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宇宙将终止于那边?从热寂说到宇宙大收缩论‘华体会app下载’

发布时间:2021-11-22 00:34浏览次数:
本文摘要:全文共3951字,预计学习时长10分钟图源:unsplash历史上,世界将如何终结这个问题一向是诗人和哲学家思索争论的主题。1920年,罗伯特·弗罗斯特(RobertFrost)写下这样的小诗:“有人说世界将终结于火,有人说是冰。 从我尝过的欲望之果,我赞同倾向于火之说。但若它非得两度迷恋,我想我对愤恨相识也更多,可以说要去扑灭冰也不错,应该也行。”固然,由于科学的生长,我们已经知晓了谜底:是火,一定是火。

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全文共3951字,预计学习时长10分钟图源:unsplash历史上,世界将如何终结这个问题一向是诗人和哲学家思索争论的主题。1920年,罗伯特·弗罗斯特(RobertFrost)写下这样的小诗:“有人说世界将终结于火,有人说是冰。

从我尝过的欲望之果,我赞同倾向于火之说。但若它非得两度迷恋,我想我对愤恨相识也更多,可以说要去扑灭冰也不错,应该也行。”固然,由于科学的生长,我们已经知晓了谜底:是火,一定是火。

约莫50亿年之后,太阳会膨胀到红巨星阶段,吞没水星甚至是金星的轨道,把地球酿成烧焦的、没有生命、各处岩浆的岩石。纵然是这样贫瘠熏烧的残骸也可能最终注定被卷入太阳的外圈层,在遍布死亡星体的污浊大气中消散其原子。

所以问题的谜底就是火,弗罗斯特一开始就是对的。但他想得还不够大。

作为一个宇宙学家,我从最大规模上研究宇宙这个整体。从这个角度上看,世界是广袤多变的宇宙中迷失的灰尘上的多情的小黑点。

从专业和小我私家的角度,对我而言重要的是一个更大的问题:宇宙会怎样终结?我们知道它的开端。约莫138亿年前,宇宙从一个极端麋集的状态变为一个应有尽有、宽大无边的火球,再冷却变为充满物质和能量,具有旺盛活力的流体,为今天我们看到的星体和星系埋下了种子。

行星形成,星系碰撞,光遍布了整个宇宙。在旋涡星系边缘四周的一颗围绕普通恒星轨道旋转并遍布岩石的行星发生了生命、盘算机、政治科学,以及看物理书消遣的纤弱的二足哺乳动物。但接下来会怎样?故事的末端会发生什么?一颗行星抑或是恒星的死亡在原则上也许是可幸免的。

在数十亿年之后,可以想象人类也许会以一种难以辨认的形式存在,去到遥远的太空探险,寻找新的家园,建设新的文明。宇宙的死亡是终结。如果一切终会迎来了局,这对我们、对所有事物意味着什么呢?人类开始沉思其必死运气后的数千年,这个问题的哲学意蕴一直没有改变,如今我们已经具备了回覆它需要的工具。

今天,所有现实的未来和终级运气的问题都是科学的,人们急着想获得谜底。这种情况不是一直存在的。

在罗伯特·弗罗斯特的时代,天文学中关于宇宙是否会是一个永远保持稳定的稳定状态的争论仍然流行。我们的宇宙家园稳定而舒适:即一个能发展到老的宁静地带,这是一个很吸引人的观点。但宇宙大爆炸和宇宙膨胀的发现将之终结。

我们的宇宙在不停变化,我们才刚刚开始生长出理论和观察来相识这个历程,已往几年甚至是几个月的生长使我们得以绘制出遥远未来的宇宙图景。图源:unsplash最好的丈量效果中只有少数与终极的世界末日场景一致,通过现在为止所做的观察,其中的部门场景被证实或是清除。通过探索这些可能性,我们瞥见了最前沿的科学杰作,也得以在全新的大配景下看待人类。

在我看来,即便面临彻底的扑灭,这个全新的视角也能带来愉悦感。我们就是这样的物种,在认知自生本质上的眇小和拥有逾越世俗生活的能力间寻求平衡,触及空缺的领域,去解开宇宙中最基本的谜团。

改编托尔斯泰的一句话,每个快乐的宇宙都是相同的,每个不快乐的宇宙各有其不快乐的方式。对我们当前不完备的宇宙知识做出轻微的调整,就会形成未来截然差别的门路,从宇宙的自身坍塌,到宇宙自身撕裂,再到其逐渐挤压形成不停扩大、无法逃避的末日泡沫。我们需要抓住时机精神丰满地面临既令人恐惧又充满希望的宇宙远景,就像怀抱着新生的生命,感受生命的单薄和无法想象的伟大潜能间的微妙平衡。

听说从太空回来的宇航员都市对世界有差别的看法,这被称为“概览效应”。俯视地球后,能够深刻感知我们的这小片绿洲是何等懦弱,我们作为宇宙中可能仅存的智慧生命体物种,是何等统一。对我而言,思考宇宙的终极扑灭只是一段履历。

智力的奢侈品使我们得以思考远古时代最遥远的界限,并使用工具与其有条有理地对话。当发出“这一切都市永远存在吗”的疑问时,我们在暗自证实自身的存在,将其无期限地延伸至未来,加以评估,而且审查我们能留下什么。认知最终的了局赋予了我们生命的实质、寄义、甚至希望,让我们自相矛盾般地暂时放下平日里琐碎的忧虑,同时又越发充实地过好当下。也许这就是我们寻求的意义。

