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1 # 真理再現人間
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2 # 一念風雲變
宇宙學家們相信宇宙是從一個奇點爆炸而來的,經過漫長的歲月,最後形成了現在這個宇宙。這個時間是大概137億年,怎麼得來的呢?可能是根據奇點的密度以及現在宇宙的密度計算而來的。那麼根據相對論沒有什麼物質速度能超過光速,是不是可觀測宇宙最多137億光年?
不是的,根據紅移現象(離地球越遠的星體遠離地球的速度越快),科學家們計算出宇宙空間自大爆炸以來一直都以超光速在膨脹,這也沒有違反相對論,空間的膨脹是可以超光速的。那麼可觀測宇宙的大小實際上比137億光年大很多,根據紅移現象來推論,以及透過觀測和計算大爆炸初期發出的光(微波背景輻射),科學家們便大概測量到了現在可觀測宇宙的大小,半徑大概是460億光年。
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3 # 雲瀾滄海
對於超遠距離的宇宙測量,科學家用紅移現象來測量。什麼是紅移呢?
首先是多普勒效應。當一輛警車或救護車接近你時,警報器的聲音會逐漸變高,然後,當它經過你並移開時,它再次下降。這就是多普勒效應,隨著宇宙的擴張,每個星系都在遠離其他星系,同樣的事情發生在光波上,規模更加精細。我們可以透過分析來自遠處身體的光譜來檢測變化。這個光譜中會有暗線,因為某些特定的顏色被光源內部和周圍的元素吸收 - 例如,恆星的表面。距離我們更遠的物體,進一步朝向光譜的紅色端,這些線將被移位。這不僅僅是因為物體很遠,而是因為它們實際上隨著時間的推移而遠離我們,這要歸功於宇宙的擴張。在遙遠星系的光線中看到紅移是證明宇宙確實在擴張的一種方式。
根據哈勃超深空探測,我們在可觀測的宇宙中可以探測到的最紅移的光表明,最古老的光來自138億年前的星系,這也為我們提供了宇宙年齡的測量。但在過去的138億年中,宇宙一直在不斷擴大 - 起初它的速度非常快。考慮到這一點,天文學家已經研究出,可觀測宇宙邊緣的星系,其光照已達到138億年才能到達我們,現在必須距離465億光年遠。這是我們對可觀測宇宙的半徑,加倍它的直徑為930億光年。最近,英國牛津大學的Mihran Vardanyan及其同事分析了有關可觀測宇宙中物體的已知資料,看看它們是否可以解決整個宇宙形狀的任何問題。在使用計算機演算法在資料中尋找有意義的模式之後,結果是一個新的估計。整個宇宙至少是可觀測宇宙的250倍。
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4 # 量子科學論
要了解我們是如何知道可觀測宇宙的大小,就要從廣義相對論改變我們的時空結構說起。
廣義相對論告訴我們:時空的演化取決於宇宙中有什麼當廣義相對論取代牛頓引力理論以後,我們才真正的認識到了宇宙中的引力是如何產生、如何作用的。廣義相對論不僅改變了我們對質量物體之間是如何吸引的看法,還讓我們對宇宙的時空結構有了真正意義上的理解。
其中最大的區別就是,牛頓的空間是固有、恆定的框架,它一直就在那裡,不可創造也不能消失,並且不參與宇宙和萬物的演化,是絕對的;而相對論的空間只是宇宙萬物中的一部分,它也是一種實體,可以被改變,也可以被創造,並且參與宇宙萬物的演化。
這意味著我們再也不能把物質和輻射這樣的實質性物體看作是存在於某種固定的網狀結構中,而是說宇宙本身,包括空間和時間在內,正以一種可預測的、可理解的方式演化,而空間的演化就取決於宇宙中有什麼!宇宙正在膨脹,引出了大爆炸模型隨著時間的推移,我們意識到宇宙的大小遠遠超出了我們銀河系的範圍,天空中的許多星雲和螺旋結構實際上是獨立於銀河系之外的宇宙島嶼,而且我們還發現這些星系中,除了我們本星系群中的星系,其他星系都在遠離我們,這給我們留下了一個與相對論和觀測資料一致的合理結論:我們的宇宙正在膨脹。
這個結論正是導致大爆炸模型出現的原因,因為人們認識到,如果宇宙在膨脹,那麼它一定在冷卻,因為這是輻射在膨脹的時空中發生紅移的必然結果。
那麼,如果宇宙正在膨脹和冷卻,這也意味著在未來,宇宙的體積將更大,空間溫度更低。反過來推的話,也能說明宇宙在過去溫度更高,密度更大!
