《天文學與天體物理學》雜志上有一項最新研究可能改變我們對宇宙的熟悉,或許外星人有跟我們紛歧樣的“天空”。
糊口在小山溝溝中的人類,何故測度大城市的天空?
宇宙一向在膨脹,今朝按照哈勃常數可直不雅宇宙為930億光年,而銀河系星盤的直徑約為20萬光年,然后我們的太陽系在銀河系鐘就下圖那么一點點。
今朝我們走的最遠的是觀光者一號是1977年9月5日發射的,方才走到太陽系的最外層,然而人類可能很長一段時候內城市被鎖死在銀河系中,因為以今朝的科技程度想達到解脫銀河系引力的速度,還有很長的路要走,可能要達到可以或許操縱星系能量的宇宙二級文明,今朝為0.7級,我們連可控核聚變都尚未把握。
那我們是若何認知宇宙?外星人地點的宇宙的物理性質和宇宙的空間的樣子和我們一樣嗎?
各標的目的同性
人類認知進級
此刻天文學家對宇宙的不雅點是各標的目的同性,也就是“外國的月亮和中國一樣圓”。宇宙如斯寬廣,對于宇宙的研究,我們本家兒要靠不雅測和計較。早期人類本家兒不雅意識強,手藝程度比力弱,履歷了地心說,日心說,當牛頓的萬有引力呈現,人類那時認為那時科學已經登峰造極,可以解決上天入地的問題,此中萬有引力就是描畫整個宇宙的,毗連天體的東西,那時對宇宙的熟悉是,宇宙是無限大的。
尺度宇宙模子的降生
跟著《廣義相對論》的呈現,我們有了描畫宇宙的方程,連系哈勃發現四周星系都在退行遠去,于是場方程有了一個宇宙膨脹的哈勃系數,在這樣查缺補漏的環境下,我們終于對宇宙有了一個整體的熟悉,宇宙并非無限大的,它有鴻溝,并一向在膨脹。
這個氣球一向在增大,申明它是豐年齡的,那么它的原始狀況是什么?神父勒梅特第一個提出了大爆炸的學說,跟著后來一系列科學家的插手,宇宙大爆炸理論應運而生。后來科學家們又發現了宇宙遍地都布滿了大爆炸的余波——宇宙布景輻射,進一步論證了該理論。
(宇宙微波布景輻射)
宇宙大爆炸
宇宙大爆炸是一個包含萬象的理論,描畫出了宇宙的框架以及宇宙的標準,它始于一個奇點(無限致密的點)。
1)在大爆炸發生之前的時候內,以奇點為中間的地點區域宇宙起頭膨脹。
2)然后形當作宇宙布局形當作所需的波動。
3)膨脹竣事了,熱爆炸發生,發生了布滿物質和輻射的宇宙。
4)平均的物質遍布宇宙,彼此吸引,宇宙逐漸冷卻,膨脹繼續。
5)跟著時候的流逝,宇宙自由的成長,于是便有了今天所不雅察到的廣漠的宇宙布局,然后繼續膨脹。
一般來說宇宙大爆炸的圖片都是上面那樣的,是為領會釋宇宙物質發生的過程和時候,然而現實上是下圖這樣的,就如同從一個點為中間像吹了一個圓形的氣球一樣平均擴張。
由此可知:在宇宙的標準上,我們的位置并不出格,一切都是平等的。物理定律在宇宙遍地具有普適性,包羅所有的偏向和位置,星系的堆積水平,宇宙膨脹速度和其他深奧無極量的性質都是不異的。從更大的標準上看,宇宙在任何處所看起來都是一樣,即天體物理學家所說的“各標的目的同性”。
各標的目的異性
在2020年4月出書的《天文學與天體物理學》雜志上有一項新研究中:宇宙的膨脹率取決于我們不雅察的偏向。若是這是真的,那就有意思了。這將傾覆我們今朝所熟悉的宇宙,申明外星人地點的宇宙和我們的紛歧樣。那這個理論的可托度有多高呢?
溫度與光的相關性
這項新研究是經由過程對大量的X射線團簇(發射大量X射線的大型星系團)進行闡發。
科學家先按照經驗及不雅察,記實并計較了X射線光的發光度與X射線不雅察溫度之間的相關性。于是就能確定這些星系團的溫度。于是乎它們就按照不雅察繪制了下面這張圖。
他們得出了一個結論:宇宙分歧的偏向上膨脹速度分歧。從上圖的深色的紫色區域和黑色區域膨脹率在69-65之間,而在之前我們所認為的各標的目的同性測得的膨脹率為67.80±0.77。這樣的成果若是切確,那么宇宙大爆炸理論,尺度宇宙模子就要從頭考慮了。
不外很快美國國度航空航天局錢德拉x射線天文臺跳出來說,我們不雅察到的光和溫度的關系與您們不雅察的關系似乎不太一樣。我們不克不及以光作為溫度的依據,物理上也詮釋不了它們的相關性,不克不及以該相關性作為依據。下圖文錢德拉不雅察到的數據:
宇宙中的兩個速度
經由過程X射線并非像星系的紅移和藍移可以確認星系的退行速度的那么簡單。具體來說的話宇宙的天體相對我們來說都存在兩個速度。從較小的標準看,宇宙中存在引力和暗物質的感化,星系間會略有分歧,從較大的標準看,星系群都按照哈勃膨脹系數的比例,遠離我們,星系的速度都源于這兩個身分的疊加。
例如:上圖所示,我們的四周宇宙中密渡過高的區域(紅色),引力和四周星系的推力及拉力發生的速度身分及偏向都較多(線和箭頭代表速度和偏向)。然而,所有這些活動都嵌入在膨脹的空間布局中。是以,我們不雅測到和測量出的星系紅移或藍移是空間膨脹和遠處被不雅測物體活動的組合。
質疑
現實上,光度和溫度之間簡直存在關系,可是查看的X射線簇具有分歧質量,分歧速度色散,分歧重元素數目等,即使距離較遠,相關性也會呈現必然的誤差。例如下圖數據就表白了分歧的金屬品貌會導致x射線光度與溫度之間的相關性存在很大差別,申明這種相關性并不不變。
宇宙在各個偏向上的膨脹可能不盡不異,但要證實這一點,還需要更多的研究。這要求做到精確、周全和毫不迷糊。一個糟糕的校準,一個未經測試或驗證的假設,或任何數目的系統錯誤都可能得出各標的目的異性這樣的結論。
結論
這項研究另有爭議,還沒有達到令人信服的程度。關于外星人的宇宙的不雅點還遵循本來各標的目的同性的理論,臨時還和我們一樣,今后是否還會一樣只有期待科學家進一步研究,有生之年要能發現宇宙模子被傾覆了也是件趣事,固然這個概率極低,不外科學就是一個不竭傾覆、改革的過程。
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