宇宙从何而来
宇宙学的基本概念和研究方法

宇宙学的基本概念和研究方法宇宙学是研究宇宙的起源、演化和性质的学科。
它涉及到天体物理学、天文学、地球科学、生物学等多个学科,是一门极为综合性和前沿性的学科。
本文将介绍宇宙学的基本概念和研究方法。
一、宇宙学的基本概念1.宇宙的起源宇宙从何而来?这是宇宙学的基本问题。
据大爆炸理论,宇宙曾经处于一种极其高温、高密度、高能量的状态,整个宇宙在十亿分之一秒内通过一次高能量的爆炸产生。
爆炸之后,宇宙开始膨胀,形成了现在我们所看到的宇宙。
2.宇宙的组成宇宙中的物质有什么?宇宙学研究发现,宇宙物质的组成主要由暗物质和普通物质组成。
暗物质对于整个宇宙的演化有着重要的影响,它负责维持宇宙整体的稳定,但目前我们对暗物质的了解还不太充分。
普通物质则是指能够发出电磁波的物质,如原子、分子等。
3.宇宙的性质宇宙充满着许多神秘的现象,如黑洞、脉冲星、暗能量等。
其中,黑洞是指由恒星引力塌缩成的极度密集的天体,它具有极强的引力,甚至能够吞噬光子。
脉冲星则是指由超新星爆炸所残留下来的极端致密的星体。
暗能量则是指宇宙膨胀的加速,该现象的原因目前还无法解释。
二、宇宙学的研究方法1.天体观测天体观测是宇宙学研究的主要手段之一,它使我们能够直接观测和记录宇宙中各种现象和现象的变化。
天文观测设备包括望远镜、天文台、太空望远镜等。
2.理论模拟理论模拟是宇宙学中一种重要的研究方法,它通过建立数学模型,模拟宇宙中各种现象的演化过程。
理论模拟需要用到超级计算机等高性能计算设备。
3.实验室研究实验室研究是一种重要的宇宙学研究方法,它通过在实验室中建立类似宇宙的环境,模拟宇宙中的物理过程和现象。
实验室研究使研究人员能够更深入地了解宇宙中的物理过程和现象。
三、宇宙学的研究成果宇宙学对人类社会的发展和进步有着深远的影响。
它让我们更好地了解宇宙,探究宇宙的奥秘和规律;同时,它在基础科学、高技术等领域都有着广泛的应用,如天体导航、天气预报、通信技术等。
总之,宇宙学是一门研究极其广泛的学科,从宇宙的起源到宇宙的演化,再到宇宙中各种物质的性质和现象。
讲解员科普演讲稿范文

尊敬的各位领导、亲爱的同事们、各位朋友们:大家好!今天,我很荣幸站在这里,与大家共同探索宇宙的奥秘,一起走进那浩瀚无垠的星辰大海。
宇宙,这个人类永恒的向往和探索的领域,充满了神奇和未知。
今天,就让我带领大家揭开它神秘的面纱。
一、宇宙的起源宇宙,究竟从何而来?这是一个困扰了人类几千年的问题。
科学家们通过不断的研究和探索,逐渐揭示了宇宙的起源之谜。
1. 宇宙大爆炸理论目前,最被广泛接受的宇宙起源理论是宇宙大爆炸理论。
根据这一理论,宇宙起源于大约138亿年前的一个“奇点”。
在那个瞬间,所有的物质、能量、空间和时间都集中在一个无限小的点中。
随后,这个奇点发生了大爆炸,宇宙开始膨胀,形成了我们现在所看到的宇宙。
2. 宇宙背景辐射为了验证宇宙大爆炸理论,科学家们发现了宇宙背景辐射。
这是一种遍布宇宙空间、温度极低的辐射,它是由宇宙大爆炸后留下的热量。
宇宙背景辐射的发现,为宇宙大爆炸理论提供了强有力的证据。
二、宇宙的膨胀宇宙自大爆炸以来,一直在膨胀。
那么,宇宙膨胀的原因是什么?膨胀的速度又是怎样的?1. 宇宙膨胀的原因宇宙膨胀的原因目前尚无定论,但科学家们普遍认为,宇宙膨胀是由一种名为“暗能量”的神秘力量所驱动的。
暗能量是一种看不见、摸不着的物质,它占据了宇宙总能量的大部分。
2. 宇宙膨胀的速度宇宙膨胀的速度在逐渐加快。
科学家们通过观测遥远星系的红移,发现宇宙膨胀速度在逐渐加快。
