为什么宇宙这么大(通用20篇)

中科院国家天文台的刘继峰专家教授领着的精英团队拥有全新发现，她们发现了一个己知宇宙空间之中品质最大的恒星级別黑洞，该黑洞比太阳质量大70倍，被取名为LB-1。

己知宇宙空间品质最大黑洞

该黑洞吞噬了成千上万的东西，这种全是无法测算的。将会它在持续吞食周边物件的情况下取得成功将许多中小型黑洞都吞食进来，最后才拥有这一巨大的躯体。大伙儿针对黑洞有很多疑惑，例如黑洞有使用寿命吗，黑洞吞噬的东西去哪里了，很感兴趣的能够 再次去科学研究和掌握。

宇宙有尽头么？人类生活的家园是一个小星球——地球。地球之外是广阔的空间。在人类离开地球之前，我们只能仰望星空，对宇宙充满了各种幻想和期待。直到1957年第一颗人造卫星发射，我们才真正看到了广阔的宇宙。

只有站在地球之外的太空中，你才能真正感受到宇宙的浩瀚和地球的渺小。在感叹宇宙浩瀚的同时，我们也在不断思考着关于宇宙的各种奥秘，比如宇宙的起源，宇宙是否有尽头，等等。

至于宇宙的起源，目前的主流观点是起源于138亿年前的一次奇点爆炸。一个小小的奇点就能变成一个浩瀚的宇宙，真的颠覆了很多人的认知。虽然目前对于大爆炸理论还没有足够确切的证据，但是很多宇宙观测数据都支持这个理论的正确性。

目前，宇宙的起源有一个被广泛接受的大爆炸理论。那么宇宙有尽头吗？至于宇宙的尽头，它的奥秘可能比宇宙的起源更复杂，更难探索。要知道人类对宇宙的探索范围主要是基于光学探测器，也就是要探索的目标星空，那里需要光子到达地球。

自大爆炸诞生以来，宇宙从未停止过快速膨胀。到目前为止，宇宙已经膨胀了138亿年。在这段时间里，我们不知道宇宙膨胀了多少。以目前人类的观测技术，只能探测到以地球为中心且半径超过475亿光年的区域。

只能尽量在这里观察，因为最远星系的光子可以到地球。对于475亿光年外的光子，由于宇宙的膨胀速度已经超过了光速，光子永远不会到达地球，所以475亿光年外的星空是完全黑暗的，什么都没有。

当然，475亿光年以外不可能有存在，但是我们不能接收回到那里的光子。正是因为光子的速度小于宇宙膨胀的速度，我们的哈勃体积的直径目前在930亿光年的范围内。目前还不清楚这个范围相对于整个宇宙的程度。有可能只是整个宇宙中的一粒尘埃。

宇宙是否有尽头，我们不知道，也许我们可以试着一直朝一个方向前进，那会发生什么？如果宇宙是有限的，是有边界的，那么我们会一直朝一个方向前进，总有一天我们会走到宇宙的尽头。到那时，我们将通过边界看到宇宙的边界是什么样子，宇宙之外的空间是什么样子。

有人可能会说，即使宇宙有尽头，宇宙的边界也没什么奇怪的。真的是这样吗？也许没那么简单。要知道地球所在的太阳系边缘并没有我们想象的那么简单。旅行者1号和旅行者2号都在太阳系边缘穿过了太阳球的顶层，进入了星际空间。

原本科学家也认为太阳系的边缘无非是一个宇宙空间，和太阳系其他星系的空间没有太大区别。但是当旅行者1号和旅行者2号真正到达太阳系边缘时，他们发现那里的情况大不相同。太阳系的边缘是太阳辐射极限的区域。

这个区域的辐射与太阳系外的星际空间物质和宇宙辐射发生碰撞，形成一个复杂的隐形能量护罩。当航海家号越过这道屏障时，一些特殊的现象发生了。这些数据由旅行者号发回地球，这使科学家们了解了太阳系边缘的复杂情况。

小太阳系的边缘那么复杂，更何况宇宙边缘的尽头。它可能比我们想象的要复杂和神秘得多。当然，这种情况只有在宇宙有尽头的时候才能看到。但是如果宇宙没有尽头，它已经能够在四周无限膨胀，那么当我们继续前进的时候，我们会看到非常不同的情况。

既然宇宙没有尽头，我们就看不到宇宙的边缘。有人可能会说，我们看不到宇宙的边缘，所以一直走下去就什么也找不到了。真的是没有意义的旅行吗？

如果宇宙是无限的，那么宇宙之外就没有任何情况，只有我们的宇宙。在这种情况下，宇宙可能会变得更加复杂，可能会在我们的宇宙中形成无数个不同的平行空间，每个平行宇宙都是一个小宇宙。

而在每一个小宇宙里，都可能有一个地球和你。如果你一直朝着一个方向前进，你就有望探索宇宙的尽头。那么你在其他平行空间也可能做出同样的选择，继续向宇宙的一个方向运动。

经过漫长的旅途，你会不断遇到另一个平行宇宙，无数次你们可能会相遇在一起。到时候你或者别人可能看起来很傻，同时你对宇宙的认知也会被打破。当然，这也是好事。遇到其他人，可以证明平行宇宙的存在。

宇宙是有限的还是无限的是一个很重要的问题，两个结果都很有趣。到目前为止，天文学家不知道答案是什么，但他们正在努力。也许有一天他们会告诉我们。

对我们来说，我们还是希望宇宙是有限的，而不是无限的空间。因为有限的空间可能说明宇宙之外还有空间，这对人类来说是个好消息。当我们的科技实力达到极致，或许就能走出宇宙，探索宇宙之外的广阔空间。

当然，对于现代人类科技来说，探索宇宙是有限的还是无限的意义不大。只有当我们有了更强的不依赖光子观测宇宙的望远镜，才有希望突破930亿光年的范围，看到哈勃体积之外的星空。实现这个目标并不容易。也许只有当我们真正掌握了时间和空间的奥秘之后，才能研制出利用空间或者重力进行探索的望远镜，才有希望真正观察到宇宙的尽头。我们期待着这一天。

宇宙，即广宇自然，所有空间、时间、物质以及事物的总称，其是一个起源于自身结构组织，由其运动机理左右，具有广袤范围、多重表现的可被思维认知的集聚体。

爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙。

宇宙物质的能量和能星空间再微小的物质粒子在碰撞时都会发出能量，可以说物质是由能量组成的，为什么？而且每一种宇宙物质结构都存在能量空间，宇宙物质从微观到宏观基本上都是按能量大小的比例独立存在于空间的，例如原子、分子，恒星、星系、星系群、星系团等等，它们存在的空间尺度基本上都是有一定比例规律的，这种存在空间的尺度比例是由它们的能量的大小决定的。这些宇宙存在的普遍现象是什么原因导致的？这些都将在我们建立的新宇宙模型中得到具体的解释。

为什么宇宙中会有“冷斑点”呢？

其实这一点也不奇怪，在我们这个世界，没有完全均匀的物质，一个人、一株草、一个尘埃，看起来似乎很平滑完美，但放在高倍显微镜下观看，就会看出很多空洞、纤维、细胞乃至DNA等等。偌大的宇宙更是这样，138亿年前大爆炸的能量，不断地冷却和膨胀，成为今天无数的恒星和星系，形成了930亿光年直径的可观测宇宙。

宇宙从大爆炸那一刻普朗克温度约1.4*10^32K，经历了138亿年的冷却，残存的温度只有2.73K（零下270.42℃），这就是所谓的宇宙3K背景辐射。但宇宙膨胀不可能是完全均匀的，某些地方物质密度大一些，某些地方稀少一些；整个宇宙背景温度也是在相对均匀状态下，有一些不平衡，有的地方稍高，有的稍低。

科学家们通过各种卫星、望远镜，用各种波段的电磁波对宇宙背景做了全面探测扫描，得到了精确的宇宙微波背景辐射图（见上图），图中的深蓝色暗区域，就是所谓的“冷斑点”。这些“冷斑点”温度就要低一些，低多少呢？实际上并不多，只是比平均温度低了10万分之7而已！

