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宇宙是在137億年前誕生,一直到現在已經演變成為了一個無邊無際的時空體

宇宙是在137億年前誕生,一直到現在已經演變成為了一個無邊無際的時空體,構成浩瀚無窮的蒼穹,但是對於宇宙的起源還是有很多的說法,畢竟研究宇宙的科學家有著不同的流派,自然對於就有不同的說法誕生,而普遍最關心的就是,在宇宙中究竟是什麼觸發了宇宙大爆炸?

這似乎就是一個非常永久的話題,因為在過去的一百年中,不乏有科學家在這一領域常年研究,只是被迫於因為自身科技水平因素的限制,所以一直都沒有準確的答案。而大致能夠接受的就是這幾種說法,其中奇點爆炸理論就是最為流傳。

也就是說,按照奇點的爆炸理論,在137億年前,當時宇宙還沒誕生,只是一個小小的點,開始在時空下發生爆破誕生,而這個點就是奇點,所以在當時來說,宇宙中的唯一導火索就是這個點,隨著能量的轉移,瞬間爆炸,造成了這個宇宙的出現,並且這個奇點就會在之後的衍變過程中越來越大,成為了目前一望無際的宇宙,而這個奇點就是最根本的導火索。

當然對於宇宙大爆炸的還有很多種說法,比如說弦理論,這對於科學家來是在線這個角度上的研究,因為奇點理論就是在點方面上的研究,這跟立體的出現有著本質的聯繫,我們都知道在空間幾何體中,就是依靠點動成線,線動成面,面動成體的規律,所以這就造成宇宙中的時空,是在時間跟空間下的縱橫組合,而還有更多的多維時空說法也是如出一轍。

那麼這些造成宇宙大爆炸的根本就是最原始直接的方法,按照宇宙中能量守恆定律的說法,這些物質的出現還是因為最原始的能量在不斷轉化,才會有宇宙大爆炸這一幕的出現。否則根本就不可能有宇宙中那麼多天體的誕生。

綜合以上的說法,無論是奇點理論還是弦理論,都是站在宇宙高度上的研究,根本沒有對錯而言,至少在目前就是如此,而這也成為了科學家研究宇宙的重點,一直在浩瀚的時空下去研究,才能夠在宇宙中提高人類的等級,促進人類科技在宇宙中的發展,實現人類在地球上生存的千秋大業。宇宙的浩瀚實在超出人類的認知和想像,更是有著數不清的星星,或許有些天體中就存在著類似於地球的高等生物文明,或許我們並非獨特存在的物種。可是那些高等的文明在哪裡呢?存在其他高等文明的幾率又有多高呢?

為了計算宇宙高等文明可能存在的數量,1961年,天文學家法蘭克·德雷克提出過一個用來推算可觀測宇宙中能夠跟人類進行通信的高等文明概率的方程式,這就是後來大家熟悉的「德雷克公式」。

德雷克公式本身就是對各種必備因素進行比率計算,其中包括各類星體數量、宜居行星有多少,以及宜居行星中可能存在的文明程度等等。隨著探測的繼續,這些數值會越來越精確,所推算的關於文明數量的概率也會更準確。

1961年法蘭克·德雷克提出這個公式的時候,人們只能對大多數參數進行猜測,因為那時候人們甚至不知道其他的恆星是否有行星圍繞著進行運轉。但是,現在人們探測到銀河系中宜居的行星大概有80到200億顆左右,所以近年來,人們對宇宙其他高等文明的探索更加熱忱。

假如我們收到其他星球物種的交流信號,或者是我們發出的信號有了回應,那麼就將徹底改變我們對宇宙的固有理解,而人類面對的這些物種是敵是友,可就真不好說了。

最近,一個研究小組開始研究發現已經死亡的其他文明的幾率有多大,就像「德雷克公式」一樣,他們也採用概率乘積的方式,用文明存活期間所發射信號被其他文明發現到的概率來計算死亡文明的概率。比如,人類的文明至今已經有1.2萬年之久了,但是我們在太空發射的信號只有一個世紀的時間。

而這些信號會在廣袤的太空中擴散,信號的半徑大約是100光年。假如人類滅絕於今年,就意味著人類存在的信號將在100光年厚度的地球層中繼續傳播,這種情況下,其他文明檢測到我們的信號,可是我們已經滅亡了。

假如諸多文明存在,那麼信號應該是傳播過來或者在某地區重疊才是,可是至今人類仍未發現其他文明的存在。研究小組計算,文明的存在的時間與探測信號成正比,很多文明或許沒來得及留下信號就短短亡去,有些文明或許早已死去太久。他們同樣發現,我們發現死去文明的概率是最高的,或許人類文明未來也會如此。愛因斯坦的狹義相對論認為,時間和空間是統一的整體,如同經緯編織的四維「織物」一樣不可分割。其中空間的三個維度有正反兩個方向,但時間維度卻只能向一個方向運動。

