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假設我們離開這個宇宙,會看到什麼?

對於我們現存這個“宇宙”外面的研究,在近年來人們熱烈討論的各種觀點中,我認為可能性最大(或者稱之為最正確)的就是在我們的“宇宙”之外還存在一堆同樣正在擴張或者收縮的“宇宙”。

假設我們離開這個宇宙,會看到什麼?

很久以前,我們已經根據遙遠星系在各個方向上的宇宙學紅移現象得出結論:宇宙正在擴張,空間也在擴張。而擴張意味著之前宇宙比現在要小,這樣向前推導,最終我們會意識到在某個時候宇宙是聚成一團的。

這種聚合就產生了一個奇異點,就像黑洞的中心一樣,這是一個具有無限質量和難以想象的巨大引力的點。理論物理學家由此推匯出,奇異點存在一個引力的上限值,一旦超過這個限值,強大的引力就會突變為向外擴張的力,導致奇異點以超光速的速度進行擴張,直到它冷卻到足以產生各種基本粒子如光子等。

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而這種結論又導致了一些科學家產生了宇宙末期大坍縮的想法。但是事實證明,引力並未導致宇宙放慢擴張的速度,因為存在巨大的暗能量(這樣稱呼是因為我們對此一無所知)在和引力進行對抗。由於這個原因,只要暗能量存在,宇宙就不可能出現大坍縮。

但是如果沒有一個大的坍縮,宇宙當初又如何成為一個奇異點呢?當前的理論認為當宇宙擴張並冷卻到一定時候(類似10的88次方年這麼長的時間),它會開始分崩瓦解為基本成分,也就是轉變為純粹的能量。由於能量沒有尺寸且沒有空間範圍,因此無論宇宙如何演化,純粹的能量在一個點還是整個宇宙中都是一樣的,因此宇宙的末日到來時,任何物質都轉變為能量,這正是又一次的大爆炸的開始。

假設我們離開這個宇宙,會看到什麼?

我基本上贊同這個想法,但它實際上意味著宇宙並不需要擴張,也就是說宇宙會保持在固定的大小,只不過內部的所有物體都在縮小,導致從內部看上去是在擴張。但這也帶來一個矛盾:在宇宙終結時,寒冷而凝固的狀態不應該產生巨大而紊亂的能量。

在此基礎上,我得到了一個新的結論:大坍縮來自外界,從另一個宇宙來,或者是若干個宇宙碰撞導致。

外部宇宙擴張比內部宇宙擴張要快,我們只要引入具有相對論速度(大於光速的10%)的物質,應該可以克服宇宙中存在的若干對抗重力的機制,導致宇宙出現一次坍縮。

為了更形象的說明我的意思,我繪製了下面的圖:

假設我們離開這個宇宙,會看到什麼?

左上的圖:最初的幾個宇宙位置,我們所在宇宙位於中間

右上的圖:幾個宇宙在擴張過程中開始相互影響

左下的圖:幾個宇宙開始重疊

右下的圖:重疊導致極高的質量和引力

因此對於宇宙如何終結,我的理論是宇宙會分為若干個與其他宇宙重疊的極高密度和引力的區域,導致我們宇宙邊緣出現若干個奇異點,這些奇異點也是下一次宇宙迴圈的起始點。

因此完成了以上推理後,再來回答宇宙之外有什麼的問題:我認為在我們的宇宙之外存在若干個和我們宇宙年齡類似的宇宙,因為這是唯一合乎邏輯的解釋。

假設我們離開這個宇宙,會看到什麼?

相關知識

可觀測宇宙

(英語:Observable universe)是一個以觀測者作為中心的球體空間,小得足以讓觀測者觀測到該範圍內的物體,也就是說物體發出的光有足夠時間到達觀測者。截至2013年對宇宙年齡最精確的估計是137。98±0。37 億年。

但由於宇宙的膨脹,可觀測宇宙的半徑並不是固定的138億光年,人類所觀測的古老天體當前的距離比起其原先的位置要遙遠得多(以固有距離(proper distance)來衡量,固有距離在現在的時點和同移距離是相等的)。[7] 現在推測可觀測宇宙半徑約為465億光年,直徑約為930億光年。[8][9] 根據宇宙學原理,從任何方向到可觀測宇宙邊緣的距離大致是相等的。

假設我們離開這個宇宙,會看到什麼?

“可觀測”在這個意義上與現代科技是否容許我們探測到物體發出的輻射無關,而是指物體發出的光線或其他輻射

可能

到達觀測者。實際上,我們最遠只能觀測到宇宙從不透明變為透明的臨界最後散射面(surface of last scattering),但在未來的技術下,我們有可能觀測到更古老的宇宙中微子背景輻射,甚至可能能夠從引力波的探測推斷這個時間之前的資訊。

假設我們離開這個宇宙,會看到什麼?

有時候天體物理學家將“可視宇宙”(visible universe)和“可觀測宇宙”相區分,前者只包括了再複合時期以來的資訊而後者則包括了自宇宙膨脹(傳統宇宙學的大爆炸及現代宇宙學的暴脹時期結束)以來發出的資訊。經過計算,到CMBR粒子的同移距離(可視宇宙的半徑)大約為140億秒差距(約457億光年),而到可觀測宇宙邊緣的同移距離大約為143億秒差距(約466億光年)[10],大約比前者大2%。

BY: Ian Brooks

FY: TelescopeX

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