在人生旅途中,我們常常會萌生出一種渺小感,感覺自己被命運所主宰,感覺憑借自己的力量是無法了解宇宙的真實麵目的,而事實也是如此,即使在科技發達的今天,人類對於宇宙的探索仍然停留在最初的階段。
· 宇宙源於一次大爆炸嗎 ·
宇宙是怎樣形成的,又是如何發展的?
如今,大多數科學家都非常認同“大爆炸理論”,認為宇宙是由一個密度超大且炙熱的質點爆炸後膨脹到現在這個樣子的。根據科學家們的推算,宇宙大約在140億年前形成。按照大爆炸理論,早期的宇宙是由數量很多的微觀粒子構成的,密度超大、炙熱,而且在不斷地膨脹。後來宇宙中又產生了原子核、分子、原子等。
1929年,埃德溫·哈勃發現了一個奇怪的現象:不管從哪個方向來看,遠方的星係離我們越來越遠,也就是說,宇宙在不斷地向外膨脹。哈勃認為,早先的宇宙星體之間可能距離很近,甚至會在同一個地方。哈勃的這個發現奠定了宇宙學的基礎,同時也暗示了大爆炸理論的合理性。之後,科學家們對“大爆炸理論”不斷地進行研究、補充。1932年,勒梅特提出,宇宙可能是由“原始原子”爆炸而形成的。在1948年前後,伽莫夫又提出了“熱大爆炸”的理論。伽莫夫認為,宇宙的爆炸並不是我們常見的以某個點為中心,然後向四周不斷地炸開的那種形式,而是在宇宙中每處空間都發生的。也就是說,爆炸充滿了整個宇宙。1965年,美國科學家彭齊亞斯和威爾遜發現了微波背景輻射,這就有力地證明了“熱大爆炸理論”。從那以後,大爆炸理論得到了眾多科學家的認可。
然而,還是有不少科學家認為這種理論並不靠譜,漏洞非常多,為此他們爭議不斷,那麼,大爆炸理論存在哪些漏洞呢?
第一,大爆炸理論說宇宙誕生前是個非常小的“點”,關於這個“點”的說法很多,有的科學家認為是沒有體積的“點”,但若是沒有體積的話,也就不存在“點”了。即使存在這個“點”,那麼這個“點”為什麼會爆炸呢?而且爆炸後還產生了時間、空間、物質呢?
第二,大爆炸理論認為宇宙從140億年前爆炸後,就不斷地膨脹,那麼這裏就會出現一個問題,那就是究竟是什麼力量促使宇宙不斷地膨脹下去的?我們知道,自然界中存在萬有引力、電磁相互作用力、弱相互作用力、強相互作用力四種基本力,至於其他力,科學家仍在不斷地尋找。而已知的四種基本力都不能作為宇宙膨脹的動力。因此,這也是讓人疑惑的問題之一。
第三,關於時間和空間。按照大爆炸理論,時間和空間是隨著大爆炸後出現的物質而出現的,即時間會隨著物質一秒秒產生,空間會隨著物質一點點出現。而現在宇宙已經膨脹了一百多億年,目前還在不斷地膨脹,膨脹到什麼範圍,什麼範圍內就會產生時間和空間。也就是說,未來還會有很多的時間和空間出現。
時間和空間是隨膨脹的物質開始產生的,這個說法聽起來很玄乎。因此有些科學家認為這很難讓人信服。按照大爆炸理論,如果宇宙開始收縮,那麼時間和空間也會逐漸收縮進而消失。而我們認為,時間是不斷向前走的,不會倒退,即使宇宙開始收縮,也應當如此。因此,有些科學家便認為物質和時空是可以分離的,時間和空間是客觀存在的,即使物質消滅(物質是不滅的),時間和空間仍會存在。
第四,唯物主義認為,宇宙中的物質是不可以被消滅的,隻會轉移、轉化為另一種形式、形態。物質既然不滅,物質的運動就不會停止,而且運動的物體具有能量,同時運動需要時間和空間,要是沒有時間和空間,物質運動就有些不可思議了。所以有科學家認為,時間、空間、物質、能量都是永遠存在的。宇宙本來就是存在的,物質在宇宙中不斷地變化,這些都不以人的主觀願望而發生改變。而大爆炸理論認為物質是會消失的,能量會消失,宇宙會消失,時間和空間也會消失,什麼都會變成無。這兩種觀點是矛盾的、對立的、不可統一的。
第五,暗物質。暗物質是科學家為了解釋恒星之所以高速運轉,而沒有分崩離析而推測出來的,但到目前為止,還沒有發現暗物質的具體性質。對於什麼是暗物質,目前還缺乏定論。如果認為看不見的、觀察不到的就叫暗物質,那麼宇宙中的黑洞、紅外線、X射線等是不是都可以稱為暗物質呢?
目前已知宇宙中含量最多的元素是氫,而且科學家們又認為宇宙的90%以上的組成部分是暗物質,按照這個比例,可以推測暗物質也可能是氫氣和氫氣演變物。宇宙原動力來自氫氣物質,而物質又是不滅的,那麼這就與宇宙大爆炸理論的觀點相衝突了。
· 宇宙有盡頭嗎 ·
地球和太陽都是有盡頭的,銀河係也是有盡頭的,那麼宇宙有沒有盡頭呢?
如果宇宙有盡頭,那麼宇宙的盡頭之外是什麼呢?是一片虛無嗎?如果沒有盡頭,難道宇宙就這樣一直延伸下去嗎?有人猜想,我們所處的宇宙不過就是某種生物毛發上的一粒灰塵而已,而隻要這種生物甩動一下毛發,那麼這粒灰塵就會落下來,宇宙就會毀滅。當然,這隻是一種猜想,不過,我們對宇宙的探索不就是由猜想開始的嗎?
抬眼望去,宇宙浩瀚無邊,更有著數不清的類似於銀河係那樣的星係。隨著科技的發展,人類所能觀察到的宇宙範圍也越來越廣,2011年天文學家發現離人類最遠的星係,大約距離地球137億光年。
由距離可知,這個星係是在宇宙大爆炸後不久出現的,它對於我們研究宇宙的起源、演化等都有著極其重要的意義。我們若想知道地球上幾億年前發生了什麼,要依據什麼呢?答案是:化石。這個星係就像化石一樣,如果我們能夠破解“化石”,那麼將對我們探索宇宙產生深遠的意義。
現在很多科學家都覺得宇宙並不是無限的,而是有限的,但是它的邊界在哪裏,卻無法得知。因此有科學家認為,靠近宇宙盡頭的時空都是扭曲的,我們能夠靠近它,卻無法到達。