为什么说“甜甜圈”最有可能是宇宙的形状呢?2021科学家有所发现

浏览:1184   发布时间: 08月27日

当你抬头仰望星空的时候,你有没有想过一个问题:我们的宇宙,到底是什么形状的呢?

这个问题,一直困扰人类好几百年了。从最开始探索地球的形状,到之后太阳系,银河系。越是探究,越发现,我们仅仅只是一个整个合集的极小的一部分。

要知道宇宙长什么样,就必须从宇宙的形成开始研究,目前科学界比较统一的说法就是大约在138亿年前,一个质量无限大、体积无限小的奇点爆炸,时间、空间和物质等等从那一刻开始产生,并迅速膨胀形成现有的宇宙。

有了这些基础条件,就不可避免地引出一个人,那就是爱因斯坦。根据他的广义相对论,那么空间、时间、质量和能量都是密不可分的。重力可以导致光线弯曲,从而影响时间,甚至会决定空间本身的形状。以此可以得出一个推论——质量可以扭曲空间。

所以在科学不断发展的今天,依据数学模型,科学家有了一个理论值,也就是宇宙达到平衡的临界密度。

这个数值可以依据宇宙膨胀率计算出,那膨胀率如何得出呢?

其实在宇宙大爆炸的同时,会释放出一种电磁波辐射,被称为宇宙微波背景辐射。通过捕捉这种辐射,不仅可以知道宇宙的年龄,还可以用来计算膨胀率。

有了临界密度值之后,科学家有了一个数学模型:

由于宇宙总质量除以宇宙总体积就是宇宙的实际密度,所以如果宇宙实际密度小于临界密度,那么宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙。这时候宇宙质量产生的引力不足以阻止它继续膨胀,所以宇宙将永远向外扩张,所以宇宙的形状,就会是一个类似于马鞍型的曲面;

反之如果宇宙实际密度大于临界密度,那么膨胀过程迟早会停下来,并将随之出现收缩,称为闭宇宙。这时候宇宙的形状,将会是一个完美的球体。

如果二者相等,那么意味着达到了平衡,宇宙将会是平坦的。这和2018年欧洲宇航局的普朗克卫星扫描结果很类似。

那也就意味着如果沿着测地线发出两束平行光,那么它们永远也不会相交。

但在2021年的今天,法国和美国的科学家通过分析宇宙诞生之初的光,推测宇宙的形状应该是一个甜甜圈,或者说轮胎形状。

因为他们发现早期的光呈现出连接态,“在无穷远”处是会相交的,而不是绝对平行。

根据这个”甜甜圈宇宙模型“,推算出整个宇宙的真实半径大约在3000亿光年到4000亿光年左右,比我们现在可观测宇宙要大上许多。

这个理论目前虽然依旧不能被证实,不过至少解决了一个疑问,那就是我之前有一期关于宇宙中的暗物质和暗能量中讲到的,科学家发现宇宙正在加速膨胀。

如果宇宙是平面,那么将会无限扩大;宇宙是球体也会变大;这样就会无限进行下去,宇宙越来越大,显然说不通。

只有是这种甜甜圈的形状,才能够解释宇宙这种看似加速的情况,因为实际上只是在甜甜圈内部不断绕行而已。

有人说人力终究有限,我们不可能跳脱出宇宙去俯瞰它的形状,只要身处宇宙,那么观测宇宙全貌就是痴心妄想。

这种想法有些悲观,因为至少,这是人类对于未知事物的钻研和探究精神体现。

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