图中可以看到这种冷斑点很多很多，只不过巨大的较少而已。所谓“宇宙墙”只不过是大一点的’冷斑点“而已，这样故弄玄虚一叫唤，就勾出了总想生点什么事人们的一番闹剧。仅此而已。

“冷斑点”暗区域是宇宙普遍存在。

关于“冷斑点”的报道早在2004年就有过，是美国普渡大学的天文学家发现的，方位也在波江座，距离我们约60亿光年，这个“冷斑点”跨度约10亿光年。只不过《新科学家》杂志说的那个35亿光年“冷斑点”，尺度更大一些而已。

现代天文学研究认为，是暗物质和暗能量主导着星系的形成和宇宙膨胀，宇宙结构依靠暗物质拉扯着，而暗能量则催动着宇宙膨胀。未来宇宙的归宿就取决于这两种力量的博弈，不同的胜负结果决定了宇宙最终不同结局。

现在的宇宙从大尺度上看，是一个千丝万缕的丝网结构，有点像丝瓜络（见上图），那些网状亮点亮线就是被暗物质拉扯着密密麻麻的星系物质，而在这些网络中间暗处就是所谓的“冷斑点”。

这些地方“冷”得并不多，也并非完全虚无空洞，只是温度稍低、星系稀少一些而已。

关于“冷斑点”的另类传说。

把宇宙结构中的“冷斑点”称为“宇宙墙”，说是宇宙的边界，没有任何根据。

主流科学界认为可观测宇宙半径为465光年，从宇宙大爆炸过程以及膨胀速率预测，宇宙还存在两个不可观测范围，因此可观测宇宙之外还存在无法估量的不可观测宇宙，宇宙到底有多大，现在无法定论。

那么这个距离我们130亿光年的“宇宙墙”从何说起呢？难道就因为这个所谓“冷斑点”，宇宙就缩小了这么多？即便凭想象，有那么一个空洞也不能称为墙，说是一个被碰破了的“墙洞”还差不多。

别说，还真有类似“墙洞”的说法。

有一种理论认为，这种“冷斑点”是多重宇宙或者平行宇宙的证据，是我们宇宙之外还存在的宇宙，是外宇宙与本宇宙碰撞的痕迹，难道真的是碰破了的一个“墙洞”？

这种理论就更荒谬了，既没有证据证明有外宇宙的存在，也没这真的就是碰撞痕迹的证明。因为有这样被认为的“痕迹”，就认为有外宇宙的存在；又反过来认为有外宇宙存在，这就是碰撞痕迹。

这种结论和论据相互论证的逻辑叫循环论证，就像两个共同作案的犯罪分子相互证明对方没有作案时间，荒谬之极。科学要的的实证或严谨的数理逻辑论证，而不是凭空想象。

1968 年以来，国际天文研究小组的“七学士”（天文学家费伯和他的同事们）在观测椭圆星系时发现，哈勃星系流正在受到一个很大的扰动。所谓哈勃星系流就是指宇宙所表现出来的普遍膨胀运动，有时简称哈勃流。这是根据著名的哈勃定律、由观测星系位移现象所知晓的。哈勃流受到巨大扰动这一现象说明，我们银河系南北两面数千个星系除参与宇宙膨胀外，还以一定的速度奔向距离我们 1.05 亿光年的长蛇座一半人马座超星系团方向。

是什么天体具有如此大的吸引力呢？

天文学家们经分析认为，在长蛇座一半人马座超星系团以外约 5 亿光年处，可能隐藏着一个非常巨大的“引力幽灵”——“大引力体”（或称“大吸引体”）。

有人用电子计算机作理论模拟显示，发现这个神秘的大引力体使我们的银河系大约以每秒 170 公里的速度向室女星系团中心运动。与此同时，我们周围的星系也正以每秒约 1000 公里的速度被拖向这个尚未看见的“大引力体”。有人推测，这个“大引力体的直径约 2.6 亿光年，质量达 3×1016 个太阳质量。距离我们大约 1.3 亿光年。我们处于大引力体的外层边缘。

但是，也有人否定这个“引力幽灵”的存在。如伦敦大学的天文学家罗思·鲁宾逊和他的同事们，在仔细观察了国际红外天文卫星（1983 年发射）发回的 2400 张星系分布照片后断定，已观测到的星系团如宝瓶座、长蛇座和半人马座等，比以前人们认识的要大得多，其宽度大约有 1 亿光年。这些庞大的星系团中存在着足够的物质，也足以产生拉拽银河系的引力，而不是什么别的“大引力体”。

究竟有没有“大引力体”，的确是一个令人费解的宇宙之谜。

“这是要抽足二斗烟才能解决的问题；同时我请您在 50 分钟内不要和我说话。”

①

我们已经浏览了暴胀宇宙的思想及其在观测上可见的后果。关于宇宙在早期如何膨胀的这一图景，迄今为止在很可能取得成功的那些理论中依然居于领先地位。一旦研究了 COBE 卫星取得的更多结果，我们也许就能说出这一理论预言究竟是与宇宙背景辐射的强度变化相符还是相悖。但是，就像那些老练的理论家所做的那样，我们不妨假定宇宙学的这种研究方法正确可取，那么它对宇宙开端的问题又会有何影响呢？

首先，我们应该回想一下暴胀出现的条件——存在着 D 取负值的新型物质，这正好与奇点定理中所假设的相反。在一个暴胀的宇宙中，著名的奇点理论不再适用，因此我们不能对字宙的开端作出一般性的结论。它可能有过奇点开端，但也可能并没有这样的开端。然而，尽管存在着这样的不确定性，暴胀仍以异乎寻常的方式使我们更充分地认识了整个宇宙早先可能曾是什么模样。

当我们讨论暴胀开始时，我们将此过程描述为：它在宇宙中处处以同样的方式出现，实际上，它在一处和下一处却是稍稍不同的。假定膨胀伊始，我们就把宇宙划分成许多区域，每个区域的大小都相当于光自从膨胀开始以来刚能越过它。每个区域中的条件都将与其他区域稍有差异，结果由这些物质场引发的暴胀阶段在每个区域中将会持续不同的时间。在某些区域中，暴胀持续的时间比另一些区域中长得多，那个小小的微观区域急剧地胀大，以至变得尺度至少达 150 亿光年。但是在另一些区域中，实际上并不出现暴胀，最初的那个小区域几乎完全没有长大。我们由此得到的随机暴胀宇宙图景如。

我们可以为宇宙——它可以是无限的——设想某种混沌的随机初始状态。某些空间区域中的条件容许出现相当规模的暴胀，以产生一个尺度恰如我们今日所见的可观测宇宙。在其他区域中则不然。如果我们一直能远眺到我们这个可见宇宙的视界之外，那么我们最终就会遇上另一些区域，它们各自经历了不同程度的暴胀。这些区域的密度和温度可能与我们自己可见的这部分宇宙大不相同。

这种宇宙观念使我们预期视界以外的情况将与我们这个可见宇宙很不相同。更有甚者，人们在考察某些暴胀宇宙模型时，还发现一个暴胀区域中的条件可以和另一个暴胀区域中具有更根本的差异。甚至空间的维数也有可能彼此互不相同。

这种随机暴胀宇宙的想法，是前苏联物理学家安德烈·林德（Andrei Linde）于 1983 年首先提出的。它将某种全新的考虑注入了极早期宇宙的整个研究工作。我们已经说明，宇宙的巨大尺度及其如此高寿并非偶然的巧合。它是被我们称为“观测者”的那种生物化学复合体能够存在的必要条件。因此，在经历了不同程度暴胀的所有微观区域中，只有暴胀程度足可使其尺度