这一现象被称为“宇宙加速膨胀”。
三、宇宙中的星系宇宙中存在着无数的星系,它们是宇宙的基本组成单位。
那么,星系是如何形成的?它们又有哪些特点呢?1. 星系的形成星系的形成是一个复杂的过程。
科学家们普遍认为,星系是由原始气体和尘埃在引力作用下逐渐聚集而成的。
在这个过程中,气体和尘埃逐渐冷却,形成了恒星、行星等天体。
2. 星系的特点星系具有不同的形态,如椭圆星系、螺旋星系和 irregular 星系。
这些星系的形态和结构受到多种因素的影响,如星系间的相互作用、恒星演化和星系演化等。
宇宙是如何起源的

宇宙是如何起源的
一、宇宙观测的意义
宇宙是人类永恒的谜题,解开它的奥秘对于人类来说有着至关重要的意义。
宇宙观测是了解宇宙中物理现象的唯一途径,它可以用来验证理论、推动科学发展,并对我们的生命和环境产生深远的影响。
二、宇宙的起源
宇宙起源于大爆炸。
在大爆炸之前,整个宇宙都被压缩在一个极其小的空间内,称为奇点。
大爆炸释放了奇点中所有的能量和物质,形成了宇宙的基础结构。
三、宇宙的演化
宇宙的演化可以通过观测宇宙中的星系、星云和星团来研究。
根据观测数据和理论模型可以得出宇宙存在一定的结构,即大规模结构。
宇宙大规模结构的形成和演化是宇宙学的重要课题。
四、黑洞与暗物质
黑洞是宇宙中一种神秘的天体,是由于某些天体的恶性演化而形成的极端天体。
暗物质是宇宙中另一种难以解释的物质,相比普通物质更加稀少和神秘。
两者的观测和研究是深入理解宇宙结构和演化的关键。
五、宇宙学的未来
宇宙学在科技和理论的不断进步下不断发展。
未来,宇宙探索将是人类永恒的课题。
通过高精度、高分辨率和多波段观测等手段,我们将更好地观测宇宙,更好地理解和解释宇宙中的各种现象和奥秘,探索人类智慧的极致。
宇宙的起源;宇宙是如何形成的(宇宙是如何起源的)

宇宙的起源;宇宙是如何形成的
宇宙的起源一直是人类探索的重要课题,关于宇宙是如何形成的,科学界有着多种理论和假说。
在这篇文章中,我们将探讨几种主要的宇宙起源理论,以及它们对我们对宇宙起源的认识所产生的影响。
大爆炸理论是目前被广泛接受的宇宙起源理论之一。
根据这一理论,宇宙起源于约138亿年前的一次巨大爆炸,从一个极其高温高密度的状态开始膨胀。
随着时间的推移,宇宙逐渐冷却下来,并形成了我们今天所看到的星系、星云和行星等天体。
这一理论得到了大量观测数据的支持,成为解释宇宙演化的基础。
除了大爆炸理论,还有一种被称为“引力波”理论的宇宙起源假说。
根据这一假说,宇宙的形成是由于引力波在虚空中的振动引起的。
这些引力波的涟漪效应导致了宇宙的膨胀和演化。
虽然这一理论还在不断的观测和研究中,但已经引起了科学界的广泛兴趣。
此外,量子力学也提供了对宇宙起源的独特视角。
量子力学认为,宇宙的起源可能与虚空中的能量涌现和湮灭有关。
在量子尺度下,虚空并非空无一物,而是充满了各种粒子和能量波动。
这些微观的过程可能导致宇宙的产生和演化,为我们揭示了宇宙的更深层次。
综合来看,宇宙的起源是一个令人着迷的课题,各种理论和假说为我们提供了多种角度去理解宇宙的形成。
随着科学技术的不断进步和观测手段的提升,我们相信对宇宙起源的认识将会不断深化和完善,带给我们更多关于宇宙奥秘的启示。
愿人类的探索精神永不止步,揭开宇宙起源的神秘面纱,迎接更加辉煌的未来。
宇宙是怎样产生的(宇宙是怎样形成的)

宇宙是怎样产生的
宇宙是我们所知道的一切事物的总和,包括无数恒星、行星、星系和星云等。
但是,宇宙并不是一开始就存在的,而是经过了一个漫长的历史过程才得以形成。
