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宇宙外面有什么.doc 宇宙外面有什么 宇宙有限吗 仰望深邃的星空，谁都不免要问:苍穹有多远,时间有多长,我们称作“宇宙”的这个时空到底有没有边际,这些问题，科学家好像还不能确切地回答。 目前，天文学家认为，宇宙的半径大约是137亿光年，但这只是我们目前有可能观察到的范围，在这个范围之外呢,我们观察不到，但它可不一定不存在。目前已有科学家分析认为，宇宙的大小有450亿光年。那么450亿光年之外呢,是不是就碰到宇宙的边际了呢, 关于宇宙到底有没有边际，霍金等科学家干脆就给出我们宇宙的一个整体的形象:我们的宇宙很可能就像足球那样，体积有限，但却没有边界，也就是宇宙是有限无界的。什么意思呢,就像一只蚂蚁在足球上爬动，永远找不到边界;一束激光发射出去，它会永无休止地在宇宙内弯曲穿行，永远碰不到宇宙的边界。 这是在告诉我们:人类就死心吧，通过观察光波，我们永远无法看到宇宙的边界。但宇宙总是有限的吧，宇宙这有限的体积之外又是什么呢, 还有，时间好像在永无休止地流淌着，时间到底有没有起点和终点,现在科学界公认，我们的宇宙起源于原始的一个体积为零、密度和能量都无限大的点，这个点发生大爆炸，产生了我们的宇宙。那大爆炸之前呢,大爆炸理论说:探讨大爆炸之前没有意义。我们又弄不懂了，怎么会没有 意义呢, 大爆炸理论确实只是探讨了时间轴从零开始往后的情况，对于大爆炸之前到底有没有时间，那个密度无限大的点到底是个什么样的点，这个点旁边有什么，又是什么原因导致了大爆炸„„这个理论没有任何说明和解释。尤其是那个密度无限大的点，谁又能想通,人可以在数学上去想“无限大”有多大，可是现实的世界，又该如何去理解“无限大”呢, 宇宙外面的宇宙 然而令人震惊的是，有这样几位科学家扬言，他们要研究宇宙外面是什么，还要研究宇宙开始之前，旁边有什么。 真是开玩笑，我们连宇宙有多大都不知道，连宇宙的边界都无法观测到，如何妄谈宇宙外面有什么,连宇宙最初的那个点都说不清，怎敢奢论宇宙开始之前的环境呢,真是一群只知高谈阔论的狂想家～他们的话有几分可信呢, 其实这些问题，宗教或玄学谈论过，例如神话传说中就有老道的酒葫芦别有洞天的故事，人跳入他的酒葫芦，好像进入了一个无比广阔的另一个世界中;佛陀也曾说过“一花一世界，一沙一乾坤”，如果他的意思指的是一个沙粒就像一个宇宙一般的话，那么沙粒宇宙之外有什么，我们都知道，沙粒宇宙之外或者是流水，或者是空气，或者是其它的沙粒。酒葫芦宇宙之外有什么，人也很清楚。 那么这是不是意味着，我们的宇宙就像一个更大宇宙里的沙粒或葫芦,我们的宇宙之外还有没有其他的宇宙或更大的宇宙呢,宗教或玄学家可以这么说，我们也可以发挥无边的想像力去想象，因为这些都不需要 令人信服的证据来说话。但科学家不能这么说，科学家要说什么，是需要拿出令人信服的证据的。 那么声称要研究宇宙之外是什么的科学家又如何收集关于宇宙外面的证据呢,又何时能收集到呢,恐怕到宇宙灭亡的那一天都收集不到吧,我们就等着看这些科学家的笑话吧。 寻找外面对宇宙的影响 就在其他所有科学家都认为要想获取关于宇宙外信息是绝无可能的时候，有聪明的脑袋这样想:既然获取宇宙外的信息不可能，那么宇宙外的信息会不会对我们的宇宙产生什么影响呢,有可能啊，如果宇宙之外有其他的宇宙的话，那么宇宙与宇宙之间是不是也有信息交流呢,就像人体的细胞与细胞之间会相互交流信息一样。宇宙与宇宙之间是不是会相互碰撞，留下什么痕迹呢,就像球与球碰撞时会在球内部产生振动波。宇宙外的环境是不是也会向我们的宇宙输入物质和能量呢,就像细胞会从周围摄取水分和营养一样。 在我们的宇宙，绝大部分是暗能量，我们不知道它是什么，来自哪里，如果搞清楚了暗能量，也许它里面就隐藏着宇宙之外的信息。例如，可能暗能量是来自宇宙外的物质，所以与宇宙内的物质很不一样，无法被我们观测到。但对于一无所知的暗能量，我们除了猜测还是猜测，把探测宇宙外信息的希望寄托在它们身上，与空想差不多。 