終於看到了！NASA韋伯望遠鏡拍到了原始星系，最前沿科學家找到宇宙極深處驚人證據！| #未解之謎

真實的宇宙 到底長什麼樣子 難道宇宙不是大爆炸形成的嗎 是誰在操控這一切呢 大家好 我是扶搖 歡迎回到一起探索 未解之謎 最近 美國宇航局和歐洲航天局 加拿大航天局聯合研發的 紅外線觀測用太空望遠鏡 微博 頻頻引起人們的關注 微博採用了最近流行的多個鏡面技術 主鏡的直徑寬大約是6.5米 此外 微博還配上了最先進的相機和分光儀 這些新的功能可以讓它的探測功力 比起前任 也就是哈勃望遠鏡 強大了很多很多 可以探測到從可見光 光譜中斷 到人眼看不到的中紅外輻射 果然 這個剛上任不到一年的微博 已經不負眾望了 它向地球傳送了很多張 在宇宙極深之處的精美照片 那些曾經在哈勃望遠鏡的鏡頭之下 無法被探測到的宇宙區域 如今 就這樣清晰的展現在人們的面前了 都說外行看熱鬧 內行看門道 當普羅大眾為宇宙的輝煌壯麗 正嘖嘖稱奇的時候 科學家們卻從這些照片中 看出了新的門道 甚至有人提出 從中發現了挑戰宇宙起源學說的證據 那麼今天我們就來聊聊 宇宙起源這個終極問題 說起宇宙起源 很多人頭腦中的第一個反應 就是宇宙大爆炸 Big Bang 這是當前最被大家接受的一個理論了 就是說 宇宙在大約138億年前 在一個密度極大 溫度極高的基點 突然爆炸了 並不斷的膨脹 然後又經過了漫長的演化 才達到了現在的狀態 那麼這個過程究竟是怎樣的呢 按照現有的模型 科學家們認為 大爆炸之後 宇宙開始急速的爆炸 這個膨脹速度是呈指數級的增長 並在這個過程中形成了中子 質子 電子 光子和中微子 夸克等基本粒子 隨著宇宙的不斷膨脹 溫度和密度就開始快速下降 在溫度逐漸降低 冷卻的過程中 宇宙中又形成了原子 原子核 分子等這些粒子 這些粒子又結合形成了普通的氣體 而這些氣體又逐漸凝聚成為了星雲 星雲又進一步形成了各種各樣的恆星和星系 而在星系之間又經過了漫長時間的碰撞 兼併 最終形成了我們現在所看到的這個宇宙 所以 按照這個理論 科學家們就一直認為早期的宇宙是一個混沌的地方 充滿了能形成星體的各種物質團塊 一切都很混亂 所以宇宙中最古老 也就是最早期的星系 是很小的那種 顯得有一些混亂的 畸形的系統 然而 微博望遠鏡卻看到了不一樣的景緻 微博捕獲了一些極其古老的星系畫面 人們發現 這些星系不僅是相當的巨大 而且內部是平衡的 結構也很好 這給人的感覺就是宇宙從無到有 跳過了漫長的星體演化過程 然後在一瞬間就形成了相當成熟而且完備的星系 這些微博望遠鏡的新發現 讓不少天文學家頓時就充滿了困惑 加州大學聖克魯茲分校的天文學家加斯·伊林沃斯 在接受《華盛頓郵報》採訪時就表示 現有的宇宙起源模型都沒有預測到這一點 它們全都無法解釋 為什麼宇宙在如此快的情況下 就形成了如此多的星體 要知道 在哈勃望遠鏡的時代 人們獲取的宇宙圖像基本證明瞭大家的猜測 也就是說 早期的星系就是混亂和看似隨意存在的 然而 現在微博望遠鏡傳回來的照片 和大家想像的完全不一樣 似乎在說 那些舊認知是由於哈勃的能力有限 才給大家造成了這樣的錯覺 也難怪有人提出 微博的這一發現正在挑戰 並可能改寫人們固有的那種對於宇宙起源的理解 並可能由此撼動宇宙大爆炸理論一直以來的基石 雖然有些人可能有意無意地將宇宙大爆炸視為真理 但是在科學界 有關宇宙到底是如何形成的 其實還是有很多不同的聲音的 比如2020年諾貝爾物理學獎得主 英國著名數學物理學家羅傑.