而且我們還知道,從觀測上來看,宇宙在最大尺度上的密度和溫度幾乎是一致的。這個資料我們可以從微波背景輻射中看到,溫度波動不超過0.1%。結合以上的發現,理論物理學家就能知道我們的宇宙從開始到現在是怎樣發展的。因為廣義相對論告訴我們,在一個膨脹的宇宙中空間,時間,以及宇宙中所有的物質和能量之間的關係,這意味著如果我們能算出今天的宇宙是由什麼組成的,如果我們能準確地測量宇宙現在是如何膨脹的,我們就能知道宇宙在過去或未來的任何階段應該有多大。
總的來說就是,宇宙中的物質和能量密度決定了宇宙應該以怎樣的方式膨脹,膨脹速度有多塊,而宇宙的膨脹方式就決定了宇宙的大小。
現在我們不僅知道了宇宙正在膨脹,而且膨脹率大約為71千米/秒/Mpc,也就是我們所知的哈勃常數。
(Mpc表示百萬秒差距,大約為300萬光年),即在每增加300萬光年的距離(或每過300萬年),星系遠離地球的速度增加71千米每秒。這個速度過去更快,將來也會更慢,但這就是今天宇宙的情況。就能量而言,我們也知道宇宙是由什麼組成的。
宇宙中72%的能量是暗能量,暗能量是真空中固有的能量。另外27%左右是正常物質(質子、中子、電子、中微子等)和暗物質的組合,還有一個很小的一部分是輻射能量。
有了這些知識,再加上廣義相對論,我們就能弄清楚宇宙是如何隨著時間的推移而增長並繼續增長的。上圖是一條宇宙大小隨年齡變化的曲線。這條曲線中包含了大量的資訊!
今天我們的可觀測宇宙(宇宙中與我們有因果聯絡的部分)有137億年的歷史,半徑是465億光年,也就是從我們的位置到最遙遠邊緣的距離。上圖可以看到,隨著時間的推移,這個數字會越來越大,因為暗能量現在加速了宇宙的擴張!
但是順著曲線回到過去,你就能發現暗能量在以前並不重要;大約在45億年前,物質是宇宙中影響我們膨脹的主要成分,甚至在物質之前,輻射佔據了主導宇宙膨脹的地位。(可以看一下直線的斜率隨著主導宇宙膨脹能量的不同是否有變化;這反映了隨著時間的推移,膨脹的宇宙中物質、輻射和暗能量的不同行為。)
銀河系的直徑是10萬光年;可觀測宇宙大約在宇宙3歲的時候就有了這個半徑。
宇宙誕生一年的時候,比現在溫度要高的多,密度也大得多。宇宙的平均溫度超過了200萬開爾文。當宇宙誕生後的1秒鐘,宇宙溫度太高,不能形成穩定的原子核;質子和中子處於熱等離子體的海洋中。同樣,整個可觀測宇宙的半徑,如果我們今天把這個半徑以太陽為中心畫出來,將只包圍最近的7個星系,最遠的恆星是 Ross 154。宇宙曾經的大小隻有地球到太陽的半徑,這發生在宇宙大約1萬億分之一(10^-12)秒的時候。那時宇宙的膨脹率是今天的10^29倍。經過137億年,465億光年的膨脹,以及數萬億顆恆星的誕生、生存和死亡,就形成了我們今天看大的宇宙。
總結:宇宙暴漲創造了大爆炸,也創造了不可見宇宙這就是我們如何知道我們的可觀測宇宙有多大。還有一點,我們說宇宙大爆炸,並不是從時間0開始的。
我們可以推斷出的最早時間現在10^-37到10^-20秒之間,因為在宇宙能夠被大爆炸模型準確描述之前,有一個持續時間不確定的暴漲時期,是宇宙暴漲創造了大爆炸的條件,就是我們所說的熾熱、稠密的等離子體海洋。而暴漲時期發生了什麼目前只是一些理論預測,我們觀測不到。這也是我們的不可見宇宙。 -
5 # 鍾銘聊科學
可觀測宇宙
要理解“可觀測宇宙”這個概念,我們得先從一個觀念說起。我們舉個常見的例子:照鏡子。
雖然看著是簡單的照鏡子,但你想過沒有,鏡子裡面真的是你麼?或者可以這麼問,鏡子裡的你是現在的你麼?
如果你仔細思考一下這個問題,得出的答案很簡單,鏡子裡的你其實是過去的你。
之所以會這樣,是因為“光速”,你的臉到鏡子,以及鏡子的像再到你的眼睛裡,是有一段距離的,而光走過這段距離是需要時間的。因此,你看到的其實是過去的自己。透過這個簡單的例子,我們就會發現一個問題,如果我們是透過光(電磁波)來進行觀測的,那麼,我們能觀測到的距離和時間是有關係的,時間越長,能觀測到的距離就越長,簡單來說就是距離等於光速乘以時間。
那可觀測宇宙是什麼意思呢?說白了就是人類理論上所能看到的最大的範圍。我們現在也知道,宇宙並非是永恆的,而是有一個開端,被我們稱為宇宙大爆炸。
這個事情發生在138億年前,也就是說,如果從這個時間算起,透過光速乘以時間,我們可以知道,我們可觀測到的範圍是以138億光年為半徑的宇宙。意思是說,我們能看到最遠的光,它距離我們138億年光年的恆星發出的光,這時候恰好能達到地球被我們觀測到。
不過呢,事情遠沒有這麼簡單,這麼說吧,目前我們透過觀測和計算得到的可觀測宇宙的半徑是465億光年,這也要遠大於138億光年,那為什麼會這樣呢?
宇宙的膨脹效應這其實是因為宇宙在膨脹,這個膨脹是空間膨脹,宇宙部位的空間都在以同樣的方式等比例地膨脹。這就會使得光從遠處傳播過來的距離變長的,所需的時間也就長了,就像下圖這樣,可能星系在早期宇宙距離我們1萬光年的距離,這個時候已經距離我們10萬光年了。
(當然實際要比這誇張多了,我們能看到的最遠的光,其實早期只距離我們地球只有4200萬光年。)
於是,我們不得不把宇宙的膨脹效應考慮在內。但同時還存在一個問題,宇宙早期是不透明的,光子一直和各種粒子互相亂撞,沒有辦法自由的在宇宙空間中傳播開來,主要的原理就是溫度特別高,這有點類似於我們現在說的等離子態。
隨著溫度逐漸下降,到宇宙38萬歲時,這時候光子才開始在宇宙中傳播,也就是說,我們能夠計算得到的結果,是從宇宙大爆炸之後的第38萬年至今的情況。這個透過計算可以得到的結果是半徑為461億光年。
引力波和中微子你會發現,這個結果和最終的465億光年還相差了4億光年,那到底是咋回事呢?
其實,雖然透過光子已經無法觀測到宇宙早期的前38萬年,但這並不意味著我們就永遠看不到了。我們還有其他的辦法,那就是引力波和中微子。
引力波是不會受到早期宇宙中物質的狀態所影響的,它從宇宙大爆炸之後就開始在宇宙中傳播,根本不需要等到38萬年後。而中微子也是宇宙早期形成的粒子,由於它不參與強相互作用力和電磁力。因此,中微子具有超強的穿透力,所以它類似於引力波一樣,可以在宇宙大爆炸之後不到一秒的時間內就開始在宇宙傳播了。
由於引力波和中微子的出現,我們可以再把前38萬年的時間也考慮在這內,當然也要把空間膨脹也考慮在內,這就得得出4光年的結果,也才有後來的可觀測宇宙半徑465億光年的結果。
最後,我們來總結一下,我們目前能看到的可觀測宇宙半徑是465億光年,其中461億光年是考慮了宇宙膨脹以及溫度的問題,我們理論上可以看到的宇宙早期的光是從當時距離地球位置4200萬光年處發出的,由於宇宙膨脹效應,如今它距離我們461億光年。但這也只是宇宙38萬歲時發出的光,如果透過觀測引力波和中微子,它們從宇宙誕生之初就開始在宇宙傳播了,那這個距離就可以再進行延伸,延伸4億光年,加起來就是465億光年。
回覆列表
都多是假設。
《宇宙基礎知識》
問:宇宙是什麼?宇宙是大爆炸而來的嗎?
答:不是。宇是空間,宙是古往今來所有的時間。宇宙實則是由時間與空間組成的,不同空間有不同的時間。
老子經修 練天目看到宇宙極微觀中,有一種東西不知是什麼,強字曰道,佛家稱其為法。
由這種無形的東西組成了宇宙基本粒子,然後組成更大一層粒子,再組…直到中微子夸克,原子核電子組成原子,原子組分子,分子組成地球這層粒子,然後組成銀河系,銀河系粒子組成更大宇宙天體…。故曰道生一、一生二、二生三、三生萬物。
科學總是後代推翻前代的過程,因原子核電子的發現,牛頓等科學教大佬以原子時代建立的經典物理世界崩塌了,科學教試圖建立新的物理世界,量子學平行宇宙多維空間應運而生,超弦理論認為宇宙微觀有一個超弦,形成了一切微觀粒子。這不與神學一致了,所以有人說科學盡頭是神學,突破空間就與神學合一。
不同層次的粒子組成層層空間與層層空間的生命花草樹木動物植。高層空間的生命我們人稱其為神,低層空間的叫鬼類,我們這層空間叫人類。
我們生活在宇宙中,可我們身體內部同樣是巨大宇宙天體。所以宇宙本身就是巨大生命體,大智慧的。
也就是說一切都有生命是活的,包無機物石頭啊鐵啊。道法就是宇宙的精神,也叫天理,其本性絕對是善的。惡是相生相剋之理在低層才派生出來的。
問:萬有引力是對的嗎?
答:是錯的,宇宙中根本沒有萬有引力。科學稱牛頓根據蘋果落地假想出地球有吸引力,根本就不是。剛才講了宇宙的構成,由道法這個無形的東西組成一切粒子,也就是一切宇宙天體。
同時也造出層層宇宙機制,這些龐大的機制無形瀰漫在一切中,這些機制當然全是活的大智慧,用人的話就是神。
有一種機制,負責固定所有粒子,保證洪觀微觀一切粒子天體星系在自己軌道上執行。說白了如同機器的大框架,所有粒子星系如同鏍絲釘被固定在上。所以人體鋼鐵石頭宇宙才不能散掉。人說三尺有神靈,哪止啊!一寸不到啊!沒他你身體就散掉了。同時你也知道,人體本來與宇宙就是一體的,你中有我我中有你。
人若不善良就是自動與宇宙分離自我淘汰。
問:大氣臭氧層空洞是怎麼回事?
上文說宇宙中一切都是活的,地球就是宇宙的細胞,構成地球是層層微觀機制。整個大氣層全是層層活的微觀物質,有一層物質就是重量,地球上一切動植物物質在它場內就出現輕重不同的重量,沒有它石頭鐵人啊,全失去了重量飄在空中。
地球根本就沒有什麼吸引力。火箭航天員就是掙脫了它控制範圍,出現了失重狀態。
科學假說認識基點全是錯的,因為其工業化汙染,毒氣太多了,這些生命體也就是神類決定打開個視窗將毒氣放出去,比如人體內有毒氣毒水從汗毛孔或破了口子流出去。
選擇在南北極無人區對人類無傷害。根本不是氟利昂,你想如果是,那應該在產生氟利昂等毒氣最多的城市出現,怎麼能在無汙染的南北極西藏上空出現空洞。
宇宙中就是層層高層的生命管理控制維修下一層生命與宇宙。如果沒有神類保護,人類早把自己搞滅絕了。所謂的神啊佛啊,其實也是宇宙的細胞,好比人體哪出傷口病毒,一群蛋白營養物質來修補。
現在大家明白了,空間時間層層機制全是神,有思想大智慧,人類大腦被高階生命封閉百分之八九十,如能全開啟,立既就能與宇宙思想連上,能感覺到他們的思想。
沒有時間就沒有歷史四季的變化,時間這種機制控制其場範圍內一切生命體的速度,科學說光一秒三十萬公里,全是錯的,光在穿越宇宙不同時間場時速度是不同的,有的時間快有的慢,到地球內又是這的速度。大氣層外時間與地球內的就不同。
所以科學教張口多少億光年,全是假說是錯的。光年既是速度也是距離,以地球時間衡量其他時間速度根本就是錯的。
不同空間有不同的時間,古人說天上一日地上一年,你說十年百年千年都對,說人間一日天上千年也對,因為空間太多了。神學說的天是指高層空間,不是大氣層外,站在火星看地球也在天上。有磚家說沒有時間是錯覺,那是胡扯。
問:人類石油煤炭的來歷?
天上有太多神類種族,白人黑人紅人黃人,其實種類多了還有花的。神類中也有渣子,幹了壞事,出了私心道德敗壞不符合那層宇宙道法的標準,就層層掉到最低空間來,人類其實是高階生命用他們空間泥土技術造就。
也就是不同神類種族仿照自己的形象造就了人類不同種族。中國女媧,猶太人種是耶和華,黑人其他白人都是其他神類造就的。進化論騙死人,把祖宗稱獸,是本次人類最大的恥辱。
單造出人體不行,還得造出地球與環境,與一切山水動物都是給人造的吃的用的玩的,恐龍是給巨人造就的。石油就是高層空間動物獸類的屍體,煤炭是高層空間的樹木。
這是科學不解之迷,化驗是生命體殘骸油脂,但是把地球所有動物殺了,也出不了這麼多石油。必須把這些東西聚在一起,突然埋在地下高溫高壓才能形成,否則爛掉。可是沒有形成這個機會與條件。煤礦也不是下沉的山林根根圓木木頭形狀。
給人造就的一切目地,是希望這些生命重新修練提高道德返回去,這才是人生目地