為什么宇宙中所有天體都在運(yùn)動(dòng),為什么所有星系還在疏遠(yuǎn)擴(kuò)散。這些星系來自那里,未來又要去向那里?為此,科學(xué)家們假設(shè)了一套又一套理論,其中宇宙大爆炸理論最受世人追捧。宇宙大爆炸理論指出,所有天體都來自一個(gè)奇點(diǎn)大爆炸。 現(xiàn)代物理理論認(rèn)為宇宙是由奇點(diǎn)大爆炸而來,這個(gè)奇點(diǎn)是一個(gè)密度無限大,體積無限小的物質(zhì),它里面包含了無數(shù)的星系和無數(shù)的天體,宇宙的一切都包含在其中,當(dāng)這個(gè)無限的奇點(diǎn)大爆炸之后,奇點(diǎn)內(nèi)的物質(zhì)被釋放出來,然后宇宙開始超光速不斷膨脹,宇宙也就誕生了。 那些原子的速度接近光速時(shí),它們被引入一場劇烈的對撞,反應(yīng)生成了一個(gè)火球,其溫度超過了四萬億攝氏度,比太陽中心溫度高25萬倍,不用擔(dān)心如此高的溫度會(huì)造成致命影響,那只是一個(gè)量子級別的事件,并且存在時(shí)間非常短暫,可以說瞬間消失。據(jù)科學(xué)家們了解,此前宇宙中曾出現(xiàn)過如此高溫的物質(zhì),那是在宇宙誕生后的百萬分之一秒。 恒星和星系不是立刻形成的??茖W(xué)家認(rèn)為,物質(zhì)最初是一種近乎完美的夸克流體,夸克是已知的最小的原子成分。他們在高能粒子對撞機(jī)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了這些流體的證據(jù)。現(xiàn)在,越來越多的證據(jù)表明,這些流體可以意想不到的方式形成,產(chǎn)生向外爆炸的微小液滴,就像液態(tài)“大爆炸”的縮影,科學(xué)家們正在開始對它們進(jìn)行控制。 人們普遍認(rèn)為,宇宙在大爆炸后的最初幾微秒內(nèi)一瞬間,有著數(shù)萬億度高溫,不能容納任何原子。然而據(jù)《自然·物理學(xué)》雜志12月10日刊發(fā)的一篇研究論文稱,美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校(CU Boulder)的物理學(xué)家們所領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在重點(diǎn)研究了一種名為夸克膠子等離子體、類似于液體的物質(zhì)狀態(tài)后,已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造出曾經(jīng)充滿宇宙初始階段的、超高溫物質(zhì)構(gòu)成的微小液滴,而這些液滴分別呈現(xiàn)出三種不同的形狀和大小:圓圈形、橢圓形和三角形。 夸克膠子等離子體是一種類似液體的物質(zhì)狀態(tài),物理學(xué)家認(rèn)為,在大爆炸后的最初幾微秒內(nèi),這種狀態(tài)充滿了整個(gè)宇宙。在這段時(shí)間里,由于宇宙太熱以至于粒子無法聚集在一起進(jìn)而形成原子。這種在實(shí)驗(yàn)室中制造該粒子的實(shí)驗(yàn)被稱為PHENIX。研究小組的研究提供了迄今為止證明這些微小液滴表現(xiàn)得像液體的最有力證據(jù)。然而有趣的是,科學(xué)家們以前認(rèn)為類似流體的行為是不可能的。 現(xiàn)在,我們對宇宙的了解已經(jīng)很多:它的形狀、年齡、組成、暴漲開始的證據(jù)、從夸克湯到宇宙大尺度結(jié)構(gòu)形成的時(shí)間線,但對于諸如宇宙中特殊原子混合物的 存在、暗物質(zhì)及暗能量的了解卻不是很多。我們不了解暗物質(zhì)究竟是什么,宇宙為什么加速膨脹,同樣也不知道如果宇宙在早期確實(shí)經(jīng)歷了暴漲那么又是什么觸發(fā)了 它。與郎道曾經(jīng)說的有所不同,今天的宇宙學(xué)家們很少出錯(cuò)但卻經(jīng)常被懷疑。 |
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