揭秘神秘宇宙之謎,類星體是宇宙最明亮最遙遠(yuǎn)的天體

導(dǎo)語(yǔ)：說(shuō)起宇宙我們不禁都在猜想宇宙到底有多大，自古以來(lái)，世界上最奇妙的地方就數(shù)宇宙了。在宇宙中發(fā)生的一些事情也難以讓人理解，那么接下來(lái)就由探秘志小編為大家揭秘神秘宇宙之謎，感興趣的趕緊一起看過(guò)來(lái)!

宇宙之謎

一、反物質(zhì)之謎

就像超人也有另一個(gè)自己“畢沙羅”一樣，組成世間萬(wàn)物的粒子們也有自己的對(duì)立面。一個(gè)電子有一個(gè)負(fù)電荷，那么它的相對(duì)應(yīng)的反物質(zhì)就帶有正電荷。物質(zhì)與反物質(zhì)相碰撞時(shí)會(huì)泯滅，它們會(huì)根據(jù)愛(ài)因斯坦的E=mc2公式來(lái)釋放能量。在未來(lái)，可能一些飛行器會(huì)使用這種反物質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)引擎。

二、黑洞之謎

黑洞無(wú)疑是宇宙之謎中最奇特有趣的東西之一，關(guān)于這個(gè)會(huì)吞噬一切進(jìn)入東西的離奇宇宙物體存在著很多謎團(tuán)，其中最大的謎團(tuán)或許就是它們里邊是個(gè)什么情況，那些物質(zhì)都去哪了。大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為在黑洞底部藏著一個(gè)他們稱之為“奇點(diǎn)”的東西…它是一個(gè)一維的點(diǎn)，其中包含了所有掉進(jìn)黑洞的物質(zhì)，將它們儲(chǔ)存在一個(gè)無(wú)限小的空間里。

據(jù)假設(shè)那里密度和重力都變的無(wú)窮無(wú)盡了，并且我們所知道的物理定律也停止了運(yùn)作，然而無(wú)究并不存在，只不過(guò)是我們無(wú)法理解罷了�；�于這一點(diǎn)，人們認(rèn)為物質(zhì)不能在一個(gè)小點(diǎn)無(wú)限地積攢，并且奇點(diǎn)最終會(huì)撕碎時(shí)間空間網(wǎng)，有可能在另一端引起一個(gè)大爆炸。根據(jù)這一令人難以置信的理論所說(shuō)，黑洞的底部可能就是宇宙的出生點(diǎn)。不幸的是，我們可能永遠(yuǎn)也無(wú)法證實(shí)這些理論，因?yàn)槿魏芜M(jìn)入黑洞的生物或是物體都會(huì)即刻被“捻成意面”，即被無(wú)限抻長(zhǎng)以致粉碎成分子的級(jí)別。

三、天王星超級(jí)風(fēng)暴之謎

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)天王星上存在超級(jí)風(fēng)暴，其位于天王星的赤道附近，圖中白色的塊狀物就是風(fēng)暴的影響區(qū)域。 這顆太陽(yáng)系外側(cè)軌道的冰巨星大氣中能夠蘊(yùn)藏如此巨大的氣旋讓科學(xué)家十分驚訝，來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)天王星上的超級(jí)風(fēng)暴能量來(lái)自太陽(yáng)光照，但目前還不清楚推動(dòng)風(fēng)暴運(yùn)轉(zhuǎn)的能量如何運(yùn)轉(zhuǎn)。

四、只有一個(gè)宇宙嗎?

宇宙是我們所知道的所有，包括所有我們能碰觸到的、感受到的、到知到的、測(cè)量的以及探測(cè)到的東西。諸如有一切生物，星球，行星，銀河，塵云，光，甚至是時(shí)間，但它是唯一僅有的嗎?越來(lái)越多的物理學(xué)家認(rèn)為或許還有其它的宇宙可能以泡沫或者膜的形狀存在。

事實(shí)上在科學(xué)家提出的“多元宇宙”理論中可能存在著無(wú)數(shù)的宇宙，有人甚至認(rèn)為所有的宇宙其實(shí)都像一個(gè)個(gè)細(xì)胞一樣存在于一個(gè)更大的有機(jī)體中，這個(gè)有機(jī)體是另一個(gè)世界的一部份，而這個(gè)世界存在于另一個(gè)宇宙中，這個(gè)宇宙中套宇宙的想法真是令人驚奇。然而憑我們的能力，我們或許永遠(yuǎn)無(wú)法估測(cè)這個(gè)宇宙之謎，在我們的宇宙外面到底有什么?