① 《红发会》，福尔斯斯探案之一。故事中，毕生听完委托人对案情的离奇陈述后，问福尔摩斯准备怎么办，后者作了章首引文中的回答。此处寓意本童内容精微艰深，须敛神凝思——译者达百亿光年的那些区域，其存在时间才会长得足以形成恒星和比氦更重的元素，后者对生命复合体来说则是必不可少的。从这一剖析中，我们知道了一件很重要的事情。即使那些微观区域不太可能经历一场如此大规模的暴胀，我们也不能仅用“简直不可能”寥寥数字就把这整个暴胀图景都排除在外，因为我们必定会发现我们自己正栖身于某个“不太可能”的大区域之中。此外，如果宇宙是无限的，那么就一定会有某些区域经历足够的暴胀，而形成一个类似于我们这个可见宇宙的区域，它的尺度和年龄都大得足可维持生命。

林德还注意到，这种随机暴胀图景还有一个始料未及的特征。如果我们将注意力集中于某一个暴胀区域，那么其内部的微观随机涨落就能确保它的某些部分本身也将满足暴胀的条件；因此这些部分又会暴胀，如此等等，以至无穷。暴胀一旦开始，它似乎就会永远继续下去。在我们的视界以外，必定存在着仍在经历暴胀的区域。看来，这一过程可能并没有什么开端，不过这仍是一个尚未解决的问题。

“随机”暴胀和“永恒”暴胀（见图 8.2）这两种方案阐明的是，暴胀宇宙的思想以何种方式拓宽了我们的时空观念。它引导我们领悟到：整个宇宙不知要比我们称之为可见宇宙的这一小部分复杂多少。在引入暴胀宇宙理论以前，讨论这样的可能性只是一种玄学上的东西。暴胀宇宙模型则基于科学的粒子物理模型，将这些不寻常的可能性转化为在宇宙早期阶段完全言之成理的条件产生的可能后果。在提出暴胀之前，我们认为下述想法是相当可取的：即平均说来可见宇宙与宇宙的其余部分是很相像的。现在我们可不这么想了。

然而，尽管暴胀宇宙学为我们提供了这些引人入胜的新的可能性，但它们毕竟是处于种种不确定的氛围之中。暴胀能使我们了解，为什么我们观测到的这部分宇宙呈现出与其如何开端无关的种种性质。这是一个非常有力的特征。它使我们能在对过去的一切未必了如指掌的情况下理解并预言现在的状况。然而，这也有它的弊端。如果现状并不强烈地依赖于宇宙怎样开始膨胀的具体性质，那么我们也就不能凭借观测今日的宇宙来推断其起源的具体细节了。

但是，如果从来就没有发生过暴胀，那又会怎样呢？或者，如果对于上述那些永远暴胀的区域，我们只是专注于其中某一个区域的历史，情况又会如何？如果我们对它逆着时间往回追溯，我们又可能会发现什么？当然，我们可能会再一次发现一个密度和温度均为无限大的奇点。但是，还存在着许多别的可能性。图 8·3 展示了彼此差异颇大的 4 种可能性，它们皆与我们所知的宇宙相符。它们描绘了下述的假想情景：

* 时空和物质的宇宙并非出现于某种密度无限大的状态，它一诞生就具有有限的密

度，井在某种膨胀状态中继续下去。

* 宇宙从早先的某种收缩状态，经过某个密度达于极大值的最小尺度而“反弹”到

某种膨胀状态。

* 宇宙从无限久远的过去一直保持着的某种静止状态突然开始膨胀。

* 宇宙越往过去尺度越小，但其尺度永远不会变成零。它没有开端。我们的知识为什么如此靠不住呢？为什么将我们的理论往回外推到这最后几分之一秒钟、以决定它们会不会导致某种明确的宇宙开端，竟然是如此困难呢？我们已在前文中勾画出膨胀宇宙历史上的几个关键性阶段。在膨胀1 秒钟之后，宇宙的条件已冷到足以用人们熟悉的、在地球上尝试和检验的物理学来描述，而且我们还拥有从那时遗留下来的直接证据，可供检验我们再现的宇宙史是否正确。回溯到膨胀开始之后仅约 10-11 秒，我们遇到了与今日地球上最大的粒子对撞机中相仿的条件。在此时刻之前，宇宙所处的条件就不是我们能在地球上模拟的了。此外，在这样的能量水平下，我们关于自然定律的知识同样也是不确定的。因为我们还正在建立关于物质的基本粒子、关于这些基本粒子怎样相互联系、以及关于它们对宇宙膨胀过程将会有何种影响的正确而完整的理论。所有这些研究都是在爱因斯坦引力理论能很好地描述整个宇宙的膨胀这样一个前提假设下进行的。诚然，爱因斯坦的理论已经非常成功地通过了迄今对它所作的全部观测检验。但是，当回溯到膨胀之始时，它就不是那么畅行无阻了。正如牛顿对引力的描述在面对接近光速的运动、以及面对极强的引力场产生的力时不再奏效那样，我们同样预期会遇到一个连爱因斯坦的优美理论在其中也会最终失效的世界。如果我们试图探测膨胀之初的 10-43 秒，那么就会遇到这样一个世界。这一时代称为“普朗克时期”。在普朗克时期，整个宇宙将变得为量子不确定性所主宰，我们必须寻找自然定律的最后的综合形式：引力将与描述物质基本粒子和辐射的 3 种力统一到某种包罗万象的“全能理论”①中去。如果我们要确定膨胀究竟有没有任何意义上的“开端”，那么我们就必须了解在该时期中引力的行为举止。这种举止正好反映了物质的量子特征。

我们可以回忆一下过去 70 年间建立的微观世界量子图景之详情，来理解普朗克时期有何等奇特的性质。那既是物理学中最为精确的部分，也是我们周围技术上的奇迹——从计算机到人体扫描仪都建筑在量子力学的基础之上。当我们试图观测非常小的东西时，观测行为本身就会显著地干扰我们正在测量的状态。其结果就从根本上限制了同时测量一件东西的位置与运动的精度。在微观世界中，我们不能预言测量或其他相互作用的肯定结果——而只能预言观测到某种特定结果的概率。人们通常指出物质和光——我们常将它想象为微小的粒子——在某些情况下呈现出波的性质。这样就开启了种种很奇特的新的可能性。例如，如果你将两个位相不同的波相迭加，那么其中一个波的波峰就有可能与另一个波的波谷相抵消。然而，你应该设想这些粒子波仿佛是“情绪波”，而不是水波。也就是说，它们是信息波。如果某种情绪波扫过了你的邻人，这就意味着在那里更有可能发现某种情绪行为。与此相似，如果一个电子波到达你的探测器，那就意味着你将更容易在那里探测到一个电子。量子力学告诉我们每个物质粒子的波动行为是什么样的，以及该物质表现出某种特定行为的可能性如何。

每个物质粒子都有一个与其类波量子特征相联系的特征波长。当事物的尺度远大于它们的量子波长时，就所有的实际目的而言，人们通常都可以忽略由它们的量子波性质引入的不确定性。对于像你我这么大的物体，量子波是非常非常小的；当我们过马路的时候，我们完全可以非常放心地忽略汽车的类波特征①。

①    “全能理论”，原文 Theory of Everything，目前尚无定译——译者

①    乔治·盖莫夫（George Gamov）为向消闲的读者解释物理学思想而写的《汤普金斯先生奇遇记》（The Amusing Adventures of Mr Tompkims）是一本极有趣味的书。书中对于假如物体的量子波接近于物体本身的真实大小时世界看起来会是什么模样作了非常出色的说明。对于汤普金斯先生来说，玩台球变成了一次假设我们将上述考虑用于整个可见宇宙，今天，它的尺度不知要比它的量子波长大了多少，所以我们在描述它的结构时可以全然忽略量子不确定性的微乎其微的影响。但是当我们逆着时间回溯时，在过去的每一个时刻，可见宇宙的尺度都比较小，这是因为当宇宙年龄为 T 的时候，可见宇宙的尺度就是光速乘以年龄 T。普朗克时期 10-43 秒是很重要的，因为当我们达到这一极早的时刻，可见宇宙的尺度就会变得小于它的量子波长。整个宇宙变得被量子不确定性所左右。当量子不确定性压倒一切时，我们就不知道粒子的位置，也不能确定空间的几何学，这样我们也就不可能定出粒子究竟是在什么地方！我们陷入了某种恶性循环。

