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從宇宙到原子,兩者的高度相似,意味著宇宙是個細胞?

2024-08-08科學

現代宇宙學指出,宇宙發端於138.2億年前的一場奇異點大爆炸,此爆炸促使時間、空間與物質得以產生。

歷經上億年的時空延展,造就了涵蓋無數星系與天體的宇宙。當下可觀測宇宙的直徑已然達至 930 億光年,然而宇宙邊際仍在加快膨脹,其處的光尚未能夠抵達地球。

那麽宇宙到底是無限廣闊,亦或是具有邊界呢?

若有邊界存在,那邊界之彼又為何物?

不少人或許知曉有關宇宙邊界的情況,且精確測定出地球距該邊界的距離大概為 465 億光年,然而此處的距離與邊界實則所指的是可觀測宇宙,也就是哈伯體積。

就人類技術而言,其為觀測者所能觀測到的宇宙最大範疇,然而實際上宇宙邊緣的膨脹速率極有可能已超光速,此地之光將永無法抵達地球,故而無法為人類所觀測。

【既然無法觀測到,那我們如何判斷宇宙是否存在邊界?】

這需依據宇宙膨脹的形態予以判定。倘若宇宙呈球形,那麽其為封閉狀態,必然存在邊界;而若其為喇叭形,我們僅可覓得它的起點,卻無法尋到終點,恰似手電筒射出的光束,能看到起始之處,卻難以知曉其在何處終止。

從上述兩個層面來看,宇宙或許並非無垠,其存在邊緣,然而並無清晰界定。欲證實宇宙的邊界,唯有抵達宇宙邊緣進行探查。人類所視之盡頭實則非真正盡頭,鑒於不可觀測宇宙之外一片漆黑,我們無法判定此即為宇宙的邊界所在。

既然難以洞悉黑暗的內裏,不妨審視一下在當下的可觀測宇宙中存有何種事物。

當於十億光年之遙觀測宇宙,所見之景大多為幽暗深邃,僅有寥寥數個稀疏光點。其中每一個像素點皆極為古老。即便將觀測視野縮減十倍,處於一億光年的範疇內,宇宙依舊顯得空曠寂寥,不過某些區域的光點有所增多。

它們並非單一的恒星,而是眾多龐大的星系,我們的銀河系亦位列其中。

將比例擴充套件至 100 萬光年,銀河系的外形清晰顯現,而當比例擴大到十萬光年時,便可明確其為銀河系,銀河系的旋臂及中心銀盤均格外明晰,於地球上我們絕無可能目睹此般景象。

若進一步放大至一萬光年,圖內的星點將會極為密集,此皆為諸般大小的恒星,將整個銀河系照亮,太陽亦位列其中,然而於密集星點中尋覓一個尋常的太陽,仿若於滄海中尋一粟,我們尚需再作些放大以作觀察。

一千億公裏處,太陽系的輪廓終得明晰,其基本架構呈於我們面前。雖看似微小,但其周邊光圈已然顯著。於此,反顧百萬光年間的銀河系,二者貌似存在些許相似之處?

在達到百億公裏的範圍尺度時,整個太陽系可清晰地呈現在照片之中,若再將其進一步放大,便能看到地球以及地球上的人類。

若我們步入地球,進而將地球上的人持續放大,那麽會目睹何種景象?

於一厘米之尺度予以觀測,其手部皺紋仿若深壑般明晰,若再予以放大,我們便將步入微觀領域,在一百微米之時,些許皮膚組織構造尚可依稀辨出。

將其放大一千倍,便能觀測到人類皆具的染色體,繼續放大,我們會相繼看到 DNA,即去氧核糖核酸,還有明晰的原子,以及原子的原子核與電子。

當在 10 皮米的尺度下對濃密的電子雲進行觀測時,令人悚然的情況產生了:我們仿若再度置身於百億光年外廣袤無垠的宇宙之中。

宏觀宇宙的景象,竟與微觀粒子的形態呈現出顯著的相似性,而且進一步講,二者似乎均依循一種「構成」法則。

原子構成分子,分子匯聚形成星雲,星雲與宇宙塵埃進一步結合造就恒星,恒星組成的恒星系構成較大星系,星系再組成超星系團,眾多超星系團便構成了我們的宇宙。

如同地球生命的演進過程,部份高分子有機物於海底火山口匯集,整合構成了初始的生命形式,其進一步演化形成細胞結構,出現真核細胞,而後這些真核細胞相互結合,造就了各類細胞,最終它們構建成完整的生命個體。

【生命雖然渺小,但和宇宙的誕生有異曲同工之妙】

在 10 皮米尺度下的電子雲與宏觀的宇宙存在令人驚嘆的相似性,這並非僅僅是巧合。科學家在留意到這些現象後,以碎形理論予以闡釋:宇宙涵蓋萬物。

無論形態與類別如何,皆存在某種共同的潛在法則,仿若構成宇宙的基礎邏輯,每種物質均會在一定程度上呈現出該相同的基礎邏輯。

故而,關鍵問題或許並非「宇宙有無邊界」,而是碎形理論裏宇宙萬物的根本邏輯究竟為何,此問題的答案若能揭曉,也許其他困惑便會迎刃而解。