五、宇宙微波背景之謎

宇宙微波背景也簡(jiǎn)稱為CMB，這些輻射殘留是大爆炸時(shí)期的產(chǎn)物。它于60年代被第一次發(fā)現(xiàn)，似乎是一種源自宇宙各個(gè)地方的無(wú)線電噪音。CMB是大爆炸理論的最好的證明物。最近的精確測(cè)量將CMB的溫度定位在了華氏-455度。

六、在大爆炸之前世界是什么樣子?

宇宙大爆炸是一個(gè)很有意思的宇宙之謎，我們有很好的證據(jù)證明140億年前發(fā)生了一場(chǎng)大爆炸，我們的宇宙就誕生其中，但在大爆炸之前呢?是什么也沒(méi)有?還是有點(diǎn)什么?如果能夠穿越時(shí)空回到大爆炸以前，看看在萬(wàn)物伊始之際藏有哪些秘密將會(huì)非常有意思…但結(jié)果只可能是一片虛無(wú)…或者是一個(gè)截然不同的宇宙，擁有不同的法則，物理現(xiàn)象和分子，這也許能證明“宇宙大收縮”理論。

“宇宙大收縮”理論主張宇宙從誕生以來(lái)便一直持續(xù)擴(kuò)張，直到擴(kuò)張到某一點(diǎn)變得太過(guò)稠密，開(kāi)始收縮。最終其崩塌回最初的狀態(tài)，然后引發(fā)又一次宇宙大爆炸并形成一個(gè)新的宇宙�？茖W(xué)家也傾向于認(rèn)為時(shí)間是從宇宙大爆炸開(kāi)始的，因?yàn)闆](méi)有任何線索能夠證明大爆炸之前存在任何東西。

七、暗物質(zhì)之謎

科學(xué)家認(rèn)為暗物質(zhì)是組成宇宙中大部分空白的物質(zhì)，但在現(xiàn)有的技術(shù)下它們既不能被觀察也無(wú)法被檢測(cè)到。它們編輯輕量級(jí)的中微子到看不見(jiàn)的黑洞之間。一些科學(xué)家甚至懷疑暗物質(zhì)是否存在，并且暗示它們被認(rèn)為是可以解釋重力作用的關(guān)鍵因素。

暗物質(zhì)與暗能量被認(rèn)為是宇宙研究中最具挑戰(zhàn)性的課題，它們代表了宇宙中90%以上的物質(zhì)含量，而我們可以看到的物質(zhì)只占宇宙總物質(zhì)量的10%不到(約5%)。暗物質(zhì)無(wú)法直接觀測(cè)得到，但它卻能干擾星體發(fā)出的光波或引力，其存在能被明顯地感受到�？茖W(xué)家曾對(duì)暗物質(zhì)的特性提出了多種假設(shè)，但直到目前還沒(méi)有得到充分的證明。

八、行星吞食之謎

天文學(xué)家認(rèn)為，大型螺旋星系通過(guò)“吞噬”附近的矮星系(只含有幾十億顆恒星)不斷生長(zhǎng)壯大。矮星系是體積較小的衛(wèi)星星系，它們被拖向饑餓的螺旋星系并在巨大的引力作用下被撕成碎片。在隨后的幾十億年時(shí)間內(nèi)，矮星系降級(jí)為束狀和卷須狀結(jié)構(gòu)，被稱之為“潮汐流”。再經(jīng)過(guò)幾十億年時(shí)間，這些微弱的恒星流將被螺旋星系吞噬。

自1997年以來(lái)，天文學(xué)家便在我們的銀河系和鄰近星系周圍，發(fā)現(xiàn)潮汐流以及其他與星系內(nèi)狂暴的吞食事件有關(guān)的結(jié)構(gòu)。此次最新觀測(cè)由馬克斯·普朗克天文學(xué)研究所的大衛(wèi)·馬特奈茲-德?tīng)柤佣囝I(lǐng)導(dǎo)，第一次證明更為遙遠(yuǎn)的星系周圍同樣存在這些結(jié)構(gòu)，進(jìn)而有力地支持了“以大吃小”這一星系進(jìn)化理論。馬特奈茲-德?tīng)柤佣嘣谝环怆娮余]件中表示：“這一過(guò)程對(duì)橢圓星系來(lái)說(shuō)同樣非常重要。我們只研究本地宇宙內(nèi)位于銀河系附近并且質(zhì)量與之接近的螺旋星系，因此可以了解銀河系的形成。”