这种情况激励宇宙学家们去尝试创造某种新的引力理论，在这种理论中，要充分包含引力的量子特征，并用它来发现可能的量子宇宙。我们将探讨从这些大胆的研究中涌现出来的某些想法，它们不是故事的结局，而可能只是结局的一小部分。但可以肯定，最终的故事在处理我们对于宇宙本性所钟爱的种种想法时，至少也会是同样地不寻常、同样地带有根本性。

我们在图 8·3 中展示了膨胀宇宙开端的可能图景，图中说明了昔日之宇宙大小可能如何的种种情形。在某些情况下，空间和时间、以及一切的一切，皆存在着某种位于奇点的表观开端。在另一些情况下，空间和时间始终存在。但是，还存在一种更微妙的可能性。假定时间的本性随着趋近于普朗克时期而发生了微妙的变化。那么，宇宙之开端与时间自身的根本属性岂不就成了你中有我、我中有你、彼此难分难解的两个问题？

患精神分裂症的异常经历——原注

目前整个宇宙的大小尚不清楚，并且宇宙本身的空间还在不断膨胀，但人类可测量可观测宇宙的大小，其直径约为930亿光年。

宇宙究竟有多大？

宇宙在物理意义上被定义为所有的空间和时间（统称为时空）及其内涵，包括各种形式的所有能量，比如电磁辐射、普通物质、暗物质、暗能量等，其中普通物质包括行星、卫星、恒星、星系、星系团和星系间物质等。宇宙还包括影响物质和能量的物理定律，如守恒定律、经典力学、相对论等。

大爆炸理论是关于宇宙演化的现代宇宙学描述。根据这一理论的估计，空间和时间在137.99±0.21亿年前的大爆炸后一同出现，随着宇宙膨胀，最初存在的能量和物质变得不那么密集。最初的加速膨胀被称为暴胀时期，之后已知的四个基本力分离。宇宙逐渐冷却并继续膨胀，允许第一个亚原子粒子和简单的原子形成。暗物质逐渐聚集，在引力作用下形成泡沫一样的结构，大尺度纤维状结构和宇宙空洞。巨大的氢氦分子云逐渐被吸引到暗物质最密集的地方，形成了第一批星系、恒星、行星以及所有的一切。空间本身在不断膨胀，因此当前可以看见距离地球465亿光年的天体，因为这些光在138亿年前产生的时候距离地球比当前更近。

虽然整个宇宙的大小尚不清楚，但可以测量可观测宇宙的大小，估计其直径为930亿光年。在各种多重宇宙论中，一个宇宙是一个尺度更大的多重宇宙的组成部分之一，各个宇宙本身都包括其所有的空间和时间及其物质。

随着巡天观测技术水平的逐步提高，人类不断尝试绘制整个宇宙的全貌。2021年1月14日，国家天文台北京-亚利桑那巡天(BASS)团队和暗能量光谱巡天(DESI)团队联合发布最新巨幅二维宇宙地图。

尽管它位于贵州省黔南州平塘县的偏远山区，但被称为“中国之眼”的500米球面射电望远镜一直备受关注。

“最近，我们与天马望远镜团队合作，首次成功实现了联合观测，这表明FAST具有联合组网观测的能力。”中国科学院国家天文台的首席工程师和研究员江鹏在接受《科学技术日报》记者采访时说。

天马望远镜是中国最大的全移动射电望远镜。在江鹏看来，两台望远镜联合观测的成功意义重大。预计将进一步提高中国甚长基线干涉测量网的灵敏度水平，帮助科学家开展高灵敏度、高分辨率的射电天文观测。

目前，FAST工程团队仍在努力开展相关调试工作，为即将到来的国家验收做准备。自建成以来，FAST取得了哪些进展？科学家们未来有望在哪些领域取得突破？记者采访了相关专家。

实现“零突破”，发现55颗新脉冲星

2016年9月，FAST将在贵州完成。从一个想法到最终完成，FAST体现了几代天文学家的心血和梦想。随着它的到来，中国望远镜在寻找新脉冲星方面取得了“零突破”。

完成后，FAST将进入试运行和试调试阶段。处于调试阶段的FAST不辜负人们的期望，并在大约一年的时间里取得了新的发现。2017年10月，中国科学院国家天文台在北京召开新闻发布会，发布了FAST的第一张成绩单。

中国科学院国家天文台研究员李殊在会上表示，FAST调试进度超出预期，检测到数十颗高质量脉冲星候选星，其中两颗已经通过国际认证。第一颗获得认证的新脉冲星是中国望远镜发现的第一颗新脉冲星。

观测对天文学研究的重要性是不言而喻的。北京师范大学天文学教授何曾写道:“一群年轻的中国人，包括我自己，出国学习现代天文学。我尤其明白天文学的真正意义在于观察。”

“没有一流的观测设备和第一手的观测数据，相关的实验和理论研究很难产生重大影响。”长期从事脉冲星相关研究的北京大学物理学院天文系教授徐仁新说。

现在，观察数据不再是一个问题。自从第一颗新脉冲星被发现以来，FAST在脉冲星的发现方面逐渐取得了更多的成就。根据中国科学院国家天文台的官方数据，到目前为止，FAST已经探测到80颗高质量的脉冲星，其中55颗被确认为新发现的脉冲星。

几项指标超出预期，打造最敏感的“眼睛”

根据计划，国家将于今年3月接受FAST项目，涉及技术、设备和档案等五大项目。通过验收后，FAST将正式向公众开放，为有需要的科学家提供服务。

国际著名的大型射电望远镜建成后，通常需要几年甚至更长的时间来调试和运行，才能以最佳状态进入应用阶段。

“就像新开发的家用电器一样，研究人员必须测试其各项性能指标，并根据测试结果进行调整，以确保其符合设计要求，并能为用户提供高质量的服务。”徐仁信举了一个例子。

作为世界上最大的单孔径射电望远镜，FAST的调试无疑是前所未有的极具挑战性。这种新的工作模式使FAST拥有非常大的接收面积，同时也给它带来了其他望远镜无法比拟的灵敏度优势。

姜鹏表示，FAST只需要2000多个执行机构来协调控制反射面，而索网将所有执行机构连接成一个整体，可以说是“牵一发而动全身”。

30吨重的饲料舱悬浮在空中。如何保证整个系统的安全是江鹏的当务之急。此外，FAST所有子系统的功能集成也是一项系统工程。FAST是由几十个单元联合开发的。每个单元主要负责本地系统的调试，最后由FAST团队完成集成。

姜鹏说，FAST团队花了半年时间仔细检查控制系统的代码，进行了必要的修改和改进，梳理了不同数据通信协议的数据接口，最终提前完成了望远镜的功能调试任务。

令江鹏欣慰的是，经过两年多的密集调试，FAST的几项性能指标均超出预期，在灵敏度、系统噪声、指向精度等关键技术指标上达到国家验收标准。可以说，调整后的快速望远镜是世界上最灵敏的射电望远镜，它可以帮助人类了解更遥远、更早的宇宙

即将到来的官方开幕式有望描绘出早期宇宙的图景

随着FAST正式开放日期的临近，FAST团队正在向包括徐仁新在内的科学家征集申请。每个人都期待FAST将带来更多突破性的科学发现。

搜索和监测射电脉冲星是FAST的核心科学目标。银河系中有大量的脉冲星，但由于它们信号微弱，很容易被人工电磁信号干扰淹没，目前只观测到少量的脉冲星。极高灵敏度的快速望远镜是发现脉冲星的理想设备。

恒星演化和超新星爆炸产生的脉冲星是以发射周期性脉冲信号命名的。脉冲星本质上是中子星，具有地面实验室无法实现的极端物理特性。他们是理想的天体物理实验室。

研究脉冲星有望解答许多重要的物理问题。例如，徐仁信说，它可以加深我们对自然界重力和强度的基本相互作用的理解，脉冲星也是探测宇宙中极低频引力波的工具。

脉冲星也有好坏之分。徐仁新解释说，所谓的“好”脉冲星是指计时准确的毫秒脉冲星。为了通过脉冲星计时阵列探测引力波，需要寻找具有极高计时精度的毫秒级脉冲星，这也是FAST搜索的重点。

