从138亿年到267亿年,韦伯望远镜的观测,让宇宙年龄翻了一倍!

当前位置:看文网 > 科技 > 科技知识 > 发布时间:2023-08-14 10:50 来源:未知 点击: 手机阅读
    宇宙是如何诞生的?这是人类走出地球之后一直都在寻找的奥秘,根据科学家的研究得出,我们的宇宙诞生于138亿年,在138亿年有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的,看到这里,可能有很多人都会产生一个疑问,就是宇宙的年龄是如何计算出来的?科学家通过研究星系在宇宙中扩散速度和可见物质的平均密度(以及引力对星系扩散的减速作用)。
宇宙年龄
    我们能够计算这些星系形成的时间,这能够让我们初步估测宇宙的年龄,然而,从很久以前的空间观测来看,通过研究深空,我们能够看到很久以前的宇宙,由于光速的限制,即使是非常久远的宇宙活动,在今天也能够被研究,研究发现,宇宙至少经历了一个暴胀阶段,此时引力似乎加速了星系的扩散,而非减缓,宇宙中最古老的物质也必定比宇宙本身年轻,以球状星团为例,它的年龄上显示出比较低波段,众所周知,宇宙正在膨胀,发现宇宙膨胀的科学家是爱德温.哈勃,他出生于1889年11月,父亲是当地有名的律师,从小父亲就会哈勃非常严格,这也培养了哈勃从小就努力刻苦的习惯,哈勃在上中学的时候,便随家人迁移到了美国。
 
    在1910年的时候,他以优异的成绩大学毕业,毕业后它遵从父亲的意愿,开了一家律师事务所,不过哈勃对法律并不感兴趣,他认为这样的生活非常枯燥,他最大的理想就是深入研究宇宙的奥秘,于是在一年之后,哈勃决定离开律师事务所,在1925年的时候,哈勃在科学界崭露头角。爱德温.哈勃通过 观测银河系当中的恒星光谱,发现这些光谱出现了异常,他们所缺失的特征颜色组和我们银河系当中的恒星情况相同,但是他们全部都朝着光谱的红端移动,并且相对的位移量都是一样的,对此唯一的解释就是宇宙在膨胀,正是因为星系在不断的远离我们,所以星系的光波频率都变小了,或者说发生了红移现象。
 
    宇宙膨胀的理论打破了人类的传统认知,让科学家对宇宙有了新的认识,一直以来科学家都认为我们的宇宙是静态的,就连爱因斯坦当年都认为宇宙是静态的,爱德温.哈勃的理论,给人类探索宇宙有了新的方向,科学家认为,从宇宙大爆炸之后,我们的宇宙就一直都在不断的膨胀,而且膨胀的速度非常快,已经超过了光速,科学家为了能够研究宇宙更多的奥秘,发射了很多先进的望远镜,比如说韦伯望远镜,韦伯太空望远镜原计划是2007年发射,当时的预算是5亿美元,之后在2021年年底发射升空,从制造到发射已经花费了100亿美元,相当于3个卡西尼号,18辆机遇号火星车。
 
    这个费用相当于中国24年间从成立项目到神舟11号的全部费用,韦伯太空望远镜是最大的红外空间望远镜,口径6.5米,最初设计8米,但是因为预算问题缩小了尺寸,这也是观测到宇宙大爆炸第一缕光线的最低要求了,而且镜面是18块正六边形镜面拼接而成,质量很轻,为了能够增加反射光,镜面还镀了一层金,厚度只有120纳米,这个厚度是人头发厚度的200分之一,光是涂这个表面就花费了工程师6年的时间,每块镜面后面都装有7个马达,以便能够做到10纳米精度的镜片调整,望远镜不光是拼接式,还是折叠式,必须如同折叠伞一样才能够装到发射火箭中,韦伯望远镜升空之后,象征着人类对太空探索进入了一个全新的时代。
 
    韦伯望远镜升空之后,距离地球有150万公里,要知道月球和地球的之间的距离也只有38万公里,这意味着韦伯望远镜比地球和月球之间的距离还要远,看到这里,可能有很多人都会产生一个疑问,就是为什么韦伯望远镜要放在这个位置?其实这个位置有很多好处,毕竟韦伯望远镜位于第二拉格朗日点上,重力相对稳定,因此相对于地球、月球、太阳的位置都是不变的,不需要频繁的修改位置,而且在这个位置,他不会受到地球轨道附近的尘埃影响,得到的数据非常准确,而且只要把防晒的工作处理好,这个位置就能够观测到很多较暗、较冷的天体以及微弱的信号。
 
    对于詹姆斯.韦伯太空望远镜来说,主要的目标有四个:1、观测宇宙大爆炸之后,宇宙中形成的第一批恒星和星系的信号,2、研究星系的起源和演化,3、研究恒星和行星系统的起源,4、研究行星系统和生命起源,科学家通过韦伯望远镜传回的数据看到了不一样的宇宙,在首批公布的照片中,所蕴含的信息能够让整个科学家都震惊,在短短几张照片中,韦伯望远镜清晰的为人类展示了46亿年前的星系团,那时候的太阳刚刚诞生,除此之外,韦伯望远镜还观测到了距离我们51亿光年外的宇宙,从照片中我们能够看出,宇宙中的星系就如同地球上的沙子一样,密密麻麻的,每一个小亮点都代表了一个星系。
 
    虽然韦伯望远镜给人类带来了全新的宇宙,但也让科学家感到疑惑,最近科学家通过韦伯观测到的数据发现,宇宙年龄大约是267亿年,这是科学家根据韦伯望远镜过去一年的观测数据分析出来的,尤其是其中关于远古星系的数据,因为韦伯发现的高红移星系比预期更大更多,这意味着宇宙在很早的时候就开始了星系退行,而星系退行是计算宇宙年龄的重要指标,从上个世纪20年代,美国科学家哈勃发现这一现象之后,科学家就开始根据星系退行的速度反推宇宙大爆炸的时间,从而确定宇宙诞生的时间。
 