彭羅斯 他就提出了一個循環宇宙的概念 什麼意思呢 我們來說一說 因為按照宇宙大爆炸理論 我們這個宇宙是有始有終的 它是誕生於138億年前 最終歸於熱季 也就是說整個宇宙的能量全部轉化為熱能 再也沒有可以維持運動或生命的能量存在了 宇宙中一片死寂 這就像很多人相信的 人的生命只有一次 人死如當滅 啥都沒了 但是彭羅斯卻不這麼認為 他認為 宇宙其實不只存在於一次 而是循環往復的 他提出了一種共行循環宇宙模型 認為無限擴張之後的宇宙和緻密的基點 可以通過共行映射平滑地連接在一起 而這個理論就可以回答一個很多人都想知道的問題了 就是大爆炸之前 宇宙到底是什麼樣的 彭羅斯的答案就是 大爆炸之前其實是一個和我們現在這個宇宙物理定律相同的宇宙 而我們這個宇宙也會在無限擴張之後 成為下一個宇宙的起點 兩者無縫對接 宇宙沒有開始 也不會結束 更不會丟失任何東西 是無限循環的 這就如同人的輪迴轉世一樣 生命逝去之後 還會以新的方式誕生 彭羅斯很早就提出了這個循環宇宙的設想 之後 他也一直在尋找支持這個理論的證據 沒想到 終於在他89歲那一年還真的找到了 2020年5月 彭羅斯在皇家天文學會月刊發表了一篇重磅論文 叫《微波輻射中存在霍金點的明顯證據》 在這篇文章中 他表示 在宇宙微波背景輻射中 他找到了以前的宇宙存在過的證據 這裡有兩個概念要和大家說一下 一個就是宇宙微波背景輻射 還有一個是霍金點 我們先來說說宇宙微波背景輻射 它被認為是宇宙在大爆炸之後 充滿整個宇宙的電磁輻射 按照一貫的說法 也就是在大爆炸之後 宇宙在各個方向均勻的膨脹 按照這個說法 宇宙的微波背景輻射的溫度 在宇宙各個方向也是基本相同的 而彭羅斯和他的團隊 在宇宙微波背景輻射中 發現了至少6個溫度偏高的點 大家就把這些點叫做霍金點 而這些霍金點的大小有多大呢 有相當於8個月球那麼大 彭羅斯認為 這很可能就是上一個宇宙留下的印記 彭羅斯說 宇宙在每一次循環的最後會發生大爆炸 星系灰飛煙滅 溫度不斷降低 最後變得空空如也 裡面沒有物質 只有能量和輻射 以及吞噬了所有物質的黑洞 隨著宇宙的溫度不斷降低 直到比這些黑洞的溫度還要低的時候 黑洞就會蒸發了 以輻射的方式向宇宙輻射能量 這樣黑洞的體積會慢慢縮小 但溫度會隨之慢慢升高 那麼它的最終命運是什麼樣呢 說到黑洞的最終命運 就說到我們剛才提到的霍金點了 1974年 霍金在《自然》雜誌上發表論文指出 黑洞在壽命即將結束時 會在最後0.1秒之內發生爆炸 釋放大約10的30次方那麼多爾格的能量 這是什麼概念呢 就是大約相當於100萬個 百萬噸級的氫氮釋放的能量 所以彭羅斯結合霍金的說法 認為宇宙末期吞噬一切的巨大黑洞 在爆炸之後產生的明亮特徵 會在下一個宇宙中體現出來 那就是宇宙微波背景輻射上 那些溫度偏高的點 而正是因為黑洞向宇宙輻射能量 蒸發 爆炸的概念是由霍金提出來的 因此這些點就被命名為霍金點了 我們剛才說到彭羅斯和他的團隊 就在這個宇宙微波背景輻射中 發現了至少6個霍金點 他們認為這很可能就是上一個宇宙留下的印記 好了 回到我們今天的主題 宇宙的起源 這位彭羅斯的觀點相當的新奇大膽 也確實在科學界掀起了熱烈的討論 甚至還被登上了新聞頭條 雖然並不是所有的科學家都認可他的想法 但是他確實為大家打開了一扇窗 帶來了新的風景 讓人們可以跳出以往固有的思維 從另一個角度來看問題 說到這位彭羅斯 他還真的是一位比較特別的科學家 他常常會有很多的歧思異想 在其他科學家正在不斷研究新科技的時候 他除了探尋這個循環宇宙學說 而且還在試圖證明人有靈魂 他認為人在去世之後 靈魂也就是意識會以量子形式回歸到宇宙中 不過這部分內容 我們就不在這期節目和大家介紹了 等到之後的節目再和大家聊 其實 在彭羅斯找到霍金點之前 也曾經有一組科學家 對於宇宙微波背景輻射上的特殊區域 產生過濃厚的興趣 並且他們還經過了一番研究 得出了另外一個很有意思的猜想 就是多元宇宙 英國倫敦大學學院物理與天文學系的斯蒂芬‧菲尼 曾經在一篇論文中說 我們人類所生存的這個宇宙 只是一個巨大宇宙中的一個小宇宙 大宇宙中有很多的小宇宙 它們的物理特性可能各不相同 每個小宇宙都如同一個泡泡 可以自由地在大宇宙中移動 甚至這些泡泡 也就是小宇宙 在彼此之間還會發生碰撞呢 而這些碰撞的產生記錄 就會留在宇宙微波背景輻射上了 這個聽起來是不是有點像人體中 有無數的細胞的那種感覺呢 菲尼的研究小組在宇宙微波背景輻射上 發現了四個丙狀的圖形 還給它們起了個名字 叫宇宙淤傷 根據他們這個說法 我們這個宇宙至少已經被其它宇宙 撞過四次了 這個多元宇宙和我們常說的平行宇宙 