此外，科学家们还期望通过强大的FAST观测到一些罕见的脉冲星“珍宝”，比如双星系统中的脉冲星。对于单颗脉冲星来说，很难测量它的质量，但是在双星系统中，质量可以通过使用轨道和其他信息来测量。

“目前的观察发现，脉冲星的最大质量大约是太阳质量的2倍，这足以排除许多脉冲星内部结构的模型。然而，如果我们能通过快中子找到质量更大的脉冲星，这无疑将是一个颠覆性的发现，它将修正脉冲星的结构模型，加深人们对极其致密物质状态的理解。”徐仁信看着前方。

FAST不仅寻找脉冲星，还将寻找早期宇宙的线索——来自中性氢云的辐射。徐仁新说，中性氢云团是宇宙中一种氢原子气体，并没有因为重力而坍缩成恒星。通过观察中性氢辐射，可以获得星系间相互作用的细节，还可以发现早期宇宙中新形成的氢原子的分布状态，帮助科学家更准确地描绘早期宇宙的图景。

什么是宇宙探测器？顾名思义，宇宙探测器就是人工制造的进行宇宙探测的航天器。不言自明，运载火箭、卫星、宇宙飞船都可以，且事实上已经有一部分被充当了宇宙探测器。

宇宙探测器要探测什么呢？仅仅是外星人的踪迹吗？非也。宇宙世界无穷无尽，无始无终（这里与天文学所说的有界无边、有时间超点不是一回事），可探索的东西太多，大气物理、生命起源、天体演化、太空环境等等都可以作为其研究对象。当然，这些研究与探索都与人类对自身生命的关注分不开——人类所做的一切不就是为人类自己造福吗？

现代科学研究表明，地球已有 45 亿年的年龄了，太阳也处于中年时期，而我们人类的出现不过数百万年的历史。然而这几百万年、几亿年，对于整个宇宙来说，是多么短暂啊。或许我们的子子孙孙不会为自己的生存而担忧，但总会有我们的后代会随着地球太阳的灭亡而受到生命的威胁，这是杞人忧天吗？也许是。当然，我们目前对宇宙的探测工作却起着未雨绸缨的作用。不过，这些“未雨绸缨”的工作，从一定程度上说，是为我们自己。

这并不是胡言乱语。其实我们地球本身就面临着意外“天灾”的毁灭性打击。虽然我们地球层外有一大气保护带，但毕竟还有没有完全“毙命”的天外来客——进入大气层而没有完全烧毁的陨石。可别看这小小的陨石，月球上的坑坑洼洼就是它们砸的，地球上也不是没有它们的“造访”印迹。而这偶然一次的“造访”，有可能会造成如同上万颗广岛原子弹爆炸那样威力的破坏。

再说，地球还得防备其它星体，如彗星的攻击。1994 年夏，彗星与木星的相撞，迄今科学家们还心有余悸。因为木星与地球在太阳系是亲密兄弟，慧星如果撞到地球上，可能会有像恐龙灭绝式的打击（恐龙灭绝，有观点认为是天外来客所致）。再说，每过几年就出现一次与地球擦肩而过的彗星，还真叫人捏一把汗。

所以综合起来，人们发射宇宙探测器是有相当目的的。从更远的意义上说，它是人类向星际空间进军的序曲。

宇宙的模样

1917 年, 爱因斯坦发表了著名的“广义相对论”, 为我们研究

大尺度、大质量的宇宙提供了比牛顿“万有引力定律”更先进的武

器。应用后, 科学家解决了恒星一生的演化问题。而宇宙是否是

静止的呢 ? 对这一问题, 连爱因斯坦也犯了一个大错误。他认为宇宙是静止的, 然而 1929 年美国天文学家哈勃以不可辩驳的实

验 , 证明了宇宙不是静止的, 而是向外膨胀的。正像我们吹一只大气球一样, 恒星都在离我们远去。离我们越远的恒星, 远离我们的速度也就越快。可以推想: 如果存在这样的恒星, 它离我们足够远以至于它离开我们的速度达到光速的时候, 它发出的光就永远也不可能到达我们的地球了。从这个意义上讲, 我们可以认为它是不存在的。因此, 我们可以认为宇宙是有限的。

“宇宙到底是什么样子 ?”目前尚无定论。值得一提的是史蒂芬·霍金的观点比较让人容易接受: 宇宙有限而无界, 只不过比地球多了几维。比如, 我们的地球就是有限而无界的。在地球上, 无论从南极走到北极, 还是从北极走到南极, 你始终不可能找到地球的边界, 但你不能由此认为地球是无限的。实际上, 我们都知道地球是有限的。地球如此, 宇宙亦是如此。

怎么理解宇宙比地球多了几维呢 ? 举个例子: 一个小球沿地

· 7 ·

面滚动并掉进了一个小洞中, 在我们看来, 小球是存在的, 它还在

洞里面, 因为我们人类是“三维”的; 而对于一个动物来说, 它得出的结论就会是: 小球已经不存在了 ! 它消失了。为什么会得出这

样的结论呢 ? 因为它生活在“二维”世界里, 对“三维”事件是无法

清楚理解的。同样的道理, 我们人类生活在“三维”世界里, 对于比我们多几维的宇宙, 也是很难理解清楚的。这也正是对于“宇宙是什么样子”这个问题无法解释清楚的原因。

1 .

简要回答

宇宙中最大的恒星是史蒂文森2-18，之所以这样命名，主要是史蒂文森是这颗恒星的发现者，而2-18是这颗恒星的号码。要说史蒂文森是在1990年时发现的这颗恒星，其实这颗恒星比太阳要大，距离地球却很近。

宇宙中最大的恒星能装下100亿个太阳。史蒂文森2-18是一个红超巨星，这颗恒星最明亮，质量超大，被称为黑洞。史蒂文森2-18距离地球约2万光年，史蒂文森2-18是距离我们最近的一颗恒星。

史蒂文森2-18是宇宙中最大的恒星，是太阳直径的2158倍。这颗恒星可以容纳100亿个太阳，我们看着太阳很大，但是太阳在史蒂文森2-18面前就像一粒小小的尘埃。

恒星的种类有很多，太阳属于一颗主序星，有比较稳定的恒星，有不稳定的恒星。可以按照颜色分类，恒星可以分成白色的恒星，还有浅黄颜色的恒星。

史蒂文森2-18还有两个其他的名字，专家推测，史蒂文森2-18之前应该和太阳一样，是一颗主序星。它之前的体积比太阳大的多，经过不断的演化，才变成了现在的样子。

简要回答

在小宇宙APP当中能够看到很多主播在开直播，展现的方式都是以用户订阅的顺序来展示的，那么究竟小宇宙如何修改订阅顺序呢？具体方法如下。

首先打开小宇宙软件，点击订阅。

打开上方的节目。

看到排序方式打开。

根据自身的喜好，选择排序方式即可。

申请工行宇宙分期乐信用卡，成功下卡会收到联名卡和消费卡，两张卡可以满足持卡人不同的消费需求。如果你不想承担年费，想知道工行宇宙分期乐信用卡年费怎么免，那么，接下来小编给大家带来的便是惊喜。

工行宇宙分期乐联名卡属于信用卡金卡级别，按照工行信用卡等级年费收取标准为200元/年，而宇宙分期乐联名卡持卡人可以享受有效期内免年费的权益。

也就是说，持卡人不需要硬性缴纳年费，也不需要完成消费门槛免年费，成功核卡、开卡后不消费也不会产生年费。

另外，工行宇宙分期乐消费卡是针对分期乐用户量身定制的一款金融产品，具备分期乐商城消费、取现的功能，持卡人也无需承担年费。唯一的缺陷就是它只能在分期乐商城使用，但是搭配上联名卡，不管持卡人有哪方面的金融、消费需求均可以满足了。