试想，如果宇宙外对我们宇宙有什么影响的话，那么这个影响将会首先体现在弥漫整个宇宙的物质身上，就像气球内充满气体，敲打气球，会首先引起气球里的气体出现波动一样。 除了暗能量看似充满整个宇宙，还有什么是遍及整个宇宙的,科学家想到了宇宙微波背景辐射。而且宇宙微波背景辐射从宇宙诞生之初就产生了，一直留存到现在。它虽然本身已经是一种波动――电磁波动，但这波动也是会受外界影响的，就像一片树叶落到水波上，也会激起新的涟漪。因此在我们的宇宙发展过程中，宇宙外对我们宇宙有什么影响的话，很可能会导致宇宙微波背景辐射也出现相应的类似涟漪那样的变化。 宇宙外面影响微波背景 科学家对于微波背景辐射的探测越来越精细了，从20世纪60年代开始到现在，由最初1964年的射电望远镜看到的没有任何波动的浑然一体的图像，到1989年，宇宙背景探测器探测到背景辐射里一些模糊的斑块，再到2001年，威尔金森宇宙微波各向异性探测器以600万到800万的像素探测到比较清晰的宇宙微波背景斑点，可以看出，宇宙中的背景辐射分布也是很不均匀的，有很多亮点和空洞。 2009年至今，普朗克太空望远镜位于地球与太阳的一个拉格朗日点上，可以以5000万像素的分辨率来探测宇宙的背景辐射，其灵敏度提高了10倍～而且探测光波范围扩大了7倍，威尔金森宇宙微波各向异性探测器只能探测频率为23GHz,94GHz的光波，而普朗克太空望远镜则可以探测频率为30GHz,857GHz的光波，微波背景辐射最强烈的频率是160.2GHz，正好在普朗克望远镜的探测频率范围内。这样一个探测利器收集到的数据，物理学家们感到异常宝贵和珍惜，他们仔细地去除众多星体、星系、气体云和类星体等对背景图的干扰和影响，制成了宇宙最清晰的背景辐射图，于2013年3月21日公布于众。 宇宙微波背景图出来之 后，我们又能知道它包含了什么信息呢,也就是如何从中筛选出隐含的有用信息呢,这就需要科学家根据现有的理论、物理现象和规律，来推测什么图像可能代表什么涵义了。 这就像风吹树林，树林会随风摆动，并不断摇晃，如果我们看到树林不断摆动的图像，就可以推测树林受到了风的吹动，甚至还可以辨认出风向。这就是根据结果推测成因了。 宇宙外面太冷, 让科学家惊讶的是，这次望远镜提供的微波背景图竟然与威尔金森微波各向异性探测器探测到的宇宙背景图温度起伏完全一致，只是分辨率要高得多。 在普朗克望远镜发回微波背景图之前，科学家不敢说威尔金森宇宙背景温度分布就是探测到的情况，因为背景图中有很多科学家解释不了的异常情况，想不到普朗克望远镜告诉科学家:那些解释不了的异常情况就是宇宙真实的温度分布。 早在普朗克太空望远镜拍的宇宙微波背景图公布之前，科学家就有种种推测，其中一个推测就是，如果得到的微波背景图上没有任何图案，比较均匀，只是一些类似电视机没有信号时的雪花一样的话，那就有两种可能，一个可能是，宇宙外面对我们宇宙所产生的影响信号强度太弱，普朗克望远镜探测不到;另一个可能是，宇宙外面的环境太冷、太暗、太空荡，无法对我们的宇宙产生什么影响，也补充不了什么能量，更不会留下什么痕迹。 这个推测源于1990年代，当时科学家曾根据弦理论提出一种假说， 认为有一个更大的元宇宙包裹着我们的宇宙，但这个元宇宙是个辐射很弱、物质很少的黑暗、空冷的世界。 但是普朗克望远镜展现给我们的是，宇宙的微波背景并不是像电视机无信号时那样的雪花屏，而是一幅清晰却不易解读的图案。那么由此可见，宇宙外面不太可能是空冷虚无的世界，而是一个我们还不能理解的谜题。 宇宙前世还是这个宇宙, 在普朗克提供的宇宙微波背景图公布之前，科学家还有一个推测，就是如果得到的微波背景图上只有小斑点或小斑块，且分布大体均匀，就像图案周期性排列的花布的话，那么很可能我们的宇宙在大爆炸之前就已经存在了，只是上一个宇宙在引力作用下发生了塌缩，缩回一个密度极大，体积极小的点，之后又发生反弹和膨胀，形成了我们现在的宇宙。 