宇宙的信使(6)宇宙初始,微小的“漣漪”...

是什麼將我們與浩瀚的宇宙生動地聯繫在一起?

毫無疑問,那就是光。

璀璨的星光,絢麗的星系,展示出宇宙的奇觀。

然而,那些來自星空的光,也是來自久遠時空的信使。

因為,在那些光裡,蘊藏著關於宇宙起源和演變的故事。

藉由著它們,我們就能追溯宇宙的全部歷史,探尋萬物的起源,並最終看到 光如何賦予了我們生命...

上一篇《 》

...

這原初之光被稱為宇宙微波背景(Cosmic Microwave Background)或CMB。

它充滿了整個宇宙。

每時每刻,來自時間初始的光像不停息的洪流,傾瀉在地球表面。

如果我們的眼睛只能看到它,那麼天空就會被這種原始之光照亮,無論白天還是黑夜。

這些波已經向我們傳播了超過130億年。它們就是信使,攜帶著關於宇宙起源的信息...

WMAP 的衛星拍攝的照片

2001年,一顆名為 WMAP 的衛星拍攝了我們整個天空的照片,以捕捉這種古老的光。

這幅圖像揭示了整個宇宙的藍圖是在大爆炸後瞬間形成的。

宇宙的信使(6)宇宙初始,微小的“漣漪”...

這是科學史上拍攝過的最重要的天空圖像之一。

它沒有螺旋星系或星雲的美,但對於科學家和宇宙學家而言,它是拍攝過的最美的照片,因為它包含了大量關於我們宇宙最早期歷史的信息。

當宇宙微波背景輻射第一次被探測到的時候,似乎宇宙在各個方向上都是完全一樣的。

但 WMAP 衛星拍攝的這張照片向我們顯示,早期宇宙遠非均勻一致。

宇宙的信使(6)宇宙初始,微小的“漣漪”...

一些區域比其他區域更密集,而正是這些不均勻的“漣漪”,在宇宙中播下了所有結構的種子。

而對那些漣漪的解釋絕對令人興奮,因為據推測,它們起源於宇宙起始後的第一瞬間(一萬億億億億分之一秒),那時整個可觀測宇宙小於一顆沙粒的數十億分之一,被稱為量子漲落(quantum fluctuations)的小波動導致了宇宙的密度差異。

天體雛形

隨著宇宙的持續膨脹,那些密集的區域變得越來越密集,它們萌生出宇宙中第一批恆星和第一批星系。

宇宙的信使(6)宇宙初始,微小的“漣漪”...

早期的宇宙是一個熱的,幾乎均勻一致的,物質和輻射的海洋。

隨著宇宙的膨脹,稍微密集的區域變得越來越密集。

宇宙的信使(6)宇宙初始,微小的“漣漪”...

原子聚集在一起,形成了第一批結構雛形。

久而久之,這些結構越聚越大,終於它們坍塌於自身的引力作用。

崩塌引發了氫聚變,釋放出大量能量。

宇宙大爆炸2億年後,宇宙中的第一顆恆星爆炸了。

宇宙的信使(6)宇宙初始,微小的“漣漪”...


宇宙的信使(6)宇宙初始,微小的“漣漪”...

黑暗被驅除,宇宙開始充滿星光。

行星形成並進入圍繞恆星的軌道,而這些年輕的太陽系則環繞星系運行。

這一切存在的唯一原因,都緣於那些微小的密度波動出現,而那時的宇宙比一顆沙粒還小。

沒有它們,就不會有行星或恆星,也不會有星系。我們的宇宙就會看起來在各個方向都是一樣的。

宇宙的信使(6)宇宙初始,微小的“漣漪”...

生命之光

在數十億年的時間裡,一代又一代的恆星誕生和消亡。

在這一切開始後的90億年,在銀河系的英仙座旋臂(Persius arm)的獵戶分支(Orion spur)的一個不起眼處,一顆恆星誕生了,我們稱之為太陽,它的光芒照亮了我們初始的太陽系。

因此,照耀著地球的陽光,最終源於宇宙誕生最初時刻出現的微小漣漪。

通過捕捉來自天空的光線,我們能夠講述宇宙的起源和演化的故事,值得反思這是多麼非凡的事。

微不足道的我們,忙忙碌碌於一個星系邊緣的行星表面,竟然已經能夠理解浩瀚宇宙的起源和演化之謎。

但是這個故事還有一個轉折,因為利用光的能力,捕捉光並利用它來了解我們的世界,可能在地球上覆雜生命的出現中起了關鍵作用...


待續...


參考:

WONDERS OF THE UNIVERSE 等


分享到:


相關文章: