1990年以前,人類隻能在地麵觀測宇宙。1990年4月24日,以著名天文學家、美國芝加哥大學天文學博士愛德溫·哈勃命名的太空空間望遠鏡——哈勃望遠鏡,在美國肯尼迪航天中心通過“發現者”號航天飛機發射升空,從此人類可以直接觀測太空空間。這彌補了地麵觀測的不足。
哈勃望遠鏡在發射升空後進行了深空探索,將觀測到的星係區域選取一小塊放大,然後在選取的區域中再選取一小塊放大,就這樣不斷選取不斷放大,而每一次放大所得的圖片都顯示出密密麻麻的星係,由此可見宇宙的浩瀚無邊和深不可測。
目前,科學家們主要依據宇宙的背景輻射來對宇宙進行觀測。我們知道宇宙膨脹的,無論是光還是聲音,在介質中傳播都需要一定的時間。我們把時間向宇宙誕生的初期反推就會發現,當宇宙的規模還很小的時候,它內部的密度仍然是很大的,其中的電子會發生遊離,就像水蒸發變為水蒸氣那樣。在碰到電子的時候光會發生偏移和散射,無法沿直線前進。這就像光在通過水蒸氣時也會發生散射,所以在霧氣中我們會看不清對麵的東西。在宇宙形成的早期,因為宇宙內部充滿遊離態的電子,光無法自由通過,所以這時的宇宙是不透明的。隨著宇宙不斷向外膨脹,其溫度也隨之降低,當宇宙的年齡到了約10萬年時,其溫度已經下降到3000攝氏度。這時,電子與質子發生了結合,不再對光產生阻礙,宇宙開始變得透明了。所以,我們目前能夠看到的宇宙,都是其誕生10萬年以後的景象了。宇宙中的光從誕生之日起,已經行走了137億年。宇宙在這漫長的歲月中發生的所有故事,都能從這些光裏一窺究竟。
到了1992年,美國的NASA通過一顆人造衛星第一次看到了全天宇宙的模樣。這顆衛星從不同的角度測量了宇宙中古老的光子的強度,組成了120億年前宇宙的圖景。科學家們憑借這個觀測結果第一次證實了宇宙早期的形狀是扁平的,從宇宙誕生之日就在不停地膨脹,溫度也在不斷地下降。
英國著名的物理學家、研究宇宙問題的權威史蒂芬·霍金教授曾經在劍橋大學的一次演講中說,根據他和他的團隊的研究,我們所處的宇宙很可能具有一個美妙的幾何結構,與超現實主義的藝術作品有些相似。他還舉例說,這種形狀就像是荷蘭藝術家埃舍爾的作品一樣令人不可思議又令人非常著迷。霍金教授的這個說法可能會讓很多喜愛埃舍爾作品的人心生喜悅,但是,考慮到霍金教授以及他的團隊用來研究宇宙形狀的依據是弦理論,而這一理論目前還是一種未經證實的理論,所以他的說法也隻能作為一種參考。
1990年以前,人類隻能在地麵觀測宇宙。1990年4月24日,以著名天文學家、美國芝加哥大學天文學博士愛德溫·哈勃命名的太空空間望遠鏡——哈勃望遠鏡,在美國肯尼迪航天中心通過“發現者”號航天飛機發射升空,從此人類可以直接觀測太空空間。這彌補了地麵觀測的不足。
哈勃望遠鏡在發射升空後進行了深空探索,將觀測到的星係區域選取一小塊放大,然後在選取的區域中再選取一小塊放大,就這樣不斷選取不斷放大,而每一次放大所得的圖片都顯示出密密麻麻的星係,由此可見宇宙的浩瀚無邊和深不可測。
目前,科學家們主要依據宇宙的背景輻射來對宇宙進行觀測。我們知道宇宙膨脹的,無論是光還是聲音,在介質中傳播都需要一定的時間。我們把時間向宇宙誕生的初期反推就會發現,當宇宙的規模還很小的時候,它內部的密度仍然是很大的,其中的電子會發生遊離,就像水蒸發變為水蒸氣那樣。在碰到電子的時候光會發生偏移和散射,無法沿直線前進。這就像光在通過水蒸氣時也會發生散射,所以在霧氣中我們會看不清對麵的東西。在宇宙形成的早期,因為宇宙內部充滿遊離態的電子,光無法自由通過,所以這時的宇宙是不透明的。隨著宇宙不斷向外膨脹,其溫度也隨之降低,當宇宙的年齡到了約10萬年時,其溫度已經下降到3000攝氏度。這時,電子與質子發生了結合,不再對光產生阻礙,宇宙開始變得透明了。所以,我們目前能夠看到的宇宙,都是其誕生10萬年以後的景象了。宇宙中的光從誕生之日起,已經行走了137億年。宇宙在這漫長的歲月中發生的所有故事,都能從這些光裏一窺究竟。
到了1992年,美國的NASA通過一顆人造衛星第一次看到了全天宇宙的模樣。這顆衛星從不同的角度測量了宇宙中古老的光子的強度,組成了120億年前宇宙的圖景。科學家們憑借這個觀測結果第一次證實了宇宙早期的形狀是扁平的,從宇宙誕生之日就在不停地膨脹,溫度也在不斷地下降。
英國著名的物理學家、研究宇宙問題的權威史蒂芬·霍金教授曾經在劍橋大學的一次演講中說,根據他和他的團隊的研究,我們所處的宇宙很可能具有一個美妙的幾何結構,與超現實主義的藝術作品有些相似。他還舉例說,這種形狀就像是荷蘭藝術家埃舍爾的作品一樣令人不可思議又令人非常著迷。霍金教授的這個說法可能會讓很多喜愛埃舍爾作品的人心生喜悅,但是,考慮到霍金教授以及他的團隊用來研究宇宙形狀的依據是弦理論,而這一理論目前還是一種未經證實的理論,所以他的說法也隻能作為一種參考。
進行這個研究的團隊將首次試圖利用數學模型來解決宇宙中的空間纏繞問題。在過去,這種方法從未被考慮過進行這類研究。如果科學家們能夠建立起這個模型,我們就可以利用它來解釋宇宙大爆炸後,一個能夠自我支撐的空間是怎麼形成的。在這個空間裏,引力和量子力學也將能夠實現統一。參與這項研究的一位科學家說,運用弦理論搭建宇宙的模型,是一種從未嚐試過的全新途徑。