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嬰兒宇宙
宇宙不是無(wú)限的，而是有一個(gè)時(shí)間上的起點(diǎn)，在那個(gè)起點(diǎn)時(shí)間發(fā)生宇宙大爆炸，形成了宇宙，迄今約137億年，彷如人類(lèi)發(fā)育的嬰兒時(shí)期，故此得名嬰兒宇宙。
概念
嬰兒宇宙
通過(guò)蟲(chóng)洞相互連通的時(shí)空區。根據廣義相對論方程式的某些解釋?zhuān)斘覀冇钪嬷幸粋€(gè)天體坍縮形成一個(gè)黑洞時(shí)，它能夠經(jīng)過(guò)黑洞中心的奇點(diǎn)膨脹到一個(gè)不同的時(shí)空中去。這個(gè)從奇點(diǎn)膨脹開(kāi)的時(shí)空區將完全等價(jià)于我們的宇宙從大爆炸奇點(diǎn)的膨脹。即使進(jìn)入原始黑洞的物質(zhì)只有太陽(yáng)質(zhì)量的幾倍，這樣一個(gè)嬰兒宇宙卻可以因暴漲而變得同我們自己的宇宙一樣大。
很可能，我們的宇宙是以這種方式由另一個(gè)時(shí)空區中的黑洞坍縮成的，而時(shí)空總結構（“總宇宙”）是一系列相互連通的泡，就像一杯啤酒上面的泡沫，沒(méi)有起始也沒(méi)有終結。要說(shuō)明這點(diǎn)，可將我們宇宙的時(shí)空想象成一個(gè)膨脹氣球的外皮，嬰兒宇宙就對應從這個(gè)氣球上擠壓出來(lái)并獨立膨脹的一小塊，從這個(gè)嬰兒宇宙的皮上又會(huì )像芽體那樣產(chǎn)生新的嬰兒宇宙，依此類(lèi)推，以至無(wú)窮。
雖然這些思想顯得稀奇古怪，許多科學(xué)家，包括英國的斯蒂芬·霍金、美國的西德尼·科爾曼和李·斯莫斯、俄國的安得列·林德，都對它們進(jìn)行過(guò)認真的思考和數學(xué)上的研究。詳細的討論可參看約翰·格里賓著(zhù)《宇宙的發(fā)端》一書(shū)
。
嬰兒宇宙的另一種形式：通過(guò)愛(ài)因斯坦羅森橋與母體宇宙相接。
相關(guān)研究
斯蒂芬·霍金提出，黑洞蒸發(fā)在某種意義上可以看成粒子通過(guò)所謂的嬰兒宇宙穿透到其他宇宙或同一宇宙的其他區域，這樣就把他的兩個(gè)研究領(lǐng)域統一起來(lái)。嬰兒宇宙研究的主要成果是證明了宇宙常數必須為零，盡管當代物理學(xué)家的抱負遠不止此。
宇宙照片
新華社華盛頓2003年2月12日電（記者毛磊）借助美國宇航局的微波背景輻射探測器，一個(gè)國際天文學(xué)家小組新獲得了“嬰兒期”宇宙迄今最精細的照片。為宇宙大爆炸理論提供了新的依據。根據這張照片，科學(xué)家“精確地測量出了宇宙的實(shí)際年齡大約是137億年”。這一照片細節如此豐富，以致于一些科學(xué)家認為它是近幾年來(lái)基礎科研領(lǐng)域最重要的成果之一。
據《紐約時(shí)報》2003年2月12日報道，這張照片是美宇航局“威爾金森微波各向異性探測器”頭一年觀(guān)測結果的結晶，通過(guò)將其所包含的數據與其他天文觀(guān)測結果進(jìn)行比較，天文學(xué)家們?yōu)橛钪娴哪挲g、組成等找到了更為準確的答案。他們根據新照片得出的測算結果顯示，宇宙年齡約為137億年，這一結果的誤差率僅為1%，是到目前為止獲得的最高精度；在構成上，宇宙中 可見(jiàn)物質(zhì)占4%，暗物質(zhì)比例為23%，剩下的73%全部是暗能量；另外，從幾何結構來(lái)看，宇宙是“平坦”的，并將永遠膨脹下去。上述結果使天文學(xué)家們倍感欣喜。研究小組成員、美國普林斯頓大學(xué)天體物理學(xué)家施佩爾格爾認為，這張照片回答了過(guò)去20年來(lái)驅動(dòng)宇宙學(xué)研究的一些最重要問(wèn)題，包括“宇宙中到底有多少原子”以及“宇宙年齡究竟有多大”等。
這些結果也為驗證“大爆炸”等宇宙學(xué)基本理論提供了更準確、更有力的支撐。普林斯頓高等研究院的巴卡爾說(shuō)，在哲學(xué)意義上，它們標志著(zhù)宇宙學(xué)研究由不確定進(jìn)入了確定階段。
除了驗證現有理論外，科學(xué)家們從這張照片中還獲得了一些令人意外的發(fā)現，比如說(shuō)宇宙中第一批恒星可能在“大爆炸”后2億年就開(kāi)始發(fā)出光芒，比此前所認為的要早幾億年。賓夕法尼亞大學(xué)的泰格馬克指出，類(lèi)似的觀(guān)測結果“將是未來(lái)5年中所有宇宙學(xué)研究的基石”。耗資1.45億美元的“威爾金森微波各向異性探測器”(WMAP)2001年6月進(jìn)入太空，運行軌道位于距地球約160萬(wàn)公里的“第二拉格朗日點(diǎn)”附近，主要用于觀(guān)測宇宙微波背景輻射，按計劃它的使命還將繼續3年。微波背景輻射是導致宇宙誕生的“大爆炸”留下的“余燼”，早先的研究發(fā)現，微波背景輻射中存在著(zhù)細微的溫度波動(dòng)，這些波動(dòng)中保存著(zhù)“大爆炸”后約38萬(wàn)年時(shí)宇宙的原始結構，現今宇宙中的星系等正是在這些結構基礎上形成。
