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科学探索

宇宙并非永恒,英国物理学家认为:宇宙将在黑洞中不断毁灭重生

科学探索宇宙观察2023-06-10

在晴朗的夜晚仰望星空,满天繁星总能让我们感慨人生的短暂和宇宙的辽阔深邃,遥远的深空存在着数不清的星体,自宇宙大爆炸以来,空间中就不断产生天体,散落在各个角落,地球也是其中之一。

在人类的认知中,万物都有始有终,那么宇宙也是同样如此吗?

现代物理学告诉我们,宇宙起源于138亿年前的宇宙大爆炸。在宇宙大爆炸之前宇宙是什么样子,我们现在的宇宙也会灭亡吗?

对此,牛津大学数学家兼物理学家罗杰.彭罗斯爵士认为,我们的宇宙并不是唯一的宇宙,在此之前还有无数个宇宙,也就是说宇宙实际上正在循环。

科学就是在推翻中前进,早在100多年前,物理学界普遍认为宇宙是静止的。即没有开始的起点,也没有结束的终点,它一直都是我们现在看到的样子,该理论得到了广泛认同,宇宙整体在随着动态的时间变化,向内挤压或向外膨胀,这显然不符合当时的认知,于是为了使宇宙静止,爱因斯坦在方程中加入了宇宙学常数。


来源: www.ws46.com

但就在次年,著名的天文学家哈勃在持续观测河外星系时发现,大多数的星系都在光谱中展现了向红端偏移的特征,这表明那些星系都在远离我们,且距离越远,速度越快,如果我们回溯这些星系的运动轨迹,就会发现在过去的某一刻,宇宙中的所有物质都交汇在了一起。


经过大量的观测与计算,科学家得出空间中的所有物质和能量都在138亿年前交汇于一个极小浓缩体。它的体积无限小,密度却无限大,有一个我们熟知的名字:奇点,奇点的温度和质量也达到无穷,在高温高压下就诞生了宇宙中最绚丽的烟火:宇宙大爆炸。

这就是宇宙的开端,但开端之前是什么?

在宇宙不断膨胀的趋势下,宇宙在以越来越快的速度膨胀,这意味着暗物质的密度可能也在不断增加。

当暗物质的密度达到阈值时,它就会战胜宇宙中四种基本作用力,将宇宙间的所有物质全部撕裂。

大收缩则认为,当宇宙膨胀到一定极限时,向外扩张的能量会小于向内收缩的引力。宇宙宇宙膨胀的过程被颠倒了过来,只不过奇点是黑洞中的奇点。

黑洞的本质就是一个拥有超高质量的奇点,大质量恒星晚年坍缩时会形成超新星,超新星爆发后会诞生密度极大的中子星,或是直接成为幽灵般的黑洞,宇宙中有数不清的黑洞,它们或是处于休眠状态,或是在吞噬周围的一切物质,当两个黑洞靠近时,就会形成更大的黑洞。

彭罗斯认为,宇宙中的所有物质最后都会被黑洞吞噬,无论黑洞吞噬了多少物质,黑洞深处的奇点都不会变大,永远只有一个点的大小,那些黑洞的直径都大于月球直径的8倍,且每一个黑洞都拥有难以想象的质量。

对此彭罗斯认为,黑洞就像宇宙信息的记录者,这些霍金点的数据各不相同,说明宇宙不止发生过一次大爆炸或大撕裂,它们应该是一种共性循环的状态。

显然,我们目前没有能力直接证明彭罗斯的猜想,在茫茫的宇宙中,人类的力量过于渺小。但只要我们在探索的旅程中多踏出一步,对人类来说都是弥足珍贵的。

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