就像地球上的生物一樣，星系們也會(huì)隨著時(shí)間的推移“吞食”對(duì)方。銀河系的近鄰仙女座，現(xiàn)在就正在進(jìn)食它的一顆衛(wèi)星。仙女座有十幾個(gè)分散的星團(tuán)，它們都是宇宙過(guò)去的殘羹剩飯。這張圖片模擬得是大概三億年前仙女星座與銀河系的一次碰撞。

九、系外行星之謎

直到九十年代早期，我們唯一熟知的行星還是太陽(yáng)系內(nèi)的這幾顆。但目前科學(xué)家們已經(jīng)確認(rèn)了超過(guò)500顆系外行星(截止到2010年11月)。它們的范圍遍及龐大的氣體星群到微小到難以稱為行星的物質(zhì)，包括暗軌道上的巖石，紅矮星等等。但第二地球的搜尋還在進(jìn)行中。天文學(xué)家們依舊相信技術(shù)的發(fā)展會(huì)讓我們最終找到類似的世界。

有關(guān)系外行星仍有不少未解之謎，例如它們的詳細(xì)成分和衛(wèi)星的普遍性。其實(shí)最有趣的問(wèn)題之一是這些系外行星能否支持生命的存在。一些行星的確是處于生命適居的范圍內(nèi)，條件可能和地球類似;這些行星大都是類似木星的巨型行星，若它們擁有大型的衛(wèi)星便是最有機(jī)會(huì)孕育生命的地方。然而即使生命在宇宙間普遍存在，若他們并非有高度文明，以星際距離之遠(yuǎn)實(shí)難以在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)。

十、事物為什么會(huì)存在?

科學(xué)家認(rèn)為大爆炸期間產(chǎn)生了相同數(shù)量的物質(zhì)與反物質(zhì)，它們只要一相遇便會(huì)消失在一束能量中。然而與早期的宇宙相比，令天物質(zhì)比反物質(zhì)要多，這一情況令人無(wú)法解釋。而且科學(xué)家無(wú)法解釋這些反物質(zhì)去哪了，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的不均等現(xiàn)象。

十一、宇宙背景輻射之謎

所謂宇宙背景輻射，是一群古老的光子。光的傳播跟聲音傳播一樣，需要一段時(shí)間傳遞。在一個(gè)山頭打出的光，另一山頭的人需一段時(shí)間后才能看到，因?yàn)楣庥幸欢ǖ乃俣�，因此我們所看到越遠(yuǎn)的東西，事實(shí)上是它越早之前發(fā)出的光，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才到達(dá)你的眼睛。因此在宇宙中，當(dāng)我們看越遙遠(yuǎn)的星體，看到的是它越早以前的樣子，我們不僅看見(jiàn)140億光年大小的宇宙，也可以看到140億年前的宇宙。宇宙背景輻射是在宇宙大爆炸後10萬(wàn)年發(fā)出，經(jīng)過(guò)140億光年才到達(dá)地球。1992年美國(guó)太空總署人造衛(wèi)星COBE第一次成功看到全天早期宇宙長(zhǎng)相，記載各個(gè)不同方向上古老光子的強(qiáng)度，即各方向上宇宙140億年前的長(zhǎng)相。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)大大震撼了90年代的天文界，因?yàn)橥品�了原�?lái)大家以為早期宇宙的光應(yīng)是均勻分布的想法。

十二、類星體之謎

類星體是迄今為止人類所觀測(cè)到的最遙遠(yuǎn)的天體，距離地球至少100億光年。類星體是一種在極其遙遠(yuǎn)距離外觀測(cè)到的高光度和和強(qiáng)射電的天體。類星體比星系小很多，但是釋放的能量卻是星系的千倍以上，類星體的超常亮度使其光能在100億光年以外的距離處被觀測(cè)到。據(jù)推測(cè)，在100億年前，類星體數(shù)量更多，光度更大。類星體，又稱為似星體、魁霎或類星射電源，與脈沖星、微波背景輻射和星際有機(jī)分子一道并稱為1960年代天文學(xué)“四大發(fā)現(xiàn)”。

類星體是宇宙中最明亮的天體，它比正常星系亮1000倍。對(duì)能量如此大的物體，類星體卻不可思議地類星體巨大的能量小。與直徑大約為10萬(wàn)光年的星系相比，類星體的直徑大約為1光天(light-day)。一般天文學(xué)家相信有可能是物質(zhì)被牽引到星系中心的超大質(zhì)量黑洞中，因而釋放大量能量(噴發(fā)激烈射線)所致。這些遙遠(yuǎn)的類星體被認(rèn)為是在早期星系尚未演化至較穩(wěn)定的階段時(shí)，當(dāng)物質(zhì)被導(dǎo)入主星系中心的黑洞增添“燃料”而被“點(diǎn)亮”。

十三、世界是意識(shí)決定的嗎?

