五個讓物理學家夜不能寐的宇宙終極問題

五個讓物理學家夜不能寐的宇宙終極問題

縱觀科學領域,只要人類試圖去解決問題,就會出現更多的問題和未解之謎。物理學就是這么一個領域,吸引著無數最聰明的人類投入畢生精力去不斷求索。下面,就是物理領域中亟待解決的五大未解之謎:

為什么物質比反物質更多?

理論上,宇宙大爆炸應該在宇宙中創造相同數量的物質和反物質。然而,沒有——至少物理學家目前還沒有看到。物質無處不在,幾乎組成了宇宙中的一切。但到目前為止,物理學家只發現了極少量的反物質。這究竟是為什么?構成物質的粒子不應該有對應的反物質粒子嗎?似乎宇宙定律并沒有像作用于物質一樣地作用于反物質??茖W家正試圖弄清楚其中原因,以及這對于宇宙的意義。

暗能量與暗物質為何物?

五個讓物理學家夜不能寐的宇宙終極問題

我們能看見的東西只占宇宙的5%,另外95%由被稱為暗能量和暗物質的不可見東西組成。這些東西看不見摸不著,只能通過觀測它們對恒星和星系的影響來知曉它們的存在。物理學家一直在苦苦尋找方法來正面研究這些“黑暗”的東西。

宇宙究竟有多大?

根據最精確的觀測結果,科學家推斷目前宇宙的年齡約為138億年。然而,宇宙的半徑并非為138光年,而是465億光年。在宇宙中,時空是彎曲的,用宇宙時間乘以光速得到的距離是沒有物理意義的。確定可觀測宇宙究竟有多大是一個很大的挑戰,因為宇宙不是一個靜態的實體,它還在不斷地膨脹。

平行宇宙是否存在?

五個讓物理學家夜不能寐的宇宙終極問題

即使我們對自己的宇宙還未完全了解透徹,但這并沒有阻止我們好奇是否還存在著其他的宇宙,即所謂的平行宇宙。但有些人對平行宇宙的存在提出了質疑:在宇宙大爆炸之后,所有物質占據了宇宙空間,膨脹速度放緩。因為宇宙膨脹速度放慢了,如果存在多重宇宙,它們就不會像我們的宇宙一樣膨脹。

這僅僅是物理學家所提出問題的一小部分,而且這一切都歸結于回答最后一個問題:

宇宙的終極命運是什么?它會如何終結?

有物理學家認為宇宙的最終命運可能是“大坍縮”,即宇宙中所有物質再次收縮回最初大爆炸的奇點。暗能量推動宇宙膨脹,如果引力最終能超越暗能量主宰宇宙,那就會出現這種情況。然而,目前科學家觀測到宇宙正在加速膨脹。因此,宇宙可能就此永遠膨脹下去,直至最終變得無盡空虛,不過這個時間可能要在數萬億年之后。

  

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