三項研究不期而遇
研究理論
重大發(fā)現
科學(xué)家已經(jīng)確信，在“暗能量”的作用下，我們的宇宙正在加速膨脹，這同霍金《時(shí)間簡(jiǎn)史》中所描述的宇宙狀況不同，在這本書(shū)中，宇宙的膨脹速度被認為將因星系間引力的作用而減慢。
業(yè)內人士認為，這項成果“是近年來(lái)宇宙研究中最重大的發(fā)現之一”。
“宇宙‘暗能量’直到最近幾年才被科學(xué)界所確認，”國內宇宙學(xué)權威、國家天文臺李競教授告訴中國《新聞周刊》，“這主要是由于以前人類(lèi)的觀(guān)測技術(shù)所限。要觀(guān)察宇宙‘暗能量’的斥力作用所導致的宇宙膨脹加速，大約需要對80億光年之外的早期宇宙進(jìn)行觀(guān)測。”
在諸多相關(guān)報道中，人們都把發(fā)現“宇宙膨脹加速”歸功于這次WMAP所拍到的照片。但據李競教授介紹，實(shí)際上有各自獨立的三項研究都不期而遇地得出了“熱脹冷縮”這一結果。它熱的時(shí)候可以爆炸，冷的時(shí)候可以使周?chē)挠钪娉霈F一條條藍色透明的巨大蟲(chóng)子，這蟲(chóng)子會(huì )分泌粘液，這種蟲(chóng)子很團結，如果所有蟲(chóng)子到一起分泌粘液，那么，附近的宇宙可能會(huì )毀滅。
各項研究
第一項研究，是在觀(guān)察80億光年遠處的超新星爆炸時(shí)，其亮度的異常變化只能用宇宙在加速膨脹來(lái)解釋?zhuān)?/span>
第二項研究，是從1998年開(kāi)始的南極上空“飛鏢”探測，它使用的是可以記錄宇宙背景輻射十萬(wàn)分之一起伏的精密儀器，在2000年得出了“宇宙膨脹在加速”的結果，論文發(fā)表在該年年底的《自然》雜志上；
第三項研究，是2003年MAP的觀(guān)察，這次“看”得更遠（約120億光年）、更細致（可以觀(guān)察背景輻射百萬(wàn)分之一的起伏），獲得的細節也更多。不同的課題得到同一結果：宇宙在加速膨脹。WMAP拍下的照片還顯示出，宇宙中最早的恒星誕生于宇宙大爆炸發(fā)生后約2億年，這比以前許多科學(xué)家認為的要早很多。
有報道稱(chēng)，根據這張照片，“科學(xué)家還精確地測量出了宇宙的實(shí)際年齡是137億年”，并且“誤差不超過(guò)百分之一”。
宇宙膨脹
許多科學(xué)家認為宇宙是在不斷膨脹的，有現象表明宇宙的面積從誕生到如今已經(jīng)擴大了近三分之一，這理論來(lái)自與行星與衛星之間的距離差。最初由哈勃發(fā)現星系紅移，宇宙紅移，退行速度。由此得出：宇宙并不是像穩恒態(tài)宇宙模型所描述的那樣，宇宙并不處于靜止狀態(tài)，而始終處于膨脹的運動(dòng)狀態(tài)。于是著(zhù)名的哈勃常數“H”出現了！
眾所周知衛星會(huì )一直繞著(zhù)它的行星軌道旋轉，但科學(xué)家觀(guān)察發(fā)現近幾年月球與地球的相距差擴大了近2萬(wàn)公里，這意味著(zhù)宇宙可能在不斷地膨脹導致拉動(dòng)其中所有星球軌道發(fā)生偏轉和擴大。
但這一理論至今沒(méi)有被有力的證據證實(shí)，其最大的難題是宇宙要膨脹需要外層空間，那么外層空間又是什么呢？沒(méi)有人能解釋?zhuān)赃@一理論被科學(xué)界定為有待發(fā)現的潛力學(xué)說(shuō)。
宇宙大爆炸
宇宙大爆炸理論中的宇宙源于“奇點(diǎn)”。
宇宙不是無(wú)限的
宇宙不是無(wú)限的，因而恒星數量是有限的。但是這還不夠。即使恒星數量是有限的，其數量也近乎無(wú)限，足以照亮整個(gè)夜空。1848年，美國小說(shuō)家愛(ài)倫坡在一篇隨筆中指出，唯一的出路是假定遠處的星光還來(lái)不及照到地球上來(lái)。也就是說(shuō)，宇宙在時(shí)間上有一個(gè)起點(diǎn)，而且宇宙的年齡還沒(méi)有老到足以讓我們見(jiàn)到所有遠處恒星發(fā)出的光。
我們知道宇宙的年齡的確是有限的，宇宙是在大約137億年前（假如用人的發(fā)育時(shí)期來(lái)度量，就好比嬰兒，故此稱(chēng)作嬰兒宇宙）大爆炸形成的。而計算表明，要把地球的夜空全部照亮，要花上以?xún)|年計的時(shí)間，遠處的星光才能都抵達地球。顯然我們的宇宙還太年輕了。
參考資料
[1]
宇宙不是無(wú)限的，而是有起點(diǎn)時(shí)間[引用日期2019-07-02]
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