根据科学家们的研究,宇宙的产生始于大约138亿年前的一次巨大爆炸,被称为“宇宙大爆炸”(Big Bang)。
在这次爆炸中,宇宙以极高的温度和密度的形式诞生,并迅速膨胀和冷却。
在宇宙大爆炸之后的几秒钟内,宇宙中的基本粒子开始形成,包括质子、中子和电子等。
在接下来的数百万年里,这些基本粒子逐渐结合起来形成了氢和氦等原子。
由于宇宙在创世时处于非常高的密度状态,因此它的原始状态非常均匀。
但随着时间的推移,宇宙开始出现微小的不平衡,这些不平衡最终导致了星系和星云的形成。
在宇宙形成的过程中,引力发挥了至关重要的作用。
由于宇宙中的物质密度不均,物质之间的引力作用使得大量的气体和尘埃聚集在一起,并形成了巨大的星系和行星等天体。
总之,宇宙的产生是一个复杂而漫长的历史过程。
从宇宙大爆炸开始,经过数十亿年的漫长时期,宇宙逐渐形成了我们所知道的丰富多彩的宇宙景象。
这个充满奥秘和美丽的宇宙,将永远是人类探索和研究的对象。
宇宙的起源

宇宙的起源宇宙的起源是什么?1.白洞你可能对黑洞比较熟悉。
大多数人也一样。
如果你不熟悉,这里有一个分类。
黑洞是一颗恒星死亡的结果,它创造了一个吸进光和它周围所有物质的洞。
白洞的工作方式正好相反。
他们不是把物质吸进去,而是把它吐出来。
白洞是一个时空区域,它不能把任何物质从外面吸进来,只能把它吐出来。
这意味着,一个白洞可能是一颗恒星的诞生,或者是众多恒星的诞生。
当然,这只是一个假设的理论,由爱因斯坦的相对论产生。
2.大爆炸理论一个起源可以简单地解释宇宙的起源。
大爆炸理论很受欢迎,尤其是对于那些不相信神创论的人。
大爆炸理论主要说宇宙来自一个单一的固体。
一瞬间,一切都开始膨胀。
物质和能量穿越黑暗创造了宇宙,这给膨胀的宇宙留下了背景辐射。
20世纪20年代,爱德文·哈勃提出了膨胀宇宙的理论,从而产生了大爆炸理论。
3.慢冻结理论那么,如果大爆炸不是真正的开始,而是过程的一部分呢?根据慢冻结理论,这是很有可能的。
在这个理论中,宇宙似乎开始于一个寒冷和空虚的前存在。
当重力减弱时,这种存在的粒子变得如此重,因此由于来自较重物质的辐射而变暖。
大爆炸可能根本不是一个大的波段,而是在一个缓慢变暖和膨胀的过程产生恒星,然后是整个数十亿光年的星系。
4.黑洞的海市蜃楼宇宙可能有奇怪的起源,很像这个。
准备好思考这个问题。
物理学家认为,我们的宇宙只是四维宇宙中的一个三维球体。
我想你可以说一个宇宙嵌在另一个宇宙中。
我们从未存在过,直到一颗四维恒星坍缩形成一个三维黑洞,或一个视界。
坍缩恒星的物质在视界周围形成了一个三维膜,然后在膜内发生膨胀,因此形成了我们现在的宇宙。
5.等离子体的创建等离子体理论主要研究电磁学。
基本的观点是某种有关电的过程创造了现在宇宙中的一切。
这包括恒星、彗星和太阳。
许多人相信它们周围是巨大的离子和电子的细丝,电磁力使电子和离子弯曲。
这个理论表明宇宙有无限的年龄和大小。
6.没有开始/没有结束另一种被称为稳态理论的观点是,宇宙没有大爆炸,也没有奇妙的创造,这可能很难让人接受。
宇宙与天文学

宇宙与天文学宇宙,是指包括一切物质、空间、时间以及能量的综合体。
天文学,则是研究宇宙中的天体、它们的运动规律以及宇宙的起源和演化等科学。
两者密不可分,在我们的生活中扮演着重要的角色。
本文将以宇宙与天文学为主题,探讨宇宙的奥秘和天文学的发展。
第一部分:宇宙的起源与演化宇宙从何而来?这一问题一直困扰着人类。
根据宇宙大爆炸理论,宇宙起源于138亿年前的一次巨大爆炸,从这个瞬间开始,时间、空间和能量一同诞生。
