除了宇宙大爆炸,科學家對於宇宙的誕生還有哪些解釋?

100年前,美國天文學家埃德溫·哈勃通過對宇宙中各個星系的紅移,證明了宇宙正處於膨脹狀態。由此進行反演,科學家推測宇宙的誕生來自於一次大爆炸。

大爆炸理論認為,138億年前,宇宙從一個奇點誕生,最終變成了今天的模樣。不過,大爆炸理論雖然是目前最流行的理論,卻還是沒有非常確鑿的直接證據來證明,而且關於大爆炸理論還有很多匪夷所思的推測讓人難以理解。因此,很多人對於大爆炸理論也並不是完全相信,並且提出了自己的質疑。

除了宇宙大爆炸,科學家對於宇宙的誕生還有哪些解釋?

那麼,除了大爆炸理論,宇宙是否有其他可能的起源呢?今天,咱們盤點5種有機會挑戰大爆炸的宇宙起源論。

穩態宇宙

穩態宇宙的概念是人類長久以來就堅信不疑的理論,連愛因斯坦也曾經十分相信,直到宇宙膨脹論的出現將它擊垮。不過,今天我們提到的穩態宇宙不是當初的概念了,而是另一個形態的穩態宇宙。

該理論直接反駁了宇宙大爆炸理論,認為宇宙既沒有起點,也沒有終點。不過,這個理論不是認為宇宙的體積沒有變化。相反,它也同意宇宙在不斷地膨脹,但是在膨脹的過程中,宇宙總體的密度保持不變,換句話說,它看起來永遠都是一樣的。

除了宇宙大爆炸,科學家對於宇宙的誕生還有哪些解釋?

這個理論是詹姆斯·金斯爵士在1920年提出的,並且在1948年由赫爾曼·邦迪和托馬斯·戈德重新確立。他們指出,隨著宇宙的膨脹,新的星系、行星和其他形式的物質就會不斷地被創造出來。而隨著新物質的出現,舊有的物質將會變得無法觀測。但這個理論面臨著一個巨大的問題,那就是有可能違背能量守恆定律。如果能量不能憑空產生或消失,這些新的天體到底是從哪來的呢?

彈性宇宙

這一理論是由巴西坎皮納斯大學數學、統計與科學計算研究所(IMECC-UNICAMP)的研究員席爾瓦·內韋斯在《一般相對論與引力》雜誌上發表的一篇論文中首次提出的。

這種理論同樣也不否認宇宙正在膨脹的現實,但有一點不同:宇宙並非永遠都在膨脹,而是有膨脹有收縮。也就是說,當宇宙膨脹到一定程度後,就會開始收縮;另一方面,宇宙的收縮也是沒有終點的,而是達到一定程度後又重新開始膨脹。

除了宇宙大爆炸,科學家對於宇宙的誕生還有哪些解釋?

而且,在這個理論中,宇宙沒有起點,擁有著無窮遠的過去。同樣的,他認為宇宙也有一個無限的未來。

等離子體宇宙(電宇宙理論)

20世紀30年代,瑞典物理學家漢內斯·阿爾文首次提出了這個概念,並且還有相關著作《宇宙電動力學》、《宇宙等離子體物理》等。阿爾文是磁流體力學和等離子體物理學奠基人之一,也是最早發現宇宙空間充滿導電氣體的科學家之一,並且在1970年因為研究流體力學和等離子體物理的貢獻而獲得了諾貝爾獎。

除了宇宙大爆炸,科學家對於宇宙的誕生還有哪些解釋?

他提出了很多觀點,都和主流的觀點非常不同:

  1. 和通常人們認為的引力主導宇宙不同,真正可以牽引宇宙的可能是瀰漫在宇宙空間的等離子體;
  2. 宇宙中的等離子體絲傳導電流,最終塑造出今天的一個個星系,並且為星系提供動力;
  3. 電流流向恆星,為它們提供能源從而發光;
  4. 這些等離子體還促使行星能夠形成。

這種理論從本質上說,並沒有真的解釋宇宙是怎麼來的。而且,這裡面有很多觀點和理論都非常值得推敲,也不能像萬有引力定律一樣預測天體的運行或者宇宙中的現象。因此,在眾多解釋宇宙的理論中,阿爾文的等離子體宇宙模型並不怎麼受歡迎。

除了宇宙大爆炸,科學家對於宇宙的誕生還有哪些解釋?

黑洞宇宙

既然大爆炸理論認為宇宙起源自一個奇點,而黑洞的本質就是一個奇點。那麼,這是否意味著我們的宇宙本來就起源自一個黑洞呢?

實際上,早就有人這麼想了。周邊大學的研究人員曾經發表過一篇論文,詳細介紹了宇宙是怎麼被認為起源於一個黑洞的。印第安納大學的理論物理學家Nikodem Poplawski最近又提出了一個新的版本,指出可觀測宇宙就是一個黑洞的內部結構。同時,他認為這個黑洞存在於另外一個更加巨大的宇宙中,這意味著那個更大的宇宙還擁有大量其他的黑洞,每一個黑洞都是一個相對小一點的宇宙,而我們就位於其中一個黑洞之中。

除了宇宙大爆炸,科學家對於宇宙的誕生還有哪些解釋?

這個理論有點意思,但是對於目前的我們來說,也是沒有辦法證明的一件事。因為既然我們處於事件視界之內,就不可能逃脫這個“黑洞”。正所謂“不識廬山真面目,只緣身在此山中”,如果跳不出這個“黑洞”,我們就很難找到證據來證明這一點了。

虛擬宇宙

這個說法近些年來非常流行,就像上面說的黑洞宇宙理論一樣,我們也很難證明這個猜想是真是假。尤其是科幻電影《黑客帝國》流行之後,這個說法就越來越受到大眾的關注。

科學家們對這個想法進行過一些分析,有些科學家得出的結論是:我們的宇宙不太可能是被虛擬出來的。比如牛津大學的理論物理學家,曾經推算過一臺強大到可以計算這個宇宙中一切的計算機到底有多大的可能性。

除了宇宙大爆炸,科學家對於宇宙的誕生還有哪些解釋?

他們的分析結果證明,這對於一臺計算機來說,要求實在太高了。它必須足夠強大,才能計算出我們宇宙中每一個微觀粒子的運動。他們認為,即使是對幾個電子的數據進行計算和整理,這臺計算機所需的材料就超過了目前可觀測宇宙中原子的總數。如果再增加幾個粒子,那麼即使調用整個宇宙的粒子都不夠用。

當然,這也不排除我們的“智商太低”,完全無法想象更高級文明的科技有多麼先進。不過,根據目前我們的理論來分析,我們的宇宙不太可能存在於某個硬盤或者網絡上。

總結

看了上面的幾個理論之後,你可能會發現:它們幾乎都沒有真正的解答“宇宙從何而來”的問題。而且,這些理論也有很多問題無法說明,同樣存在著各自的弊端。正是由於這些原因,大爆炸理論才成為目前最流行的一種說法,因為至少大部分的現實都符合並且可以作證這個理論。

除了宇宙大爆炸,科學家對於宇宙的誕生還有哪些解釋?

當然了,沒有哪一種理論可以永遠穩固。也許有一天,大爆炸理論會被完全推翻,有一個更可靠的理論告訴我們宇宙從何而來。唯一能確定的是,人類將會不斷地進行探索,在得到答案之前,我們的好奇永遠不會停止,不論這個過程,有多麼艱難。


分享到:


相關文章: