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韋伯看到宇宙最深處,發現大爆炸似乎沒有發生!科學家:感到恐慌
2023/10/03

地球是一顆美麗的藍色星球,在地球上生活著各種各樣的生物,有海洋生物,有陸地生物,有兩棲生物和微生物等等,人類是地球上最有智慧的生命,從誕生以后,人類就開始不斷的探索世界的奧秘,經過幾千年的科技發展,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度很快,當人類走出地球看到宇宙之后,人類的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人類想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命是不是還存在外星生命,帶著這些疑問,人類走上了探索宇宙的道路,目前人類探索宇宙基本上都是依靠望遠鏡,現在人類已經發現了很多太空望遠鏡,比如說哈勃望遠鏡。

哈勃望遠鏡是運行在地球軌道上的空間望遠鏡,早在1946年的時候,天文學家萊曼.

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斯皮策就想將望遠鏡升空,不過由于當時人類的科技有限,而且將望遠鏡升空需要花費大量的資金,所以這個項目當時并沒有實施。直到1980年的初的時候,空間望遠鏡以哈勃命名,并且在1990年的4月24日將望遠鏡發射升空,為什麼要將望遠鏡命名為哈勃呢?這是為了紀念著名的物理學家埃德溫.哈勃,在20世紀初的時候,愛德溫.哈勃發現了宇宙膨脹的理論,打破了愛因斯坦的靜態宇宙模型,讓人類對宇宙有了新的認識,為了紀念這位偉大的科學家, 所以將望遠鏡的名字命名為哈勃望遠鏡。

哈勃望遠鏡對人類探索宇宙起到了重大的貢獻,一直以來科學家都懷疑活躍星系和類星體中心存在巨大的黑洞,但是哈勃望遠鏡之前幾乎就無法觀測到類星體的宿主星系,而類星體在遙遠的宇宙邊緣,哈勃望遠鏡通過仔細觀察,并且追蹤了數十個星系中心的恒星運動,發現這些星系核球中心都存在一個巨大的黑洞,這些黑洞的質量從太陽的數百萬倍到數十億倍不等,除此之外,哈勃望遠鏡還為人類提供了類星體的高分辨率,發現了星系和類星體中心黑洞的復雜為來源。

哈勃望遠鏡雖然很強大,但是和前段時間剛發射的韋伯望遠鏡相比,哈勃還是差一些。

韋伯太空望遠鏡原計劃是2007年發射,當時的預算是5億美元,發射升空是在2021年年底,從制造到發射已經花了100億美元,這個費用相當于中國24年間從成立項目到神舟11號的全部費用,韋伯太空望遠鏡是最大的紅外空間望遠鏡,口徑6.5米,最初設計8米,但是因為預算問題縮小了尺寸,這也是觀測宇宙大爆炸第一縷光的最低要求了,望遠鏡襯底用的是鈹,鈹比鋼強六倍,密度只有鋁的三分之一,輕且堅硬,可承受各種溫度。韋伯望遠鏡配有5層可展開的遮陽板,離太陽最近的層厚僅僅為0.05毫米,其它層厚0.025毫米,能夠阻擋絕大部分太陽光,望遠鏡搭載了高靈敏度的近紅外相機、光譜儀等觀測儀器,能夠觀測波長范圍0.

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6到5.0微米的波段,韋伯望遠鏡升空的主要任務是探索深空,研究宇宙誕生初期的狀態。

韋伯望遠鏡是紅外望遠鏡,也就是觀察宇宙深空的紅外線,紅外觀測有很大的優勢,早期宇宙發出的紫外和可見光線波長因為紅移被拉長,朝著光譜的紅端移動,最終以紅外線的形式抵達近地空間,所以紅外望遠鏡比可見光望遠鏡更有利于觀測遙遠的天體,為了防止地球的紅外污染,韋伯太空望遠鏡被送出了大氣層。由于韋伯望遠鏡的運行軌道在距離地球150萬公里外,所以對其進行維護是不可能的,科學家在發射韋伯望遠鏡之前,就將所有可能遇到的情況都計算在內了,為了調整光學系統,韋伯太空望遠鏡還配備了126個小型電機,利用韋伯太空望遠鏡科學家能夠對宇宙有更加清楚的認知。

韋伯望遠鏡比較特殊的就是它的運行軌道,它不像哈勃望遠鏡那樣,一直都在圍繞地球轉動,由于它距離地球150萬公里,所以它能夠拍攝到更加清晰的照片,韋伯望遠鏡給人類傳回了第一批全彩宇宙圖像以及光譜數據,在首批公布的五張照片中,所蘊含的信息能夠讓整個科學界震驚,在短短5張照片中,韋伯望遠鏡清晰的為人類展現了46億年前的星系團,那個時候太陽剛剛誕生,除此之外,韋伯望遠鏡還拍攝到了創生之柱,在2022年10月,韋伯望遠鏡還拍攝到了著名的創生之柱,創生之柱位于地球約6500光年的鷹狀星云內,曾在1995年被哈勃望遠鏡捕獲,而這次韋伯拍攝到的創生之柱更加壯麗,值得一提的是,在2018年6月,英國科學家首次在太空中發現并繪制出了創生之柱內極其微弱的磁場。

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在照片中,我們看到的創生之柱非常渺小,只有手掌那麼大,不過創生之柱從上到下有4萬光年之長,和地球距離7000萬光年。創生之柱色彩斑斕,從外表上看有紅色,藍色,綠色,還有一些其他淺淡的顏色。其實顏色的產生是由創生之柱表面的元素決定的,比如紅色就來自于表面的硫元素,藍色就來自于表面的氧元素。科學家認為在幾千年以前,有一個超新星爆炸,爆炸產生的超聲波,導致了創生之柱快速地削減。創生之柱有的變成了恒星,有的變成了小顆粒,雖然現在從外表上看創生之柱呈現的是一個魔爪的樣子,但是數萬年之后魔爪也會最終變小,可能這樣的美妙景觀也不能持續多年。現在我們看到的創生之柱其實是它6500年前的樣子,有一些科學家認為,現在創生之柱可能已經不復存在了,但是人類想要在此看到這一畫面,需要等6500年之久。

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看到這里,相信很多人都會覺得宇宙浩瀚而神秘,不過根據科學家對韋伯望遠鏡最新的觀測數據分析得出,138億年前的宇宙大爆炸好像沒有發生過,根據《arXiv》刊載的一項新研究,標題開頭甚至寫了恐慌,科學家AllosonKirkpatrick表示:現在我發現自己凌晨三點醒著躺在床上,想知道我做的一切是否都是錯的,畢竟宇宙大爆炸是目前科學家最為認可的理論,大爆炸理論認為,我們的宇宙誕生于138億年前,在138億年前,有一顆奇點發生了爆炸,奇點是一個質量無限大、能量無限大、熱量無限大、密度無限大、體積無限小的點。

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這個點爆炸以后,我們的宇宙快速的向四周膨脹,經過漫長的時間,我們的宇宙才膨脹成現在看到的樣子,雖然在科學界有很多關于宇宙起源的理論,但是宇宙大爆炸是理論是科學家經過多次驗證得出的,而且并不是憑空猜測出來的,有一定的理論依據,比如說宇宙膨脹理論,一直以來科學家都認為我們的宇宙是靜態的,這個想法一直持續到1917年,當時愛因斯坦利用廣義相對論提出了靜態宇宙模型,最終得出了一個叫做愛因斯坦場方程,通過這個方程,他最終計算出一個有限、無界、靜態的宇宙模型。愛因斯坦當時為了使他自己通過廣義相對論演變而來的愛因斯坦場方程計算出來的宇宙成為一個靜態宇宙,他就在這個方程里面加入了一個修正項進去,而這個修正項名為宇宙項。

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之后天文學家勒梅特通過愛因斯坦的場方程計算出宇宙膨脹并最先提出了宇宙大爆炸的學說,不過宇宙膨脹的事實作證者是美國物理學家愛德溫.哈勃,在20世紀初的時候,美國天文學家愛德溫.哈勃發現了遠方的星系正在遠離地球,于是他斷定我們的宇宙正在處于膨脹當中,當時遠在德國的愛因斯坦聽到這個消息之后,馬上前往美國,親自確認了這個事實,并因此而修正了廣義相對論中的宇宙常數項,在1929年的時候,哈勃發布了里程碑式的論文,描述了他發現的初步結果,哈勃發現星系中的紅移隨著距離的增加而顯著增加,所有的星系看上去都遠離我們,越遠的速度越快。

這一觀測結果暗示了可觀測宇宙的體積正在膨脹,這就是哈勃定律,這個定律指出,星系的移動速度和他們到地球的距離成正比,這一發現表明宇宙在膨脹,而不是靜止不動的,宇宙膨脹的理論就類似于炸彈爆炸,這就間接的證明了我們的宇宙是由大爆炸產生的,除了這個證據之外,科學家還發現了宇宙微波背景輻射,在上個世紀60年代,美國科學家彭齊亞斯和R.

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E.威爾遜因為發現了這個現象被授予諾貝爾物理學獎,宇宙微波背景輻射證實了大爆炸學說溫度從極高逐步降溫到現在這個極低的預言,根據大爆炸的理論,在138億年前,宇宙處于極高的溫度,雖然經過了漫長時間的冷卻,但是大爆炸發生的輻射依然存在。

而這個背景輻射已經被科學家觀測到了,大約是2.7k,和大爆炸理論完美吻合,而且科學家通過宇宙元素豐度,也證明了宇宙是由大爆炸產生的,在目前的元素周期表中,前七個周期都已經填滿,總共包含了118種元素。前94號元素都是在自然界中存在的,盡管有些只是微量存在。95號之后的元素都是在實驗室中人工合成的,所以它們又被稱為人造元素。之所以人造元素在自然界中不存在,是因為這些元素的原子核非常大,往往具有放射性,導致它們極為不穩定,半衰期十分短暫,有些只有幾毫秒,所以它們很快就會衰變成較輕的原子核。

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即使地球上或者宇宙中的其他地方存在94號以上的元素,但它們的存在時間也是非常短暫,并且含量非常少。

根據科學家的研究結果表明,宇宙中將近75%都是1號元素氫,將近25%是2號元素氦,其他上百種元素的含量極低,并不存在元素周期表之外的其他元素。為什麼宇宙的主要元素是氫和氦呢?這就要追溯到138億年前,宇宙才剛剛形成數分鐘之時,高溫高密的原始宇宙通過太初核合成產生了氫和氦,它們的含量之比為3:1。此后,通過恒星的核聚變、超新星爆發、中子星碰撞等過程合成了一系列比氦更重的元素。但這些過程所能消耗的氫十分有限,所以目前宇宙的主要組成元素仍然是氫和氦。通過這些證據我們就能夠證明宇宙誕生于大爆炸,而韋伯望遠鏡傳回的這個信息,打破了科學家的認知。

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如果說宇宙不是來自于大爆炸,那麼人類物理學可能還會崩塌,科學家利用韋伯望遠鏡在宇宙中發現了一個編號為GHz2的星系,其直徑估計只有600光年,但是它的光子走了長達134億光年,可以計算出它的表面亮度是宇宙中最亮星系的600倍,密度是現在星系的數萬倍,而且根據科學家的觀測數據,遙遠星系中的星系似乎也不是各種各樣的形狀,并且也沒有發生大量的碰撞,大部分星系似乎都有平滑的星系盤和明顯的螺旋結構,雖然目前科學家還不能證明宇宙不是起源于大爆炸,但是宇宙大爆炸理論確實存在一些漏洞,比如說大爆炸之前的奇點是如何形成的?目前科學家還在積極的研究當中,未來隨著人類科技的進步,說不定人類能夠解開這個奧秘,對此,大家有什麼想說的嗎?

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