在接下来的数十亿年中,宇宙经历了巨大的演化,形成了我们今天所看到的星系、恒星和行星等天体。
宇宙的演化涉及许多关键过程,其中之一是星际尘埃的聚积和重力坍缩。
在宇宙的早期阶段,氢、氦等基本元素通过引力作用被聚集在一起,形成了第一代星系。
随着时间的推移,这些星系继续演化并形成了各种类型的天体,如我们所熟悉的恒星和行星。
第二部分:天文学的历史与发展天文学作为一门古老的科学领域,自古代人类开始观测天象以来就存在。
古代文明,如古埃及和古希腊,都有研究天文学的记录。
而随着科学方法的发展,天文学逐渐成为一门系统的学科。
在18世纪和19世纪,随着望远镜和其他观测工具的发明,天文学取得了巨大的突破。
伽利略·伽利莱使用望远镜观测到了木星的卫星和月球的山脉,这些观测结果对于牛顿的万有引力定律的发现起到了重要的推动作用。
而爱因斯坦的广义相对论则在20世纪进一步拓展了天文学的研究领域。
现代天文学借助先进的观测设备,如射电望远镜和空间望远镜,对宇宙的研究取得了巨大的进展。
我们现在已经能够观测到远离地球数十亿光年的星系,并了解到宇宙中的黑洞、暗物质以及暗能量等神秘存在。
第三部分:未来的展望与挑战随着技术的不断进步,天文学的发展还将持续推进。
未来,我们可以期待更加精确的观测、更多的天体发现以及对宇宙奥秘的更深入的理解。
例如,我们可能会在更远的距离上发现新的星系,甚至发现其他类地行星上存在的生命迹象。
然而,天文学也面临着一些挑战和限制。
宇宙的起源和演化

宇宙的起源和演化宇宙的起源和演化,是一直以来引发人类无限好奇和深思的话题。
科学家们通过观测、实验和理论的研究,逐渐揭开了宇宙的神秘面纱,为我们了解宇宙的起源和演化提供了诸多启示。
一、宇宙起源的理论关于宇宙起源的理论有许多,其中最为著名的是大爆炸理论。
大爆炸理论认为,在约138亿年前,宇宙处于极高温高密度的状态,突然发生了一次巨大的爆炸,从而引发了宇宙的起源和演化。
这一理论得到了很多观测数据的支持,如宇宙微波背景辐射和宇宙的膨胀等。
此外,还有其他理论如超弦理论和量子引力理论等,但它们目前还没有得到足够的观测证据来予以验证。
二、宇宙演化的过程在大爆炸之后,宇宙逐渐冷却膨胀,物质开始聚合形成星系、恒星和行星等天体。
恒星的形成是宇宙演化中的重要环节。
当宇宙中的原始气体凝聚成团时,由于重力作用,开始形成恒星。
恒星经过核聚变反应,将氢转变为氦释放出巨大能量,这就是恒星的能量来源。
此后,恒星会经历演化的过程,最终以耗尽核能而死亡,形成白矮星、中子星或黑洞等天体。
除了恒星的形成和演化,宇宙中还发生着众多的天体现象,如超新星爆发、星系合并等。
这些天体现象不仅在宇宙的演化过程中起着重要作用,而且也为我们研究宇宙提供了丰富的信息。
例如,通过观测超新星爆发可以了解到宇宙的加速膨胀,由此得出宇宙存在的暗能量等重要结论。
不仅如此,宇宙中的宇宙射线和暗物质等也是宇宙演化中的重要组成部分。
宇宙射线是一种高能粒子,来源于太阳系外的天体,其研究有助于揭示宇宙中的物质和能量分布。
而暗物质是宇宙中一种不发光、不与电磁波相互作用的物质,尽管在宇宙演化中起着重要的作用,但至今仍然无法直接观测到。
科学家们通过对星系旋转曲线和宇宙微波背景辐射等的观测,推测出宇宙中大约存在着23%的暗物质,这为我们进一步认识宇宙的本质提供了线索。
三、人类对宇宙的认知与未来探索人类对宇宙的认知始终是一个不断发展的过程。
随着科技的进步,我们能够采用更加先进的观测设备和实验手段,深入研究宇宙的起源和演化。