要說(shuō)哪一種現(xiàn)代科學(xué)理論最神秘莫測(cè)，“量子論”假如排第二的話，沒(méi)人敢排第一。量子論研究的是微觀粒子世界中的現(xiàn)象。這一理論的核心內(nèi)容，主要包括海森堡的“不確定性原理”、波恩的“概率解釋”以及玻爾的“互補(bǔ)原理”。它們都是如此的詭異，能徹底顛覆你對(duì)世界的認(rèn)知。在學(xué)習(xí)中學(xué)物理時(shí)，一般會(huì)碰到這樣的題目，告訴你炮彈的初始位置在A點(diǎn)，初始速度是V，初始射角是θ(這些統(tǒng)稱為炮彈的初始狀態(tài))，讓你計(jì)算在時(shí)間T之后，炮彈會(huì)在哪個(gè)位置，速度是多少。

這個(gè)題目充分反映了經(jīng)典力學(xué)對(duì)于世界的認(rèn)識(shí)。它認(rèn)為任何事件都有前因后果，這種因果關(guān)系可以用科學(xué)定律來(lái)描述。我們只要知道了“初始狀態(tài)”，根據(jù)科學(xué)定律和方程，就可以預(yù)測(cè)事情的經(jīng)過(guò)和結(jié)果。

然而這個(gè)題目在量子論中卻根本不成立。經(jīng)典力學(xué)眼中的世界是確定的，任何事物都有確定的狀態(tài)，比如一個(gè)籃球，在每一時(shí)刻都有確定的位置和速度。但在量子力學(xué)中，海森堡的“不確定性原理”說(shuō)，粒子不可能同時(shí)具有確定的位置和速度(通常說(shuō)動(dòng)量)，最多只能確定其中之一。它表明，粒子根本就不像籃球那樣，有確定的初始狀態(tài)，粒子世界完全是一個(gè)不確定的世界。

波恩的“概率解釋”同樣令人吃驚。波恩說(shuō)，在粒子世界中，我們沒(méi)辦法像預(yù)測(cè)籃球的運(yùn)動(dòng)軌跡那樣，根據(jù)物理定律來(lái)預(yù)測(cè)粒子接下來(lái)的行蹤。粒子最終會(huì)出現(xiàn)在哪里，這完全是隨機(jī)的，我們能夠確定的只有概率。想通過(guò)計(jì)算來(lái)確定粒子的蹤跡，并不比用擲骰子確定來(lái)得更準(zhǔn)確。愛(ài)坦斯坦對(duì)此十分反感，他說(shuō)：“量子力學(xué)令人印象深刻，但是一種內(nèi)在的聲音告訴我它不是真的……我毫無(wú)保留地相信，上帝是不擲骰子的”。但現(xiàn)實(shí)又跟他開(kāi)了個(gè)玩笑，后來(lái)的事實(shí)一再證明他完全錯(cuò)了，上帝確實(shí)在擲骰子。

假如前面這些說(shuō)法已經(jīng)讓你難以接受，那么還有比它們更恐怖的，就是玻爾的“互補(bǔ)原理”，它居然認(rèn)為世界是由意識(shí)決定的。玻爾說(shuō)，粒子的狀態(tài)非常奇特。它有時(shí)候是粒子，有時(shí)候會(huì)變成波，這叫“波—粒二重性”。轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵在于意識(shí)，當(dāng)你觀察它時(shí)，它就變成粒子呈現(xiàn)在你面前;當(dāng)沒(méi)人觀察它時(shí)，它就變成波彌漫于整個(gè)空間。

十四、引力波之謎

引力波是愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論中提及的時(shí)空扭曲面。引力波是以光速運(yùn)行的，但它們非常微弱，不想科學(xué)家期望的那樣，可以引發(fā)一些大型的宇宙事件，比如黑洞的產(chǎn)生。LIGO和LISA是兩個(gè)發(fā)送出去檢測(cè)引力波的專門探測(cè)器。