小编提醒，工行宇宙分期乐信用卡只针对年满18周岁的全日制在校大学生发行，想要申请此卡只能通过分期乐APP申请，但是核卡权依然在银行，所以申请时也不能大意。

工行分期乐宇宙信用卡可以取现吗？两张卡一分为二

工行宇宙分期乐信用卡年费怎么免？大家都知晓了，作为一款联名信用卡产品，比较适合分期乐忠实用户申请。想要了解更多工行信用卡，介绍点击【快捷入口】

宇宙是由什么构成的？千百年来科学家一直在寻找答案。行星、恒星、星系等为人们所熟悉，然而，宇宙中还有许多罕见且令人叹为观止的结构。近日，一个国际研究小组利用宇宙三维地图，发现了迄今为止最大的宇宙结构之一——“南极墙”。

“南极墙”位于南天的天顶方向，包含了数十万个星系、长达14亿光年。“类似于‘南极墙’的宇宙大尺度结构，是宇宙中一些密度较高的区域。”据中国科学院国家天文台研究员陈学雷介绍，这些区域的星系密度要比其他区域更高，且成丝状连接结构，比我们目前观测到的最大星系团结构还要大得多。

像“南极墙”这样的巨大宇宙结构，虽然罕见却并非个例。2003年，科学家发现了一个被称为“史隆长城”的巨大丝状结构，长度可达13.7亿光年。2013年，天文学家在寻找伽马射线暴时，意外发现了一个巨大的结构，其长度可达100亿光年，相当于目前可观测宇宙半径的20%，这就是迄今发现的最大宇宙结构——武仙—北冕座长城。

这些宇宙中的“庞然大物”从何而来？“根据目前的观测，人们推测宇宙早期的分布是比较均匀的，但也有一些微小的不均匀性，被称为原初扰动。”陈学雷表示，由于万有引力，密度较高的区域会产生较强的引力，将周围物质吸引过来，逐渐形成了星系以及更大尺度的结构。这些大尺度结构相互吸引、相互聚集，引力作用让它们克服了宇宙的膨胀效应，从而形成了一个松散的结构系统。

现代宇宙学表明，宇宙是由暗物质、暗能量主导的，但暗物质究竟是什么，目前不得而知。而如“南极墙”等宇宙大尺度结构中，很可能藏匿着大量的暗物质，是研究宇宙演化历史的重要探针。正因如此，对于“南极墙”的研究既关乎银河系，也可能为我们寻找暗物质指路。这项研究还需科学家进一步努力。

宇宙的诞生

人们常常会问: 宇宙是永远不变的吗 ? 宇宙有多大 ? 宇宙是

什么时候诞生的 ? 宇宙中的物质是怎么来的 ? 等等。

当人类第一次把眼睛投向天空时, 他就想知道这浩瀚无垠的天空以及那闪闪发光的星星是怎样产生的。所以, 各个民族, 各个时代都有种种关于宇宙形成的传说。不过那都是建立在想象和幻想基础上的。今天, 虽然科学技术已经有了重大进步, 但关于宇宙

的成因, 仍处在假说阶段。归纳起来, 大致有以下这么几种假说。

到目前为止, 许多科学家倾向于“宇宙大爆炸”的假说。这一观点是由美国著名天体物理学家加莫夫和弗里德曼提出来的。这

一假说认为, 大约在 200 亿年以前, 构成我们今天所看到的天体的物质都集中在一起, 密度极高, 温度高达 100 多亿度, 被称为原始

火球。这个时期的天空中, 没有恒星和星系, 只是充满了辐射。后

来不知什么原因, 原始火球发生了大爆炸, 组成火球的物质飞散到

四面八方, 高温的物质冷却起来, 密度也开始降低。在爆炸两秒钟

之后, 在 100 亿度高温下产生了质子和中子, 在随后的自由中子衰

变的 11 分钟之内, 形成了重元素的原子核。大约又过了 10000

年 , 产生了氢原子和氦原子。在这 10000 年的时间里, 散落在空间的物质便开始了局部的联合, 星云、星系和恒星, 就是由这些物质凝聚而成的。在星云的发展中, 大部分气体变成了星体, 其中一部

分物质因受到星体引力的作用, 变成了星际介质。

1929 年, 哈勃对 24 个星系进行了全面地观测和深入研究。他

发现这些星系的谱线都存在明显的红移。根据物理学中的多普勒

· 1 ·

效应, 这些星系在朝远离我们的方向奔去, 即所谓的退行。而且,

哈勃发现这些星系退行的速度与它们的距离成正比。也就是说,

离我们越远的星系, 其退行速度越大。这种观测事实表明宇宙在

膨胀着。那么, 宇宙从什么时候开始膨胀 ? 已膨胀多久了 ? 根据

哈勃常数 H = 150 千米/ 秒·千万光年, 这个意义是: 距离我们 1000

万光年的天体, 其退行的速度为每秒 150 千米, 从而计算出宇宙的

年龄为 200 亿年。也就是说, 这个膨胀着的宇宙已存在 200 亿年

了。

20 世纪 60 年代天文学中的四大发现之一的微波背景辐射认

为 , 星空背景普遍存在着 3K 微波背景辐射, 这种辐射在天空中是各向同性的。这似乎是当年大爆炸后遗留下的余热, 从某种意义上这也是支持了大爆炸宇宙学的观点。但是, 大爆炸宇宙学也有些根本性问题没有解决。如大爆炸前的宇宙是什么样 ? 大爆炸是怎么引起的 ? 宇宙的膨胀未来是什么格局 ?

第二种是“宇宙永恒”假说。这种假说认为, 宇宙并不是像人们所说的那样动荡不定, 自从开天辟地以来, 宇宙中的星体, 星体密度以及它们的空间运动都处在一种稳定状态, 这就是宇宙永恒假说。这种假说是英国天文学家霍伊尔、邦迪和戈尔特等人提出来的。霍伊尔把宇宙中的物质分成以下几大类: 恒星、小行星、陨石、宇宙尘埃, 星云, 射电源, 脉冲星, 类星体、星际介质等, 认为这些物质在大尺度范围内处于一种力和物质的平衡状态。就是说,

一些星体在某处湮灭了, 在另一处一定会有新的星体产生。宇宙只是在局部发生变化, 在整体范围内则是稳定的。

第三种是“宇宙层次”假说。这种假说是法国天文学家沃库勒

等人提出来的。他们认为宇宙的结构是分层次的, 如恒星是一个

层次, 恒星集合组成星系是一个层次, 许多星系结合在一起组成星系团是一个层次, 一些星系团组成超星系团又是一个层次。

综合起来看, 以上种种假说虽然说明了模式的部分道理, 但还 · 2 ·

都缺乏概括性, 还有继续探讨的必要。

千年的狂欢不会让人忘掉一切, 纪元的更迭也无法带走一切

疑问, 在新的世界里, 仍然有许多长期困惑着我们的问题在心头萦

绕。

20 世纪末, 科学家们对哈勃太空望远镜观测到的一些现象进行分析后发现, 宇宙大爆炸理论出现了矛盾, 宇宙可能并非由大爆炸而开始的。倘若真的如此, 宇宙又是从何而来呢 ?