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宇宙从何而来虚空不稳定诞生最初爆炸据英国广播公司(BBC)网站报道,宇宙为何会存在?人们为这个问题已经争论不休了几千年。
全世界几乎每一个古代文明都会有着自己对于这个问题的解释——但尽管存在差异,但从本质上来说,他们基本都将原因归为某位神灵的创造。
宇宙的起源问题同时也是哲学界长久以来探讨的话题。
然而在这场喧嚣之中,科学界的声音却显得格外微弱。
哈勃空间望远镜拍摄的图像。
大质量天体会造成背景星系光线的弯曲,这是爱因斯坦的理论所预言的情景,被称作“引力透镜”蟹状星云,这是超新星爆发留下的遗迹。
我们所在的宇宙或许只不过是一片无垠沙滩上的一颗沙粒而已新浪科技讯北京时间6月23日消息,据英国广播公司(BBC)网站报道,宇宙为何会存在?人们为这个问题已经争论不休了几千年。
全世界几乎每一个古代文明都会有着自己对于这个问题的解释——但尽管存在差异,但从本质上来说,他们基本都将原因归为某位神灵的创造。
宇宙的起源问题同时也是哲学界长久以来探讨的话题。
然而在这场喧嚣之中,科学界的声音却显得格外微弱。
不过在最近几年时间里,一部分物理学家和宇宙学家们终于开始尝试涉足这一终极问题的探讨。
他们指出我们目前已经大致了解了宇宙的历史,并且也了解了可以对其进行基本描述的物理学定律。
他们认为,借助以上这些信息,我们应该就可以探寻宇宙如何存在以及为何存在这类问题的答案。
天文学家们自己也承认,他们对于这个问题给出的回答听上去是充满争议的:他们认为我们目前生活其中的,遍布恒星的宇宙最初是从一场剧烈的大爆炸中诞生的,而在那之前什么都不存在。
天文学家们指出,大爆炸必然会发生,原因是“虚空”(nothing)本质上是不稳定的。
这样的观点或许听上去会显得非常诡异,或感觉就是另外一个疯狂的创世学说。
但物理学家们指出,这一理论是直接从物理学的两大支柱,即量子力学和广义相对论中推导出来的。
可是,从“虚空”之中诞生,这怎么可能呢?真空中的粒子“斯蒂芬五重星系”。
哈勃空间望远镜拍摄图像在探讨这个问题之前,我们首先应该了解一下量子力学的一些观点。
量子力学是物理学的一个重要分支,主要适用于非常微观的世界,如原子甚至更加微小的粒子。
这是一个极为成功的理论,它实际上构成了现在我们使用的大部分电子器件背后的理论基础。
量子力学告诉我们,并不存在所谓的“真空”。
即便是最完美的真空之中实际上也充斥着粒子与反粒子,它们不断诞生,然后几乎在同时不断湮灭。
这些所谓的“虚粒子”(virtual particles)存在的时间太过短暂,因而无法被直接测量到,但通过一些效应,我们可以确信它们的确存在。
时空——从零空间和零时间开始或许多重宇宙就像这些气泡一样从微观事物,如原子,到宏观事物,如星系。
与描述微观世界的量子力学不同,我们用于描述宏观世界的理论则是广义相对论。
这是爱因斯坦一生最重要的成就,该理论描述了空间,时间和引力是如何运作的。
相对论与量子力学不同,并且迄今都没有任何人能够将这两者成功地统一起来。
然而借助谨慎的近似方法,一些理论科学家的确已经成功地在某些具体问题上同时应用这两大理论。
比如英国剑桥大学的史蒂芬·霍金教授对于黑洞的研究便是如此。
在这样尝试的过程中,科学家们发现的一个情况就是,当将量子力学应用到在可能范围内最小尺度的空间中时,空间本身将变得不稳定。
在这样的尺度上,空间不再显示完美的平滑和连续,空间和时间都失去了其稳定性,它们混杂在一起,形成了时空的泡沫。