有一些相似之處 不過 在菲尼的多元宇宙中 似乎這各個小宇宙是完全獨立的 互不干涉的 一個生命也不會同時存在於多個小宇宙當中 而平行宇宙這個理論 則是認為在不同的宇宙中 都有同一個生命 只是它們在按照不同的軌跡在發展 聽到這兒 大家是不是覺得 這科學界的討論還挺豐富 還挺熱鬧的呢 不過 其實這些都是基於現代科學 發展出來的假說 而這些假說都無法回答一些本質上的問題 比如物質是如何憑空產生的 這麼說吧 我們舉個例子 如果有個人說有一天他走進了一個房間 這房間裡是空的 什麼也沒有 於是呢 他就打了一個響指 結果 一段時間之內 所有的傢俱都竟然有序地出現了 如果有人這麼說 大家會相信嗎 肯定會覺得這是在開玩笑 其實 這個大爆炸理論就是這個概念 大家想一想 混沌無際的宇宙 為什麼突然產生了各種基本粒子 還有 這些基本粒子 是按照一定的物理定律結合成了原子 分子 之後更是形成了星球 星系 以至萬事萬物 比如 現代科學研究發現 在宏觀世界 如果沒有引力的話 那麼一切都將會土崩瓦解 而在微觀世界裡 要是沒有電磁力 強力和弱力 來維繫著分子 原子和各種粒子 那麼這些粒子就要消失了 可問題是 這些力是誰給加的呢 這些物理定律 自然法則 又是誰幫我們制定的呢 曾經 還有學者提出過疑問 按照熱力學的第二定律 也就是商增定律 事物在沒有外力干涉的情況下 都是從有序向無序發展的 比如 房間會越來越亂 手機會越來越慢 宇宙會在最終走向熱氣 可是回過頭來說 回到最原始的宇宙初期 那個時候 為什麼宇宙會從無序走向了有序呢 冥冥之中是不是有什麼力量在干涉這一切呢 其實 在古代 人們大多數是相信一個道理的 就是宇宙 天地 萬物 都是由神創造的 比如 中國的神話故事中 就有盤古開天地 女媧用泥土造人 而西方猶太教 基督教信仰 也認為上帝在六天之內 創造了天地萬物 並根據自己的樣子造了人 只是之後 現代科學產生了 人們又開始反對傳統信仰了 甚至開始否定神的存在 比如 這個宇宙大爆炸理論推出來之後 不少人就把這當成真理了 並認為這說明沒有神的存在 宇宙照樣可以產生 而且也能發展呀 這裡我們給大家介紹一個故事 是發生在英國著名物理學家牛頓 和天文學家哈雷之間的故事 我們之前也提到過 這裡再說一下 有一天 一直不相信有神存在的哈雷 去拜訪了一下有虔誠基督教信仰的牛頓 一進屋 哈雷立即就被桌子上 一個精美的太陽系的模型給吸引住了 他不住的讚歎 哈雷就問牛頓 誒 這是誰做的這個模型啊 牛頓回答說 沒有人啊 就一堆原材料放那 他們自己就組合成這樣了 哈雷這當然不信了 一直就追問牛頓 這個時候呢 牛頓才非常語重心長地對他說 這個模型雖然精巧 但比起真正的太陽系 實在算不了什麼 你尚且相信一定有人製造這個模型 那麼比這個模型精巧了億萬倍的太陽系 豈不是全能的神用高度智慧創造出來的嗎 這番話讓哈雷頓時有所領悟 是啊 我們在之前的節目中 也和大家一起探討了 宇宙有多大 宇宙的結構有多奧妙 很多看過的朋友給我們留言說 他們也驚訝於這個宇宙的浩瀚無窮 那麼大家再想想 如此宏大 莊嚴 精妙無比的宇宙 真的只是在一次大爆炸之後 隨機自我演化出來的嗎 這個概率可能比猴子敲打鍵盤 彈出了一本百科全書的機率還要小 其實 科學和神學並不對立 只不過兩方是站在不同的角度 不同的層次去看這個世界的 科學是在觀察和研究事物的表現 並努力透過一些現象去找出內在的規律 但是人們目前的科學並不發達 所以對於這個宇宙 對於這個世界的研究也是很有限的 這就很像盲人摸象 摸到象牙的人就會說 哦 這大象長得像個蘿蔔 然後摸到大象耳朵的就說 不對不對 這大象長得像個波及 摸著鼻子的也堅定的認為 大象是像一根杵一樣 摸到象腿的則是堅持認為說 大象這明明就是一根柱子一樣的存在 然而 這些都不能代表大象真正的模樣 科學也是如此 目前誰也沒有辦法說 科學已經洞察了宇宙的一切 對吧 所以 如果我們以更開放的心態 來看待這一切學說 理論的話 那格局就不一樣了 看的也就會更全面一點了 好了 今天的分享就到這裡 背景知名 我是扶搖 我們下次見