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宇宙的终点在哪里?计算机模拟显示:宇宙可能存在自相似性

2024-10-16科学

现代科学觉得,咱这宇宙是 138 亿年前诞生的。138 亿年前,有个奇点炸啦,这奇点那质量老老老老大了,能量也老老老老大,密度超大超密,热量超高超热,体积超小超小。这奇点一炸,宇宙就赶紧往四周胀起来啦,经过 138 亿年,宇宙才胀成咱现在看到的模样。宇宙里的天体都是宇宙大爆炸之后才有的,咱地球就是太阳系里的一颗行星,太阳系里一共八颗行星,分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。在海王星外面还有个冥王星,以前冥王星也是颗行星呢,可后来科学家觉得冥王星体积和质量太小啦,就把它从行星行列里踢出去啦。

在太阳系里呀,就数地球这颗行星有生命啦,尤其是人类出现之后呢,把地球上好多奥秘都解开啦。现在人类都能走出地球去探索宇宙啦,等人类走出地球后,那宇宙的浩瀚可把人类的好奇心给吸引住啦,人类就想知道宇宙到底有多大呢?在宇宙中除了地球生命,是不是还存在外星生命呀?带着这个疑问,人类就踏上了探索宇宙的路啦。为了探索宇宙的奥秘,科学家们也可没少努力呢,以前 45 年前的时候,科学家向太阳系外发射了旅行者 1 号探测器,发射这个探测器的目的就是让它飞出太阳系,去探索太阳系之外的奥秘。

这么多年都过去了哈,旅行者 1 号探测器还没完全飞出太阳系呢。科学家算过啦,就按它现在的飞行速度,要完全飞出太阳系,起码还得一万多年呢,对人类来说,一万多年那可太长啦。不过在旅行者 1 号飞行过程中,它给地球传回好多关于太阳系的信息呢,这些信息对人类研究太阳系作用可大啦。旅行者 1 号到现在已经飞了 231 亿公里啦,还在距离地球 64 亿公里的地方拍了一张地球的照片。这照片传回来后,把科学家们都惊着了,在这张照片上,人类都很难找到地球,因为距离太远啦,地球就只有 0.12 个像素那么大。咱能想象出 0.12 个像素有多大吗?

可能有喜欢摄影的朋友应该清楚,反正就是看不太清,只有一直盯着看,才能看到一个点。后来科学家把这个点称作暗淡蓝色,因为地球在宇宙中看起来是蓝色星球,所以这么远的距离看过去就是暗淡的蓝色。著名物理学家卡尔看到这张照片后感慨道:我们的心情、我们的骄傲以及我们在宇宙中拥有某种特殊地位的感觉,都被这个暗淡蓝点给挑战了。他说的这话确实挺有道理,而且这张照片相信每个人看了都会有感触,我们是地球上最有智慧的生命,才诞生几百万年就已经成为地球的霸主了。

可别小瞧了宇宙呀,咱面对那浩瀚的宇宙,真的太渺小啦。咱连太阳系都没法飞出去呢,更别提去探索宇宙的边缘啦。目前人类能观测到的宇宙直径大概是 930 亿光年,可这范围可不是宇宙的全部哦,宇宙可能比咱想象的还大呢。20 世纪初的时候,美国的物理学家埃德文·哈勃在观测星系时发现,星系中的光谱有红移现象,这就表明咱的宇宙在膨胀着呢。看到这个现象后,埃德文·哈勃就大胆猜想,咱的宇宙还在膨胀呢。这个理论一提出,好多科学家都不太敢相信。

很多科学家都开始对宇宙展开观测啦,最后确定埃德文·哈勃的这个理论是正确的。这个理论不但让人类对宇宙有了新的认识,还让科学家特别绝望呢,因为人类走出地球后,最想知道的就是宇宙到底有多大呀。要是我们的宇宙一直膨胀下去,那或许永远都没法知道宇宙的边界在哪儿啦。看到这儿,相信好多人都会有个疑问,那就是宇宙到底有多大呢?有些人觉得我们的宇宙是无限大的,不过这可没啥依据哦。科学家认为,世间的任何事物都有始有终。在 2018 年的时候,【新科学家杂志】上发表了一篇意大利科学家的最新研究成果。