换句话说,微小的时空泡沫是可以自发形成的。
美国亚利桑那州立大学坦普尔分校的劳伦斯·克劳斯(Lawrence Krauss)表示:“如果时空是量子化的,它们就会发生涨落。
因此正如你可以创造出虚粒子一样,你也可以创造出虚时空。
”除此之外,如果这些时空泡沫的形成是可能的,那么它们就一定会形成。
美国波士顿塔夫茨大学的亚历山大·维兰金(Alexander Vilenkin)指出:“在量子物理学中,如果某件事并非是被禁止的,那么它真的发生的概率就不为零。
”从“气泡”中诞生的宇宙宇宙微波背景辐射分布图,这是宇宙大爆炸留下的余晖于是,并非仅仅只有粒子和反粒子能够从“虚空”之中诞生并消亡:时空的“气泡”也同样可以。
但即便如此,想象一下一个无限小的时空气泡要变成一个内部包含有1000亿个以上星系的巨大宇宙,这样的跨越也实在太大了。
难道不是吗?即便这样一个“气泡”能够形成,它也会在转瞬之间再次消失。
但事实上,这样的“气泡”是有可能幸存下来的。
但为了达成这样的结果,我们还必须借助另外一项宇宙奇迹:暴涨。
大部分物理学家现在都同意我们生活其中的宇宙是从大爆炸开端的。
起初宇宙中所有的物质和能量都被压缩在一个无限小的点上,然后这个点爆炸了。
之所以物理学家们能够达成这样的共识,主要源于20世纪早期的一项重要发现:观测证据显示宇宙正在膨胀。
既然所有的星系都正在远离我们,那么在此之前的某一时刻,所有星系必定都曾经聚集在一起。
而暴涨理论指出,在大爆炸之后的一个阶段,宇宙曾经经历过一段急速膨胀的过程。
这一听上去有些荒谬的观点最早是在上世纪80年代由美国麻省理工学院的阿兰·古斯(Alan Guth)提出来的,随后由现任职于斯坦福大学的安德烈·林德(Andrei Linde)进行了修订。
这项理论的主要观点包括:在大爆炸发生之后的一瞬间,量子尺度的空间突然经历难以想象的极速膨胀过程。
在极短的时间内,原始宇宙的大小便从比一个原子核还要小,突然膨胀为一粒沙子的大小。
当这一膨胀过程最终减速时,驱动这一过程的力场转变为充斥今天宇宙空间的物质与能量,也因此,古斯将这一暴涨过程称作“终极免费午餐”。
然而更加让人感到诡异的是,这一诡异的理论竟然与观测现实的吻合度相当好。
尤其是,它可以非常好的解释宇宙微波背景辐射的存在,这是大爆炸留下的微弱余晖,这种微波辐射几乎均匀地分布在宇宙的各个方向,构成一种近似背景的模式。
如果宇宙没有经历过如此快速的暴涨过程,那么这一辐射背景的均匀度应当会差得多。
宇宙是平坦的,这很重要研究的结果显示,从最大的可观测尺度上来看,我们的宇宙是平坦的。
宇宙是平坦的——这一点极其重要,因为只有一个平坦的宇宙才能从“虚无”中诞生暴涨理论也给了宇宙学家们一把测量的工具,他们可以据此度量宇宙的几何学特征。
对这一问题的研究结果对于我们理解宇宙如何从虚无之中诞生将具有关键意义。
爱因斯坦的广义相对论告诉我们,我们生活其中的时空可以三种形式存在。
它可以表现为平坦的,就像一张桌子的台面;它也可以具有正曲率,就像一个球体的表面,在这种情况下,如果你旅行地足够遥远,你将会回到你最初出发的地方;最后一种,宇宙也可以表现为负曲率,此时宇宙在几何特征上的表现就像一个马鞍。
那么究竟哪一种才符合实际情况?有一种方法可以找到答案。
或许你还记得在你中学的数学课上,你的数学老师应该曾经告诉过你,三角形三个角的内角和等于180度。
但实际上你的数学老师还遗漏了一项重要的内容,那就是这种情况只适用于平面。
如果你在一个皮球的表面画一个三角形,你会发现它的三个角的内角和会大于180度。