科学家认为，微波背景图中有斑块，说明宇宙外面对我们宇宙还是有一定的影响，由于外面对我们宇宙的影响所产生的斑块会随着宇宙的膨胀而不断扩大，随之而来的是塌缩。收缩之后又膨胀，这种周期性的收缩膨胀，就形成了均匀排列的小斑块图案。 这种宇宙循环往复的理论，科学家确实提出过。科学家根据圈量子引力理论认为，如果一个质子那么大体积的空间里聚集的物质超过了1万亿个太阳质量后，这时引力就会变成斥力。在斥力推动下，物质膨胀扩散，形成现在的宇宙。而引力的存在又会导致物质塌缩挤压和聚集，于是很多人认为，我们的宇宙膨胀到一定程度，也会在引力下收缩，收缩到一定程度，例如宇宙的总体积比质子还小时，宇宙又会反弹膨胀开来。这样，一个不断收缩和膨胀的宇宙循环往复的图景就形成了。 那么，对于大爆炸理论中那个密度无限大的点，就可以这样理解了:那是整个宇宙的质量压缩到质子那么大的小点时的情况。 但现在普朗克的宇宙微波背景图上，并没有均匀的小斑块，因此，先前科学家的推测是不成立的，我们的现在宇宙不太可能是循环往复的来回胀缩中的一次。 宇宙外面有其他宇宙, 在普朗克提供的宇宙微波背景图公布之前，科学家还有一个推测，就是根据多元宇宙理论，我们只是众多无数宇宙中的一个，这些宇宙就像一个个泡泡分布在更大的元宇宙中，每一个宇宙都有自己独特的物理规律。但宇宙之间很可能会有碰撞或挤压。科学家认为，如果两个宇宙发生过碰撞，就应该会在宇宙背景图像中产生一圈圈的类似涟漪的同心圆痕迹。如果我们能看到这种波动，那也是类似同心圆形状的。 反过来，如果宇宙微波背景辐射中确实出现了同心圆痕迹，那么就可以推测，我们的宇宙在过去某个时候与另外的一个宇宙发生过接触或碰撞。那么进一步就可以推测，我们的宇宙之外至少会有另外一个宇宙，这样，多元宇宙理论就很可能是正确的。 早在2010年的时候，有科学家就在当时获取的微波背景图上寻找这样的痕迹，据说找到了一些蛛丝马迹，但不是很明显，如今他们把希望寄托在普朗克望远镜提供的图像上，希望它能给出异常清晰的画面。 现在，虽然普朗克图像异常清晰了，但同心圆痕迹并没有因此变得更明显，科学家还是无法断定宇宙背景温度是否按照同心圆的形式来分布。这也许让多元宇宙支持者有些遗憾，他们心中的另一个宇宙不知何时才能 得到证实。其实即使没有同心圆痕迹，也不能说明其他宇宙不存在，也可能其他宇宙没有与我们的宇宙发生碰撞。 宇宙外面的信息，我们读不懂 虽然宇宙微波背景图中没有出现清晰的同心圆的痕迹，但还是出现一些大小不一的斑块，这些斑块的排列也还不是完全无规律的，既可以把它粗略地看成同心圆，也可以把它看成4个温度波动圆区。这4个圆的圆心竟然差不多在一条线上，这条线曾被科学家称为“宇宙的恶魔轴线”，它可以把这幅图分成两个区域，上半球偏冷，下半球偏热，较热的半球还有个冷酷的眼睛。 为什么宇宙会出现这样的背景图呢,科学家认为，我们的宇宙肯定受到宇宙外的影响。有的科学家认为，这样的图案说明我们的宇宙也许碰到了另一个宇宙，之所以同心圆痕迹不是那么明显，可能是之前或之后又受到宇宙外界的其它的影响所造成的;也许宇宙外面对宇宙内部在不同时期产生了多次影响，至于是什么样的影响，科学家还读不懂。 目前科学家初步猜测，宇宙在爆炸后最初的10秒,30秒就受到了外界的影响而起了涟漪，这涟漪导致了能量和物质的聚集，从而形成了星系，这涟漪也导致了37万年后宇宙在温度上出现波动，这波动随着宇宙的膨胀不断扩大，从而形成了如今的分布不均的温度背景图案。 至于宇宙外面是什么，是什么导致宇宙起了涟漪，科学家更无法解读，有很多可能性:可能宇宙外面是被我们宇宙碰远的另一个宇宙;也可能宇宙外面是更大的宇宙，更大宇宙与我们宇宙之间也可能有物质、能量或信息的交流;可能宇宙外面是我们无法理解的其他情况。 这些都是合理的科学推测，虽然也无法形成定论，但它提供了如何探测宇宙外信息的可行的途径。当然，这只是根据宇宙微波背景辐射进行的推测，相信如果宇宙的外面还有时空和物质存在的话，科学家终究可以找到它们对宇宙内部产生的影响。总的来说从科学上推测宇宙外面是什么，并不玄乎，也并不是不可能的事情。