根据大爆炸理论,我们居住的宇宙诞生于138亿年前,源自一个体积极小的奇点。自那时起,宇宙不断膨胀,科学家通过观测发现其膨胀速度甚至超越了光速。如今,已知的可观测宇宙直径已达930亿光年之广。
如同气球的膨胀,我们的宇宙范围不断延展,气球之外则是尚未触及的领域。那么,在宇宙的尽头究竟存在何物?是虚空还是其他未知之物?针对这一疑问,科学家们提出了五种理论,今天让我们一起探索这五种理论,揭开宇宙之外的神秘面纱。
我们已知的可观测宇宙直径约为930亿光年,这意味着即使以光速行进,到达宇宙边界也需耗时同等。以光速30万千米/秒计算,航行930亿年的距离是人类难以想象的巨大尺度。科学家们通过观测宇宙中的星体发出的光线来探究宇宙边际,然而宇宙之外无光线可循,故此我们无法直接感知那片未知之地。对于宇宙之外的情景,科学家们仅能基于科学逻辑进行假设。
第一种理论:多元宇宙(平行宇宙)学说。
多元宇宙包含所有可能宇宙的集合体,涵盖了所有空间、时间、物质、能量及物理常数。每一个可能的宇宙便是一个平行宇宙。20世纪中期,科学家在研究量子时发现,每一次观察的量子状态均不相同。由此有科学家提出,既然量子状态有多种可能,那么宇宙或许并非唯一,而是由多个类似的宇宙构成。例如,在某个宇宙中你阅读了这篇文章,而在另一个宇宙你选择了看电视,从而展开两条截然不同的故事线。这仅是一个简化类比,实际上量子不确定性可能导致无数个平行宇宙存在。
量子宇宙充满不确定性。你是否能够接受当前的你只是无尽随机事件中的一种可能?这似乎预示着某种命运安排。诸多影视作品以穿越平行宇宙为主题展开了丰富想象力创作,如《蝴蝶效应》、《前目的地》、《彗星来的那一夜》等作品。我们是否真的能穿越平行宇宙回到过去挽救遗憾?
根据爱因斯坦相对论,我们处于一个连续但可弯曲时空平面上,受引力影响会发生弯曲。引力极限下时空平面可能形成虫洞,提供穿越不同时空可能性。黑洞被认为是已知引力最大天体,其强大引力是否足以穿越时空?有人认为黑洞可能是通道,但我们无法验证因一旦通过事件视界将被巨大潮汐力撕裂成基本粒子。电影《星际穿越》展示了通过黑洞进入五维时空情节。
第二种理论:多维度宇宙论。
建立在弦理论基础上,弦理论认为自然界基本单元是非常微小线状“弦”。弦振动和运动产生各种基本粒子,弦理论认为至少需要十个维度构建理论框架使引力与量子力学相容。
弦理论学家认为所有粒子被限制在四维膜宇宙内,该膜漂浮于更高维度体宇宙中。空间最大维度可达11维,不同维度物质能量互不影响,少数特殊粒子如引力子和惰性中微子能穿越膜。我们无法感知额外维度时空,科学家认为额外维度卷曲在微小空间内仅留下几乎平坦四维空间成为可感知宇宙。伸出你的手想象你可能正触摸着11维空间却无法感知它。
引力跨越维度传递,《星际穿越》中墨菲父亲用引力向女儿传递信息即为例。此理论还解释了暗物质及暗能量来源可能性。根据计算,85%以上引力由未观察到暗物质产生。暗物质是否存在于无法感知额外维度?这些额外引力可能来自额外维度穿越而来。
第三种理论:多重宇宙论。
这种理论相对易于理解即宇宙不止一个我们生活在其中之一霍金生动比喻道:“宇宙诞生有点像沸腾水中冒出气泡许多小气泡出现然后消失这就是宇宙膨胀与坍缩曾经有许多宇宙消失当小气泡膨胀到一定尺度安全逃脱坍缩小泡时就形成今日宇宙。” 这些宇宙物理法则各异。
气泡间可能碰撞摩擦证实此理论需寻找“亲密接触”痕迹。普朗克天文望远镜数据揭示不均匀现象一些科学家认为由其他宇宙牵引造成是其他宇宙存在证明。科学家相信最终会走向终结多重宇宙研究或助智慧生物逃离死亡穿越至另一宇宙。
第四种理论:多层宇宙论。
认为宇宙层层叠加所处宇宙只是更大宇宙中子宇宙被包含在另一更大宇宙中如此无尽叠加形象理解可借助俄罗斯套娃。
第五种理论:“乌龟塔”假说霍金《时间简史》中讲述伯特兰·罗素故事演讲后老妇人告诉他世界并非如此而是被大乌龟驮在背上罗素追问乌龟站在何处答曰:“聪明年轻人但要知道这不仅仅是一只乌龟而是一只驮着一只下去乌龟塔啊!”印度传说地球被6只大象驮着停留在蛇上乌龟支撑中国也有类似宇宙观分三十三层或三十六层每层有名字居住不同种群拥有规则所谓一花一世界一树一菩提。