反过来,如果你在一个具有负曲率的表面,比如一个马鞍的表面画一个三角形,你会发现它的三个角的内角和将是小于180度的。
那么这样一来,要想判断宇宙是否是平坦的,我们就要测量一个巨大三角形的内角和。
而这正是暴涨理论能够发挥作用的地方,它决定了宇宙微波背景辐射中相对较为温暖与较为寒冷的区域的平均大小分布。
对这些区域大小的测定在2003年完成了,这样天文学家们便有了许多的三角样本可以进行测量。
这项研究的结果显示,从最大的可观测尺度上来看,我们的宇宙是平坦的。
宇宙是平坦的——这一点极其重要,因为只有一个平坦的宇宙才能从“虚无”中诞生。
所有现在存在的事物——恒星,星系以及我们借以看到世界的光线,所有这一切必定源自什么地方。
我们已经知道粒子可以在量子层面上从虚空之中诞生,而要想产生出宇宙中的全部恒星和行星,将需要巨大的能量才能实现。
可是宇宙本身究竟是从何处获得这么多的能量的?诡异的是,它或许根本就不需要去获取能量。
这是因为宇宙中的任何物体都会产生引力,这种引力会对其周围的其他物质产生一股拉力。
这种引力将会平衡掉最初用于创造物质的的能量本身。
这就有点像是一把旧式秤杆,你在一头放上重物,而在另一端放置砝码,直到两者的重量相等。
而在宇宙的案例中,物质被放在了秤杆的一端,放在秤杆另一端的砝码就是引力,它必须能够平衡掉物质的重量。
物理学家们的计算显示,在一个平坦的宇宙中,物质中所蕴含的能量恰好被这些物质产生的引力所具有的能量所平衡掉。
但这一点也仅仅适用于平坦宇宙的情形。
如果宇宙具有曲率,那么这两者将难以相互抵消。
单一宇宙还是多重宇宙?在宇宙的案例中,物质被放在了秤杆的一端,放在秤杆另一端的砝码就是引力,它必须能够平衡掉物质的重量到了这一步,创建一个宇宙看起来似乎很容易了。
量子力学告诉我们“虚空”是不稳定的,于是一开始从“什么都没有”到“有什么”这一步似乎是不可避免的。
随后在经历暴涨过程之后,大爆炸中产生的那个微小的时空“气泡”迅速膨胀并最终成为我们今天看到的这个巨大而繁忙的宇宙。
正如克劳斯所指出的那样:“根据我们所了解的物理学原理,我们的宇宙应当是从…空无一物‟之中诞生的——没有空间,没有时间,没有粒子,没有任何我们已知的东西。
”那么这一过程为何只发生了一次呢?如果可以有一个时空“气泡”从虚无之中诞生,并经历暴涨之后成为我们生活其中的宇宙,那么有没有可能这样的过程会多次发生,并且产生多个类似的宇宙呢?对于这个问题,林德给出了一个简单但让人有些难以理解的答案。
他认为宇宙正在被不断的创造出来,并且这样的过程将会永远地持续下去。
林德指出,当一个新生宇宙停止暴涨,它将仍然被一个持续暴涨的空间所包围。
这个暴涨的空间中产生出更多的宇宙,而它们的周围也同样是更多持续暴涨的空间。
因此一旦暴涨开始,它应当会持续不断地产生出大量的宇宙,也就是林德所谓的“永恒暴涨”。
我们所在的宇宙或许只不过是一片无垠沙滩上的一颗沙粒而已。
那些宇宙可能会与我们生活的这个宇宙存在着深刻的差异。
在另外一个宇宙中,空间或许有5个维度,而不是像我们宇宙中的3维,即宽度,长度和高度,那里的引力作用或许要比我们强上10倍,但也有可能弱上1000倍,甚至根本就不存在引力。
那里的物质也可能是由完全不同性质的粒子所组成的。
因此完全有可能存在着许许多多形形色色的宇宙。
林德表示所谓的“永恒暴涨”并非仅仅是“终极免费午餐”,它还是唯一一场你可以吃到任何一样美食的方式。
尽管直到目前为止我们仍然还未能取得确凿的证据证明其他宇宙的确存在,但这些理论本身却已经为一句话赋予了全新的含义:“感谢一无所有”。