在人类历史的大部分时期, 创世的问题是留给神去解决的。对于宇宙的起源和人类从哪里来等问题, 许多宗教都给出了一份

自圆其说的答案。直到近几个世纪人类才开始撇开神, 从科学的角度去思考世界的本源。

20 世纪初叶, 爱因斯坦的“相对论”横空出世。这个推翻传统时间和空间观念的理论, 给空间、时间和引力都赋予了完整的新概念。按照爱因斯坦的想法, 宇宙应该是静态的。

1929 年, 美国天文学家埃德温·鲍威尔·哈勃发现, 距离越远

的星系越以更快的速度远离我们而去。这个后来被称为“哈勃定

律”的发现, 阐明了宇宙在膨胀的事实。

1946 年, 美国的伽莫夫提出“大爆炸”理论。此后“, 大爆炸”

理论逐渐形成体系, 成为人们普遍接受的观点。大爆炸理论认为,

宇宙诞生之前, 没有时间、空间, 没有物质, 也没有能量。大约 200

亿年前, 在这片“四大皆空”的虚无中, 一个体积无限小的点爆炸

了 , 宇宙随之诞生。大爆炸炸开了空间, 也创造了时间, 星星、地球、空气、水和生命等就在这个不断膨胀的时空里逐渐形成。

此后, 人们建造了以“哈勃”命名的太空望远镜, 希望能够决定以“哈勃”命名的宇宙膨胀率———哈勃常数, 多年以来成为整个宇宙中最为重要的数字。它不仅牵涉到宇宙的过去, 还将决定宇宙的未来。宇宙有一个开始, 是否还会有一个结束。宇宙产生于

“无”, 是否还会最终回归到“无”。

· 3 ·

围绕哈勃常数, 一开始就展开了激烈的争论。按照哈勃本人

测得的值推算, 宇宙的年龄约为 20 亿岁, 小于地球 40 亿岁的年

纪 , 这显然不可能。显而易见, 宇宙必须先于在它其中的星球更早地诞生。因此, 自 20 世纪 70 年代始, 科学家们陆续用各种手段测出了不同的哈勃常数。然而根据这些值推算出的宇宙年龄, 总是颇有偏差。

相对于围绕哈勃常数而展开的喋喋不休的争论而言, 科学家们对某些确定星体年龄的测定却要确切得多。目前, 天文学家们已经测知, 银河系中一些最古老的星系的年龄约为 160 亿岁。这样, 大爆炸只能发生在 160 亿年以前, 但是, 科学家们根据新近用哈勃望远镜观测的结果分析, 推算出宇宙的年龄约为 120 亿岁左右。

这就意味着: 宇宙的确比一些孕育其中的星系更年轻。

如果测算没有出现差错, 解释只有一种———原先的假设出现了错误, 宇宙可能并非从爆炸开始 !

宇宙因为“年轻”而再度给自己的身世披上了神秘的色彩。 1999 年 9 月, 印度著名天文学家纳尔利卡尔等人提出一种新

的宇宙起源理论, 对大爆炸理论提出挑战。

在纳尔利卡尔和另外 3 名科学家共同提出的新概念中, 他们把自己的研究成果定名为“亚稳状态宇宙论”。

他们相信, 宇宙是由若干次小规模的爆炸而不是一次大爆炸形成的。新理论认为, 宇宙在最初的时候是一个被称为“创物场”的巨大的能量库, 而不是大爆炸理论所描述的没有时间、没有空间的起点。在这个能量场中, 不断发生爆炸, 逐渐形成了宇宙的雏形。此后, 又接连不断地发生小规模的爆炸, 导致局部空间的膨胀。而时快时慢的局部膨胀综合在一起便形成了整个宇宙范围的膨胀。

新理论如一块沉重的巨石, 在人们平静的心湖里激起狂澜。

· 4 ·

人们开始重新反思生命甚至赋予生命的庞大宇宙。

早期人类看见浩瀚的天空, 便说这是神 的作为。但 16 世纪的天文学家开普勒却以三条自然定律来解释天体的活动, 并启发

牛顿发现了万有引力。科学的一大假说, 便是宇宙乃是一个可预

料而有秩序的系统, 就如钟表结构一般, 虽然有些现象比其他的复

杂, 难以理解, 但其背后仍是有规律的。

然而, 开普勒和牛顿在 20 世纪末期终于遇到对手。美国麻省

理工学院两位科学家表示, 整个太阳系根本是个无法预测的星系。宇宙变幻莫测这一说法的支持者日多, 他们相信, 简单而严格的规

律虽然会衍生出永恒及可预料的模式, 但同样会导致混乱和复杂。科学目前仍未能解释为什么宇宙会从混乱、复杂中制造秩序,

我们只能说: 宇宙本身似乎是倾向创造规律模式的。

在空间和寿命上, 宇宙真是无限的吗 ? 也就是说, 宇宙到底有

多大 ?

———没有人知道宇宙有多大, 因为人的头脑根本无法想象出

宇宙大到什么程度。

如果我们从地球出发, 来看看四周, 便可明白究竟。地球是太阳系中的一个行星, 而且只不过是太阳系中很小的部分。太阳系中包括太阳、环绕太阳运行的地球等九大行星以及许多小行星和

流星。

而我们整个太阳系又仅是大“银河系”的一小部分。在银河系中有千千万万的恒星, 其中有些恒星比我们的太阳大得多, 同时这些恒星也都自成一个“太阳系”。

因此我们夜晚在“银河”中看到的那些数不尽的星星, 每个这

种星星都是一个“太阳”。这些星星离我们很远, 远得不能用千米

而必须用光年计算, 1 光年就是光在一年走过的距离。光的速度

为每秒 30 万千米, 1 光年为 9 .65 万亿千米。我们能看到最亮的也

就是离地球最近的一颗是“人马星”, 但你可知道它离我们多远吗 ?

· 5 ·

110 万亿千米 !

现在我们还只谈到我们自己的银河系呢, 这条银河的宽度据

估计大约为 10 万光年, 我们的银河系却又是一个更大体系的一小

部分。

在我们的银河系以外还有千千万万个银河系。而这千千万万

个银河系的整体, 又可能只是另一个更大体系的一部分罢了 ! 现在你可以明白我们无法想象出宇宙有多大的原因了吧。另

外, 据科学家说, 宇宙的范围还在继续不断地膨胀呢 ! 也就是说,每隔几十亿年两个银河系之间的距离就增加一倍。

以前我们认为, 宇宙是无限的, 时间上是无始无终, 空间上无

穷无尽的, 因而是不生不灭的。自从人们在观测中知道宇宙正在

膨胀中, 速度又正在减慢下来, 于是一个全新的宇宙有限观, 几乎代替了宇宙无限的旧观念。宇宙学家根据观测估计, 宇宙在超空

期中的一个小点上爆炸, 经过膨胀再收缩, 最后崩溃死亡, 大约要

经过 800 亿年, 目前大约只过了 160 亿年。但在以后的 600 亿年

中 , 宇宙间的一切, 正向中心一点集拢, 走向末日。当时空都到了尽头, 我们的宇宙便“消失”了。正如超级巨星在热核燃烧净尽, 引力崩溃, 所有物质瞬间向中心收缩, 形成不可见的黑洞, 成为存在而不可见的超物质, 这便是宇宙死亡的模型。

宇宙的大小跟它的年龄是一而二、二而一的问题。部分天文学家相信, 宇宙是经历了一次大爆炸后诞生的, 诞生后随即不断扩展。因此若以地球为中心, 一直伸展至看得见的宇宙边缘, 这距离

( 以光年计算) , 就透露了宇宙的年龄。

天文学家尚未能一致肯定看得见的宇宙究竟有多大, 其中一个主要原因在于在爆炸发生的确实时间是个谜。

20 世纪 20 年代, 天文学家哈勃发现, 宇宙原来是以恒速扩张

的。宇宙中的星体就如气球上的波点。当气球愈胀愈大, 波点之

间的距离也愈大, 换句话说, 两个星体之间的距离愈大, 它们互相

· 6 ·

抛离的速度便愈高。

“哈勃常数”就是星体互相抛离的速度和距离之比例。常数数

值愈高, 表示宇宙扩张至现今的“尺码”所需的时间愈短, 宇宙也就

愈年轻。

不过, 天文学家对“哈勃常数”的数值仍未有一致意见, 但大多

数天文学家均认同宇宙较老的说法, 因为有些银河系存在已有

150 亿年, 而地球好些石层, 也有 40 亿年历史了。

天文学家认为我们一定能看见这些物体。在某些情况下，我认为引力作用可以探测到光不能探测到的物体。所以通过引力作用在“天狼星A”中发现了以前看不到的“天狼星 B”，而且还发现了从来没看到过的海王星等等。