引力波以波動(dòng)形式和有限速度傳播的引力場(chǎng)。按照廣義相對(duì)論，加速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生引力波。引力波引力波的主要性質(zhì)是：它是橫波，在遠(yuǎn)源處為平面波;有兩個(gè)獨(dú)立的偏振態(tài);攜帶能量;在真空中以光速傳播等。引力波攜帶能量，應(yīng)可被探測(cè)到。但引力波的強(qiáng)度很弱，而且，物質(zhì)對(duì)引力波的吸收效率極低，直接探測(cè)引力波極為困難。曾有人宣稱在實(shí)驗(yàn)室里探測(cè)到了引力波，但未得到公認(rèn)。天文學(xué)家通過(guò)觀測(cè)雙星軌道參數(shù)的變化來(lái)間接驗(yàn)證引力波的存在。例如，雙星體系公轉(zhuǎn)、中子星自轉(zhuǎn)、超新星爆發(fā)，及理論預(yù)言的黑洞的形成、碰撞和捕獲物質(zhì)等過(guò)程，都能輻射較強(qiáng)的引力波。我們所預(yù)期在地球上可觀測(cè)到的最強(qiáng)引力波會(huì)來(lái)自很遠(yuǎn)且古老的事件，在這事件中大量的能量發(fā)生劇烈移動(dòng)(例子包括兩顆中子星的對(duì)撞，或兩個(gè)極重的黑洞對(duì)撞)。這樣的波動(dòng)會(huì)造成地球上各處相對(duì)距離的變動(dòng)，但這些變動(dòng)的數(shù)量級(jí)應(yīng)該頂多只有10^-21。以LIGO引力波偵測(cè)器的雙臂而言，這樣的變化小于一顆質(zhì)子直徑的千分之一。這樣的案例應(yīng)該可以指引出為什么偵測(cè)引力波是十分困難的。

十五、時(shí)光能倒流嗎?

2000多年前，孔老夫子在岸邊看到河水沒(méi)日沒(méi)夜流個(gè)不停，感慨時(shí)光如流水，奔騰不息，一去不返，《論語(yǔ)》中留下了這樣的記載：“子在川上日：‘逝者如斯夫!不舍晝夜’。”最陌生的是最近的你。有時(shí)候你最熟悉的人在關(guān)鍵時(shí)候做出的事情，會(huì)讓你感覺(jué)到根本就不認(rèn)識(shí)他。在日常生活中一些你十分熟悉的概念也是如此，比如“時(shí)間”。

“時(shí)間”是什么?這個(gè)概念似乎每個(gè)人都清楚得很，但實(shí)際上卻未必如此。很久以前古人就已經(jīng)意識(shí)到，有些事物的存在很短暫，如天上的白云蒼狗，有些事物的存在長(zhǎng)得不可思議，比如天上的那輪明月，從古到今都是同一個(gè)模樣。也許就是因?yàn)橛^察到了事物運(yùn)動(dòng)變化的長(zhǎng)短差異，才讓古人們產(chǎn)生了“時(shí)間”的概念。

古人們發(fā)現(xiàn)，計(jì)量時(shí)間的最好辦法，是找到一些以固定的周期循環(huán)變化的事物來(lái)做參照。于是不管在地球上的哪一個(gè)角落，人們都不約而同地采用了同樣的解決方案，那就是把一個(gè)春、夏、秋、冬四季輪回稱作一年，把一個(gè)朔望月的循環(huán)稱作一月，把一個(gè)晝夜交替稱作一日，現(xiàn)在我們知道那分別代表著地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周、月亮繞地球公轉(zhuǎn)一周和地球自轉(zhuǎn)一周。

為了準(zhǔn)確計(jì)量時(shí)間，古人發(fā)明了“日晷”、“漏壺”等計(jì)時(shí)工具。后來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了更精密的儀器——鐘表，現(xiàn)在最精確的原子鐘，2000萬(wàn)年內(nèi)誤差不超過(guò)1秒，可見(jiàn)人類對(duì)于時(shí)間的把握，已經(jīng)達(dá)到了何等精準(zhǔn)的地步。到了這一步，人們對(duì)于時(shí)間的認(rèn)識(shí)似乎已經(jīng)是毫無(wú)懸念了。然而事實(shí)果真是這樣嗎?不，對(duì)于時(shí)間，人們其實(shí)還存在著一大堆的疑問(wèn)。

結(jié)語(yǔ)：看完上述小編為大家揭秘的神秘宇宙之謎，相信大家都對(duì)宇宙這一奇妙的地方越發(fā)感到神秘了吧!宇宙是世間萬(wàn)物的總稱，想要弄清宇宙的神秘還需要人類慢慢探索啊!