閔可夫斯基進一步提出四維時空的概念,認為任何發生在四維時空的事件都有一個自己的「光錐」,只要處於「事件光錐」之外,就不會受到任何影響。舉例來說,太陽有一天突然毀滅了,我們在太陽毀滅的一瞬間還渾然不知,因為我們還處在這個事件光錐之外。但8分鐘之後,恆星塌縮的壯觀景象就會映入我們的眼帘,「太陽毀滅」的光錐開始將地球的世界線完全覆蓋。

而時間機器的原理就是製造一條閉合類時曲線。小到旋轉的陀螺,大到圍繞恆星運轉的行星,三維空間中經常能夠看到物體運動的閉合軌跡。既然四維時空是個整體,那麼一條閉合的世界線在理論上就是可以實現的。

但是,使時間倒流還面臨違反因果律的嚴重後果。如果一個穿越者回到過去,在外祖母生下自己的母親之前就殺死她,那麼穿越者本人還能否存在?如果他存在,是誰生下了他?如果他不存在,又是誰殺了他的外祖母?

近日,天文學家在觀測遙遠太空的伽瑪射線爆發時,發現了一種罕見的時間可逆波狀結構,為我們揭示了宇宙時空圖景的浩瀚和神奇。

伽瑪射線爆發是超大質量恆星轉化為黑洞或中子星合併時的天文現象,時間持續幾毫秒到幾小時不等。短時間內釋放的能量相當於整個太陽終其一生釋放的能量總和,是宇宙中最為劇烈而致命的頂級事件。

宇宙中的伽瑪射線暴隨處可見,截至2015年底,NASA的斯威夫特空間天文台已檢測到1000多次。好在伽瑪射線暴的指向性很強,更像「狙擊」而不是「掃射」。而且絕大多數伽瑪射線暴和地球相距幾十億光年,人類還不至於遭到「定點清除」的厄運。

研究人員在檢查康普頓伽瑪射線天文台的歷史資料時,發現在6次最明亮的伽瑪射線暴中,存在複雜的時間可逆波狀結構。也就是說,時間似乎在自己「倒流」!

在這篇發表於arXiv預印本的研究中,美國查爾斯頓大學的研究人員認為,這是高速噴射的粒子流在塵埃雲中反射的結果。天體物理學家哈基拉解釋說,這種時間可逆的光變曲線雖然還沒有被理論模型所預測,但和廣為人知的因果律並不矛盾。

總之,超大質量恆星死亡和黑洞誕生這些天文奇觀中,似乎暗藏著宇宙時空結構的終極奧秘,等待著人類去探索和發現!說起四維人,可能很多人不理解是什麼概念,那我們先從二維人說起吧。

在電影、電視普及之前,我們很多人喜歡看皮影戲,用一張紙做成的一個個小人,用影子在表演各種故事劇,再搭配上樂隊伴奏和配音,也是栩栩如生,非常有意思。

我們假設,宇宙中真的有這樣一個皮影世界,那裡生活的都是平面人。好像一群壓扁了的大螞蟻。

他們也有很多社會活動,他們的學生也在上學。

課堂上,老師講到多維的問題,會說:我們是二維的平面人,除了我們能看到的一維線條和二維空間以外,還有三維空間、四維空間……宇宙是多維的,可能還有三維人。

學生們不理解了,紛紛問老師:三維空間,和三維人,是什麼樣子的呢?

生活在三維空間的我們或許會嘲笑平面人不懂三維立體。

可耐人尋味的是,我們中的每一個人,幾乎都想問一個異常類似的問題:我們的世界是三維的,我們是三維的立體人。那麼,有四維空間嗎?四維空間什麼樣?

四維的超立體人,又是什麼樣子的?

想像一下,會不會有四維人嘲笑我們?

其實,平面人連自己的平面形象都無法看到,在平面人的眼裡,只有長短不同、顏色各異的線段。他們感覺到的世界,就是一根根線段組成的。腦袋是線段,身子是線段,四肢也是線段,周圍的一切都是線段。

可是,很顯然,他們也是有形狀、有面積的平面人。這是我們從高處俯視他們的平面世界看到的景象。

別忘了,平面人只能在一個平面內活動,他們無法跳出來。他們看到的情況,只能類似我們沿著一張紙人的側面去看一樣。

因此,平面人要想看清一個物體的各個角落,需要前後圍繞物體轉一圈才可以。

其實,我們三維人,並不比平面人高超多少。我們眼裡看到的,就是一個個形狀不同的面,我們看到的世界,與照相機拍的照片差不多,而照片上,就是一個個形狀不同的面。

雖然我們和周圍的環境都是立體的,但我們能看到的,只是面對我們的那個「面」。

例如,面對我們的人,我們只能看到臉,但看不到後腦勺是否還有個馬尾辮。

同樣的道理,一座房子、一座山,都是前面把後面擋住了,看不到後面的形狀了。

由我們看到的,只是一個面,因此,我們要想看到一個物體什麼樣,必須上下、前後、左右轉圈看,才能對物體是什麼立體形狀有一個整體概念。

但是,請注意,這個整體的形狀,是我們大腦通過視覺神經傳遞信息後,生成的一幅空間抽象圖,換句話說,是我們想像出來的,不是我們眼睛看到的!我們的眼睛看到的,只有面,二維模式!