在星系中，所有的物体都向中心聚集。但是位于银河系边上的绕银河系中心旋转的恒星更像是一个绕恒星旋转的行星，所以我们认为绕星系中心旋转的恒星离中心越远转得越慢。我们太阳系就是这样，行星离太阳越远转得越慢。

通过测量无线电波的波速，我们可以决定离中心不同位置的星系的旋转速度，并证明出在可以测出无线电波波速的星系中恒星绕星系中心旋转的速度是相同的。

这个结论和万有引力定律相矛盾，科学家们不想放弃万有引力定律。为了选择其一，他们必须这样猜想，即星系团没有聚集在中心部分，而是分散在整个星系里。那么，我们看到的一团恒星在向中心聚集的情景是不是真的呢？

另外一件不可思议的事情是，这些星系在一个特定的星团中趋向于结为一体。然而，假如我们计算每个星系从它所包含的星球中所应该拥有的吸引力，以及一个星团中众多星系相互之间运动的相对速度，我们会发现，这里没有足够的引力使星团聚集在一起。然而，它们又确实聚集在一起，这就意味着在星团中有着另外一种我们不能察觉的物质，它大量地存在着，提供足够的引力使星团处于如此的状况。

这种另外的、无法看见的物质是什么呢？天文学家并不知道答案，他们推断它是一种“下落不明的、神秘的物质”，但是在我们确定这种物质是否存在之前，必须等待进一步的证据。我们可以说，假如这种物质确实存在的话，它可以有足够的量关闭整个宇宙，并使我们相信在数亿年后，每一个物体都将开始收缩。无论我们获得多少成就，许多问题

依然包围着我们，困扰着我们。这个问题就是一个例证。书 名 宇宙指南

新浪科技新闻，北京时间3月22日，据国外媒体报道，美国宇航局的强大x射线探测器在一个遥远的星系中观测到两个“超级气泡”。

这两个超级气泡，就像两个明亮的质量，从星系中心的超大质量黑洞向相反的方向延伸。人们认为它们是由落入黑洞的物质产生的，它们的功能类似于一个强大的“宇宙粒子加速器”。

美国宇航局表示，这两个超级气泡的能量比日内瓦大型强子对撞机的能量强100多倍。观察图像显示，超级泡泡是紫色的，可以释放大量能量，非常热，并且可以释放x光。

超级气泡形成过程中产生的“超高能宇宙射线”已经被美国宇航局的无线电、x光和光学组合成像技术捕获。超级泡泡释放的x光由美国宇航局钱德拉x光天文台观察，结合美国宇航局哈勃望远镜的光学数据，美国宇航局可以创建超级泡泡的大面积图像和特写图像。

美国宇航局表示，紫色超级泡泡位于螺旋星系NGC 3079中，距离地球6700万光年。较大的超级气泡直径为4900光年，较小的超级气泡直径为3600光年。美国国家航空航天局表示，钱德拉X射线天文台的观测表明，螺旋星系NGC 3079中的宇宙粒子加速器正在超级气泡边缘产生高能粒子。

由于这些超级气泡位于螺旋星系NGC 3079的中心区域，主流假设是这些超级气泡是由星系中心和周围气体的相互作用产生的。此外，专家推测这些超级气泡可能主要是由星系中心年轻炽热恒星释放的高能宇宙风形成的。

目前，已知的类似现象是银河系中心释放的费米气泡产生的伽马射线，这是在10年前美国宇航局费米卫星拍摄的图像中发现的。美国宇航局补充说，我们将继续在其他星系寻找类似的高能超级气泡。

坐落在华盛顿市独立大街上的美国宇宙航行博物馆是目前世界上最大的宇宙航行博物馆（简称宇航博物馆）。在这座只有208米长，28米高的宇航博物馆里竟陈列着240架飞机、40个空间飞行器、50枚导弹和火箭的实物展品。既有“阿波罗”登月飞船重返地面的指令舱和在月球表面着陆的登月舱，又有号称航天器之王的美国“天空实验室”；既有高21米的“丘辟特”火箭，又有新型“民兵Ⅲ”固体洲际弹道导弹；既有莱特兄弟1903年设计制成的世界上第一架动力飞机，又有苏联第一颗人造地球卫星的复制品……。所有这些实物都给人以身临其境的特殊感觉，难怪人们把美国的这个宇航博物馆称做人类宇航知识的一个最大宝库。 美国宇航博物馆分设23个展览厅。 架设在“飞行的里程碑”大厅里的一架单引擎灰色飞机特别引人注目。1927年，美国飞行员林伯赫驾驶这架飞机首次横渡大西洋。二层展厅所以把“梅塞施密特-09”和“马克-7”型喷火式战斗机放在非常醒目的位置上，那是因为它们在二次大战中都是有功之“臣”。在不列颠战役中，它们为英国击败德国空军立下了汗马功劳！“空中运输”大厅里还展出各式各样的民航机。现代民航机的先驱“波音-247”也在其中。参观者均可纵览全貌。看到这些，人们不禁觉得，宇航博物馆展出的是一架飞机，却记载着一部活生生的航空发展史。 当你走进“太空”大厅时，就象进入广漠无垠、漫天星斗的宇宙之中。从天花板到墙壁上挂满了五花八门的飞行器，能够给你留下深刻的真实感和立体感。矗立在大厅里的“天空实验室”招来了特别多的观众。由于参观的人络绎不绝，只好规定列队进出。参观者不管大人还是小孩，既可以看一看宇航员是如何操作使用实验室内的仪器仪表的，就连洗澡用的简单设备、锻炼身体用的模拟自行车以及测量人体功能的各种设施，也可以亲自动手试一试。此时此刻，似乎你也成为一名宇航员了。 在一块月岩切片的旁边，竖立着一块牌子，上面写着“请摸一摸月亮”的字样。噢，人们明白了，这是希望参观者“摸”的实物展品。月亮是地球的卫星，谁不想亲手摸一摸来自38万公里之远的亲“骨肉”呢！不知是因为摸的人太多还是由于这块切片本来就很平整的缘故，它光滑极了。美国宇航博物馆自1976年7月1日开馆以来，每年都得接待大约1千万名贵客。

宇宙有尽头吗？

当人们仰望广阔的空间做白日梦时，人们总是会问这样的问题:宇宙有多大？有尽头吗？

围绕太阳，有九个不同大小的行星，如地球、金星、火星和木星，它们不停地运行。这是太阳系。太阳系之外是什么样的世界？这是一个拥有大约2亿颗恒星的星系，就像太阳一样。银河系就像一个铁饼，直径100，000光年，中心厚度15，000光年。如果你飞出银河系，你会去哪里？在那里。有无数像银河系一样的世界，叫做星云。靠近银河系的是仙女座流星群。这个流星群的大小和形状与银河系大致相同，大约有2000亿颗恒星。

1929年，美国哈佛大学发现所有的星云都离开了我们。例如，距离我们大约2.5亿光年的星座星云以每秒6700公里的速度移动，距离我们5.7亿光年的狮子座星云以每秒19500公里的速度移动，距离我们12.4亿光年的牛郎星星云以每秒39400公里的速度移动。

如果这种情况持续下去，星云将以每秒30万公里的速度达到100亿光年，这相当于光速。这样，所有星云的光将永远无法到达我们的地球。因此，100亿光年将是我们所能看到的宇宙的尽头。远处有星云，但我们无法观察到它们，因为光线无法到达它们。当然，这是一个家庭声明，还有其他不同的解释。有些人认为宇宙是气球形状的。它像气球一样膨胀，一些星云将我们抛在身后。但是在某个时候，气球会再次收缩，星云会靠近我们。其他人认为宇宙是鞍形的，它就像一个马鞍，不断向马鞍的四边扩展。根据这种解释，在遥远的未来，星星将逐渐远离，夜空将变得单调和孤独。然而，有些人对此持有不同的观点，认为宇宙是永恒的。虽然它会无限膨胀，但新的行星会在膨胀的空间中诞生。无论宇宙如何膨胀，都会有新的恒星家族加入。因此，空间不会被遗弃。目前，人类只能猜测宇宙的尽头在哪里。