Deep Dive
- 宇宙即将坍缩
- 哈勃红移现象
- 宇宙膨胀理论
- 宇宙总质量与膨胀的关系
Shownotes Transcript
宇宙坍缩即将发生观测厅将接收到的太空望远镜发回的图像并把它们投射到巨型屏幕上此时天文台观测厅内聚集了理论物理学天体物理学和宇宙物理学的权威对即将到来的这一刻他们是世界上少数能理解其含义的人可是直到现在屏幕还是一片空白
而负责维修的工程师到现在还没来天文台的台长焦急地等待着这时丁怡教授走进了大厅科学家们一起站了起来除了半径几百光年的宇宙能让他们感到敬畏的就是这个人了丁怡同往常一样没有和任何人打招呼而是信步走到大厅的一角欣赏起那里放在玻璃柜中的一个大陶土盘来
这个陶土盘是天文台的震台之宝是价值连城的西周时代的文物上面刻着几千年前已经化为尘土的眼睛所看到的夏夜星图但令人诧异的是丁怡居然掏出烟斗庞若无人地抽起烟来外界都知道她患有气管炎以前是不抽烟的别人也不敢在她面前抽烟但丁教授是有资格做任何事情的
他创立了统一场论实现了爱因斯坦的梦后来使用统一场论的数学模型经过计算机不间断地运行了三年得出了令人难以置信的结论已经膨胀了一百多亿年的宇宙将在两年后转为坍缩现在这两年时间只剩下不到一个小时台长小心翼翼地走到丁怡身边丁教授今天上面领导要来
希望您能施加一点影响给台里多少拨点经费咱们这儿的预算太紧张了话音刚落领导同几名随行人员一同走进了大厅丁教授您好大家好对不起我来晚了今天是连续暴雨后的第一个晴天洪水形势很紧张已接近溃堤了我一会儿得先走
就先说说自己对这个概念的理解然后请丁教授和各位科学家指正首先哈勃发现了宇宙的红移现象我们所能观测到的所有星系的光谱都向红端移动根据开普勒效应这显示所有的星系都在离我们远去
由以上现象我们可以得出结论宇宙在膨胀之中由此又得出结论宇宙是在百亿年前的一次大爆炸中诞生的如果宇宙的总质量小于某一数值膨胀的力将大于引力宇宙将永远膨胀下去反之宇宙将走向坍缩领导刚讲完话就迎来了众人恭维的掌声
唯独丁教授平静地答道他说的基本正确正确到足以显示他的肤浅丁教授的话让尴尬的气氛瞬间扩散开来领导回答道丁教授或许我们生活在两个完全不同的世界我的世界是一个现实的无实意的繁复的世界
多年前我也是一名天文爱好者但如今我整天像蚂蚁一样忙碌目光也像蚂蚁一样受到局限有时深夜从办公室里出来抬头看看星空已经是难得的奢侈了您的世界充满着空灵与玄妙您的思想跨越上百光年的空间和上百亿年的时间整个宇宙似乎都是为了满足您的好奇心而存在的今天
很对不起 殉情严重我得前往防汛总部去不过呢在走之前我还有一个问题想请教丁教授可能略显幼稚探索的标志是宇宙由红移转为蓝移我们将看到所有星系的光谱同时向蓝端移动但目前能观测到的最远的星系距我们 200 亿光年按照您的计算
宇宙将在同一时刻坍缩那样的话我们要过 200 亿年才能看到这些星系的蓝移出现即使最近的半人马座也要在 4 年之后才能看到它的蓝移丁怡缓缓地答道我们将同时看到宇宙中所有星系光谱的蓝移而不是在从 4 年到 200 亿年的时间上一次看到这源于宇宙大尺度范围内的量子效应
他的数学模型很复杂没有希望使您理解但由此您已经得到第一个启示他提醒您宇宙探索产生的效应远比人们想象的复杂另外您没有必要马上走
您要去处理的事情并不像您想象的那样紧迫还有大地上的人们一定很累了你可以让他们也离开了你没有开玩笑吧同整个宇宙相比洪水当然微不足道了但丁教授宇宙固然令人神往现实生活也还是要过的我真该走了谢谢大家祝各位今晚看到你们想要看的这时一位年轻人匆忙地进来了他就是负责屏幕的工程师
台长要开口责备那个年轻人说话了语言里尽是悲伤原来他的父亲刚刚在医院离开了人世令人诧异的是丁怡突然回答道姑娘如果你真正了解宇宙坍缩的含义父亲的死就不会让你这么悲伤了年轻的工程师被彻底激怒了
您不是这个世界上的人也许跟您的宇宙相比父亲不算什么但父亲对我很重要对我们这些普通人重要而您的坍缩那不过是夜空中那弱得不能再弱的光线变化坍缩是什么对普通人来说什么都不是宇宙膨胀或坍缩对我们有什么区别丁一无奈地摇摇头面对领导说道是的如你们所说
两个世界我的世界小的尺度是亿亿分之一毫米大的尺度是百亿光年这是一个只能用想象来把握的世界而你们的世界有洪水有紧张的预算有逝去的和还活着的父亲一个实实在在的世界
但可悲的是人们总要把这两个世界分开由相对论和量子力学所构成的现代物理学已经证明时间和空间不能离开物质而独立存在没有绝对时空时间 空间和物质世界是融为一体的但有谁真正理解呢你们仍按绝对时空来思考宇宙就像脚踏大地一样自然绝对时空就是你们思想的大地离开它你们对一切都无从把握
谈到宇宙的膨胀和坍缩你们认为那只是太空中的星系在绝对时间空间中散开和汇聚丁一一边说着一边打开玻璃陈列柜伸手拿出星图盘当着众人面摔了个粉碎空气瞬间凝固了大家呆若木鸡时空和物质是不可分的宇宙的膨胀和坍缩包括整个时空明白吗包括整个时间和空间
这时一名宇宙学家突然恍然大悟难道您的意思是那么这就是统一场计算结果中那个负时间参量的含义为什么不早些把它公布于世您太不负责任了丁怡点点头但她知道一旦将这些信息公之于众只能引发混乱她告诉年轻女孩不要为你的父亲悲伤他将很快复活你们很快就会见面
如果父亲对你很重要,你应该感到安慰,因为在贪缩的宇宙中时间倒流,他比你长寿,他将看着你作为婴儿离开这个世界。丁怡又对领导说,如果过去没有,那么洪水未来永远不会在您的任期内决堤,因为现在宇宙中的未来只剩一百秒了。
探索宇宙中的未来就是膨胀宇宙中的过去最大的险情要到 98 年才会出现但那时您的生命已接近幼年那不是您的责任了还有一分钟现在无论做什么都不会对将来产生后果大家可以做各自喜欢的事情而不必顾虑将来在这个时间里已经没有将来了台长和宇宙学家喃喃自语难道这就是探索
时间将繁衍时光倒流巨型屏幕这时修好了壮丽的宇宙出现在大家面前蓝移倒计时十秒人群中有人喊道这 这不可能真的不可能蓝移倒计时五秒四三二一零宇宙中的星光由使人烦躁的红色变为空洞的白色时间起点
星光由白色变为宁静美丽的蓝色蓝移开始了,坍缩开始了零,一,二,三,四,秒,五十计到一蓝能不可的真,能不可这