一个超大型的超星系团,打破了之前超星系团在寿命和质量方面的记录。当把研究成果刊登在国内时,很多媒体把它误译成了宇宙墙,通俗来讲就是宇宙的边界。其实这种说法本身就是不正确的。在上世纪八十年代,科学家发现了宇宙中一些极为巨大的宇宙结构,其范围能达到数十亿光年,像拉尼亚凯亚超星系团就是这样。然而在宇宙面前,它们还是显得很渺小。依据科学家多年对宇宙的观测结果认为,我们的宇宙是有边界但没有尽头的,就好比一个球体,它确实有边缘,但你永远也无法走到它的尽头。

在宇宙里都是拿光年作单位嘞。要是把宇宙里的星系给缩小喽,那在 1000 光年这么个距离下,星系就变密啦。等我们把宇宙缩小到 10000 亿公里的时候,就能瞅见太阳系啦。科学家研究好多年才发现,宇宙既有特别大的,也有特别小的,还提出分形理论来解释呢。分形理论说,客观事物都有差不多的层次结构,就像那些超大的星系团,跟地球表面的河流还有人体的血管那可老像啦,这就说明宇宙万物都是按照一样的物理规律分布的。自相似呢,就是说结构有自我相似性,整体跟自己的一部分长得差不多。

自我相似性使得宇宙的局部里包含着宇宙的局部,意思就是宇宙的局部一层一层地包裹着。就像俗话说的,一朵花有一个世界,一棵草有一个世界,一片叶子也有一个世界,这就体现了宇宙的自相似性。为了验证这个理论的正确性,加利福尼亚大学的一个研究小组曾借助超级计算机来模拟宇宙。在加入其他计算后,他们发现宇宙中有一个描述大尺度时空结构因果关系的曲线图,这个曲线图和幂函数曲线很相似。更让人惊讶的是,这个幂函数曲线和人类的神经网络有很高的相似性。看到这儿,可能很多朋友会有个疑问,那就是我们的宇宙到底是谁创造的呢?

曾经挺有名的科学家爱因斯坦到了晚年就开始钻研神学啦,他觉得咱们的宇宙是上帝给创造出来的呢。并且在医院的时候,他还写了一本回忆录,大致意思就是我们的宇宙是上帝创造的,上帝住在我们的宇宙里,还掌控着一切。真的很难想象一个一心追求真理的物理学家竟然会相信上帝呀,不过说不定爱因斯坦眼里的上帝和我们平常说的上帝不一样呢,也许在爱因斯坦眼中的上帝不是神仙那种,而是宇宙中最基本的粒子呢。曾经很有名的科学家杨振宁教授在接受采访时,有人问他:你相信这个世界上有上帝吗?

杨振宁教授说:要是你说的这个上帝是人的形状,那我觉得没这回事儿。要是你问我有没有造物者,那我认为有,因为我们的世界不是偶然的呀。杨振宁教授的这一回答让我们知道,我们的宇宙不是偶然出现的,而是必然的。这就意味着在宇宙诞生的时候,肯定有一股原始力量促使了这一切的发生。难道是外星文明创造了我们的宇宙?科学家觉得,当一个文明的等级达到四级文明时,就很有可能创造出一个宇宙来。并且根据科学家对宇宙的研究来看,我们的宇宙可能是高级文明用计算机设计出来的。

为啥这么讲呢?因为咱这宇宙有极限性呀,像温度最低能到零下 273.15 摄氏度,最高是宇宙大爆炸时的温度,光速最快大概每秒 30 万公里啥的。这些数据就跟咱设计的一款游戏似的,只要提前把啥都设计好,一个虚拟世界就出来啦。对于玩游戏的人来说,这一切都是假的,但对游戏里的人而言,这一切都是真真切切存在的。俗话说「不识庐山真面目,只缘身在此山中」,要想解开宇宙的终极奥秘,咱必须得走出宇宙,才能真正看清宇宙的奥秘。

对于人类而言,要走出宇宙可不简单呐。眼下人类的飞行速度呀,连太阳系都飞不出去呢,更别提飞到宇宙外面啦。不过呢,我觉得人类是地球上最有智慧的生命啦,人类的科技一直在进步和发展呢。只要人类一直努力下去,将来随着科技的提升,肯定能解开宇宙的奥秘。我希望人类能早点实现自己的梦想,大家对此有啥想说的呀?