我们离谜底越来越近了。图源:unsplash不管世界在政治角度是否瓦解,从科学上讲,我们生活在黄金时代。在物理上,近期的发现和新的技术理论工具使我们能够到达以前不行能做到的飞跃。

几十年来我们一直在提炼对宇宙开端的认识,但当今有关宇宙怎样终结的科学探索正在兴起。强大的望远镜和粒子对撞机发生的全新效果显示了令人激动的(如果令人恐惧的话)新可能性,改变了我们关于未来宇宙可能的演变方式的看法。我们在这个领域已经取得了难以置信的希望,这给予了我们站在深渊最边缘的时机,窥视终极的黑暗。

你知道的,除了可量化评估以外。作为物理方面的一个学科,宇宙学的研究不在于找到其自己的意义,但在于展现基本的事实。通过准确地丈量宇宙的形状、其中的物质和能量漫衍和控制其演变的气力,我们找到了现实更深条理结构的线索。

我们往往把物理学上取得的飞跃与实验室中的实验关联起来,可是许多我们相识到的主宰自然世界的基本定理并不来自实验自己,但泉源于明白这些实验与天空观察的关系。例如,确定原子的结构需要物理学家将放射性实验的效果和太阳中光谱线的模式联系起来。牛顿生长的万有引力定理假定使物块在斜面上下滑的力使月球和行星保持在它们的轨道上。

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这最终引出了爱因斯坦的广义相对论,这是在重力方面的重大革新,证实其正确性不是通过对地球的丈量,而是通过对水星轨道急转和日全食期间恒星视位的视察。今天,我们发现在最好的地球实验室里通过几十年的严格测试构建出的粒子物理模型是不完整的,我们正不停地在天空中找到这些迹象。研究其它星系的移动和漫衍——像我们的银河一样包罗数十亿或数万亿恒星的宇宙团块——已经指明晰粒子物理学理论中的主要差距。

我们尚未找到解决方法,但对宇宙的探索是一个宁静带,会资助解决这个问题。宇宙学和粒子物理学的合并已经使我们能够丈量时空的基本形状,开具现实物质组成的清单,并时光倒流回星体和星系存在之前的时代来追溯我们的起源,我们不仅仅是鲜活的生命体,更是物质自己。固然,这两者都有作用。

众多的现代宇宙学见告我们,对极其极其微小的理论和实验的认知都能使我们认识最宏观的宇宙的运作。这种自上而下和自下而上联合的方法毗连了物理的本质。大量的盛行文化会使你相信科学的全部是发现时刻和惊人的观点逆转,认知的希望更多泉源于使用存在的理论,把它们推向极端,并关注它们是怎样瓦解的。

当牛顿将球滚下山坡,或是视察行星在天空中缓慢移动,他肯定不会猜到我们会需要一个重力理论来应对太阳四周的时空扭曲,或是黑洞中不行思议的重力。他做梦都不会想到我们有一天会想要丈量单其中子的引力效应。幸运的是,宇宙实在很大,给了我们许多极端的情况去视察。更棒的是,它给予了我们研究早期宇宙的能力,那时整个宇宙都处在一个极端的情况下。

我一直是个坚定的理论家,这意味着我不开展观察或实验,或是分析数据,虽然我频繁地预测未来的视察和实验会如何希望。我的事情主要在物理学家称为现象学的领域——新理论的生长及其实际被测试部门间的空间。也就是说,我缔造新的措施来将人们假设的关于宇宙基本结构的基本理论与观察天文学家和实验物理学家希望在数据中看到的信息联系起来。

这意味着我需要在所有方面学习许多,这相当有趣。这其中的任何一个都不会只有一个公认的谜底——关于一切存在的运气问题仍是开放性的,在一个开展努力观察的领域,数据解读的轻微调整会导致结论彻底的变化。

基于专业的宇宙学家经由连续讨论得出的亮点,至少会有五个主导的可能性。通过差别的物理历程控制,每个场景都展现了形式完全差别的灾祸,但有一点是一致的:都市有一个了局。图源:unsplash在我所有的阅读中,还没有在现在的宇宙学文献中找到宇宙会连续稳定的严谨看法。

起码,会有过渡讲明由于所有的意向和目的把一切都破坏了,致使宇宙变为不适宜一切有组织的结构居住的地方。为此,我称之为终结(向读到这可能泛起的随机量子涨落的暂时性情感发作致歉)。有几个场景讲明宇宙有通过这样或那样的方式自身重建甚至重复的微小可能,可是先前迭代的稀薄影象是否会以任何形式连续是一个正在举行的相当猛烈的争论,因为无论对错与否,原则上从宇宙灾难中逃脱是可能的。

最有可能的是,作为可观察的宇宙,我们的小岛存在的终结就是一切的竣事。存在这样一种理论:宇宙大收缩论——如果当前的宇宙膨胀会调转偏向,壮观的宇宙坍塌就会发生。紧接着暗能量驱动的大灾难就会来临,宇宙会以虚空黑暗的状态永远缓慢扩张下去,直到宇宙将自身撕裂。接下来是真空衰变,自发发生死亡量子泡沫来吞食宇宙。

最终是推测出的循环宇宙论,包罗分外空间维度理论,即我们的宇宙会在与平行宇宙的碰撞中消失……如此循环往复。这对于人类的意义即是,在广袤的宇宙中过着我们眇小的生活,我们不知道宇宙会以火还是冰,又或是以其他更奇怪的方式终结。我们明确宇宙是个宽大、漂亮、真正令人敬畏的地方,它很值得我们花费时间去探索。

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