138亿年,甚至连一眨眼都算不上。它短得就像是根本不存在。所以实际上在任何人类可理解的未来里熵增依然是老大,我们依然会老去,恒星依然会熄灭,那个"回归"的奇迹躲在比永恒还要遥远的尽头。 但这里有一个更深层的细思极恐的哲学问题,如果庞加莱回归是真的,那么在无限的时间长河中物质会随机组合成各种形态。在绝大多数时候宇宙是一片混乱的虚空,但在极少数的涨落中原子可能会恰好碰在一起形成一个大脑。这个大脑拥有和你一模一样的结构,拥有和你一模一样的记忆,它记得童年的快乐,记得刚才吃的晚饭,记得此刻正在看这个视频的你,这就是著名的"玻尔兹曼大脑"。 在庞加莱回归的尺度下产生一个孤独的"大脑"比产生整个有序的"宇宙"概率要高得多。那么现在的你究竟是一个真实生活在21世纪的人类,还是那个在几亿亿亿年后虚空中偶然飘出来的带着虚假记忆的玻尔兹曼大脑?这听起来像疯话但在逻辑上你无法证伪。 更可怕的是"同一性"问题,假设经历了无数亿年的死寂后原子终于重组成了"你",这个新的"你"拥有你所有的基因,所有的记忆、所有的情感。从唯物主义的角度看是的,物质结构决定意识结构一样,意识就一样。但对那个"复活"的你来说他并不会觉得"我回来了",因为他的记忆衔接的是你意识消散前的那一刻。 在他看来时间只是跳帧了一下,死亡对于主观体验来说是不存在的。你闭上眼宇宙经历了无数次生灭,当你再次睁开眼仿佛只过了一瞬间,这让我们想起了哲学家尼采那个著名的概念:永恒轮回。尼采曾问如果有一天一个恶魔潜入你的梦中对你说"你现在的人生以及你过去经历过的人生将会一次又一次地重演。 在这个过程中没有任何新鲜事,所有的痛苦、所有的快乐,每一个念头、每一次叹息都会以前后完全一致的顺序再次出现。你会把这个恶魔称为神明并膜拜他?还是会在绝望中崩溃? 庞加莱回归定理似乎从物理学上为尼采的预言提供了某种可能。如果宇宙是封闭的,如果时间是无限的,那么你此刻所经历的一切不仅在过去发生过无数次,在未来也将重复无数次。你还会爱上同一个人,还会犯下
00:00 / 04:48
连播
清屏
智能
倍速
点赞30
00:00 / 04:30
连播
清屏
智能
倍速
点赞0
00:00 / 05:35
连播
清屏
智能
倍速
点赞5
00:00 / 02:28
连播
清屏
智能
倍速
点赞17
00:00 / 06:15
连播
清屏
智能
倍速
点赞2294