    哈勃的观测结果揭示了宇宙扩张的一个重要后果,那就是光的拉伸,即使远方星系发出的光随着距离的增加会不断向红端偏移,这样一来星系离我们越远,它看起来就越红,韦伯望远镜此次的新发现就聚焦在星系红移身上,韦伯望远镜观测到的高红移星系比预期要大,这说明这些宇宙边缘的星系和地球的距离更远,这样他们就必须在更遥远的过去开始远离地球才行,而这个更遥远的过去很明显是超过138.2亿年前,也就是超过目前的宇宙年龄,所以在韦伯望远镜的观测证据面前,宇宙的年龄只能够延长到267亿年,只有这样才能够为韦伯望远镜此次观测到的遥远星系提供足够的退行时间。
 
    其实在之前,科学家就发现宇宙诞生的时间有一定问题,因为科学家发现了比宇宙还古老的恒星,在2000年的时候,欧洲天文局通过卫星测出玛土撒拉星的年龄大约是160亿年。看到这里相信有很多朋友都感到非常的不可思议,毕竟我们的宇宙才诞生138亿年,为什么宇宙中会出现比宇宙本身还古老的恒星呢?一开始科学家认为一定是计算错了,不过在后续几年时间里,科学家多次对这颗恒星进行了测算,最终计算出玛土撒拉星的年龄是144亿岁,虽然比之前计算的结果少了十几亿年,但是144亿岁也比宇宙诞生的时间要长。当时有很多科学家认为,这颗恒星并不属于我们的宇宙。
 
    而是由其他平行宇宙穿越过来的,相信很多人都听说过平行宇宙,平行宇宙在很早的时候就被科学家提出来了,科学家认为在我们的宇宙外面还存在其它的宇宙空间,我们的宇宙可能是其它宇宙衍生出来的,而其它宇宙也可能是我们的宇宙衍生出来的,不同的平行宇宙中,都有一个时空隧道,如果我们能够找到这个时空隧道,那么我们就有可能利用这个时空隧道穿越到另一个宇宙中,如果宇宙中真的存在这样的隧道,或许这颗恒星就是在运行过程中,不小心闯入了时空隧道,然后穿越到我们的宇宙中。有很多科学家认为,黑洞可能就是穿越时空的入口,黑洞的性质是不断的吞噬物质,而这些被吞噬的物质到底去了哪里?目前科学家还不知道。
 
    科学家猜测,这些被吞噬的物质可能由另一个神秘的通道喷发出去,而这个神秘的通道就是白洞,白洞的性质就是不断的喷发物质,黑洞和白洞连接在一起就形成了虫洞,虫洞就是能够穿越时空的隧道,不过这也仅仅是科学家的猜测,宇宙中到底有没有时空隧道?目前科学家还在寻找当中,除了这个猜想以外,还有很多人认为,是不是我们宇宙诞生的时间算错了?而这次韦伯望远镜发现的最近数据表明,宇宙大爆炸的时间可能是人类算错了,不过目前科学界还没有正式宣布修改宇宙的年龄,现在科学家对韦伯望远镜的观测数据正在进行研究,也许韦伯望远镜观测到的数据也是错误的。
 
    如果说宇宙真的诞生于267亿年,对于人类来说并不是一件好事情,毕竟宇宙诞生这么久,那么在宇宙中应该存在比人类文明更早的文明,对于它们的科技来说,人类根本无法想象,要知道人类文明诞生几千年,已经能够走出地球探索宇宙了,这说明文明发展的速度很快,科学家认为,在宇宙大爆炸10亿年之后,宇宙中的环境开始变得稳定,宇宙中第一批恒星和行星开始诞生,如果按照这个时间来计算的话,那么到现在为止,宇宙中第一批诞生生命的星球,它们已经发展了上百亿年了,我们能够想象一个上百亿年的文明,它们的科技水平有多么强大吗?
 
    说不定它们早就发现地球了,只是觉得人类的科技太落后,一直都没有来地球,早在上个世纪60年代的时候,著名的科学家卡尔达舍夫建立了严密的宇宙文明等级制度,将宇宙中所有的文明划分为三个等级,一级文明被称为是行星文明,这种文明的一切活动几乎全部围绕着本行星的资源来开展,目前人类的文明还不到一级文明,只能够算0.7级文明。毕竟人类现在还没有办法将地球上所有的资源全部利用。二级文明被称为是恒星文明,当一个文明的科技达到二级文明之后,这个文明就能够制造出戴森球来,这是一种能够将恒星完全包裹起来的装置,它能够源源不断的吸收恒星的能源,如果人类的文明达到二级文明,那么人类也能够制造出戴森球来,将太阳包裹起来,然后源源不断的吸收太阳的能量。
 
    三级文明被称为是星系文明,当人类进入三级文明之后,人类对于生命的理解已经非常深入了,疾病或许不再是困扰人类的一大因素,甚至还会直接对个体的DNA进行修改,在移民扩张方面,也实现了恒星系之间的旅行,开始探索宇宙的本源和深层规律。四级文明被称为是宇宙文明,如果人类进入四级文明之后,人类就能够利用整个宇宙中的资源,成为宇宙的主宰,如果宇宙中存在外星生命,或许它们的文明等级已经发展到了三级文明或者四级文明了。未来随着人类科技的进步,说不定人类能够发现它们,对此,大家认为,韦伯望远镜发现的宇宙大爆炸时间是对的吗?

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