平面人要想一眼看到自己的平面形象,前後左右的形象,只有跳出平面,變成像我們這樣的立體人。

那麼以此類推一下,我們三維人,要想一眼就看到自己的立體形象(不要說什麼航拍俯視,腳底板能看到嗎?),還有房子、大山後面的東西,只有跳出三維立體,變成四維超立體人才行。

那麼,是不是由此可以推測,要成為四維超立體人的條件之一,就是能夠一眼可以看到三維立體?

在一個平面內,兩條不平行的直線肯定要相交,這是初中平面幾何告訴我們的知識。

但是在我們日常生活的三維空間中,兩條不平行的直線不相交的現象太常見了。例如兩條高壓線,一條南北,一條東西,要想讓它們不相交很容易,只要電線杆高度不同就可以。也就是說,一條直線從另一條直線的上方或下方經過,就肯定不相交。

同樣,立體幾何定律告訴我們:兩個不平行的平面——這裡指數學上的平面,面積無限大,只要不重合,就肯定相交。

但是四維人肯定會說:錯了!應該是在三維空間里,兩個不平行的平面,只要不重合,就肯定相交。

但是在四維空間里,兩個不平行的平面,可以不重合,也可以不相交。

那麼,這裡的「兩個不平行平面可以不重合,也可以不相交」,也應該是判斷四維空間的一個條件吧。

那麼,平面人,如何變成立體人呢?平面人不知道,但這個奧秘我們立體人知道。

跟3D列印差不多。

我們知道,3D列印就是把平面的照片變成三維立體的過程。在這個過程中,一個面、一個面地累積疊加起來,就形成了另一個維度——高度。

例如,要用塑膠列印一個人體的模型,就把人體看成是由一個個切面組成的,這一個個切面中,相鄰的切面往往相似,但不盡相同。

每個切面,都可以看成一個有一定厚度的平面人。立體的人體模型,把相當於把一個個形象不太一樣的平面人撐起來組成的。

那麼,可不可以類比一下,四維人在進行四維列印時,是不是也是由一個個三維切體累積疊加起來,形成了另一個維度,從而形成了四維人呢?

當然,四維人相鄰的三維切體相似,但不盡相同。

也就是說,三維超立體人形成的另一個條件就是:四維人是三維立體人按照某種方式累積疊加起來的。

那麼,分析到這裡,我們能否設想出,四維人是什麼樣子?

當然,對於四維的理解有很多,一般情況,時間也被認為是一個維度,因此我們其實是四維時空人。

但是四維時空人與四維人,顯然還不是一個概念。我們所說的四維人,是指四維空間的人——不包括時間。

四維時空人雖然是一個個不同時間的人體累積疊加形成的,但是我們這些四維時空人一眼看過去,看到的仍然不是立體,而是形形色色的面。

那麼,什麼情況下,可以認為是四維空間,和四維人呢?

有研究者認為,這空間的第四個維度,可以認為是長、寬、高和:深度。

這個深度,是指從宏觀到微觀的一種深度。

我們目前已經知道,物質是由夸克組成的。

但是,夸克又是由什麼組成的呢?是更微觀的粒子組成。

更微觀的粒子呢?10(-33方)厘米的普朗克長度範圍有沒有粒子呢?

如果,我們的宇宙在很多層粒子深度,都有它的立體形象的話,那麼我們的宇宙,就是四維空間。

例如,可見光下的宇宙,與伽馬射線下的宇宙相似,但不盡相同。

很多可見光下的星球,在伽馬射線宇宙中消失不見了,而伽馬射線下的銀河盤上下對稱的大「氣球」,在可見光下也是看不見的。

但這都是我們這個宇宙的形象。

可見光下的宇宙,是三維立體的,伽馬射線下的宇宙也是三維立體的。

那麼,哪個宇宙才是真正的宇宙?是可見光宇宙?還是伽馬射線宇宙?

顯然,我們應該說,我們的宇宙,是一個從異常微觀到不太微觀的綜合體。

那麼這個綜合體,是不是就是那個四維空間呢?

注意,接下來,乾貨來了。小夥伴們跟上我的思路,開一下腦洞:在四維空間里,當兩個平面不平行的時候,如果兩個平面是由不同微觀的粒子組成的話,這兩個平面看似相交,其實,並沒有碰到一起!

就像風吹紗窗一樣,穿,過,去,了!

很神奇嗎?如果想明白了深度的概念,其實很正常。

舉個例子吧:中微子組成的平面,就不會與分子組成的平面相交。

因為,微觀層面的深,度,不,同。

接下來,讓我們進一步放飛想像,讓腦洞開的更大一些:如果,有一種人,不僅有細胞組成的這個身體,在非常微觀的層面,還有另一些身體的話(當然這更微觀下的身體,是由更微觀的粒子組成的)

那麼,這樣的層層身體,就構成了一個個疊加在不同微觀空間的,超立體人。他可以用類似我們的眼睛,看到我們這個世界,也可以用微觀粒子組成的眼睛,看到非常微觀的其他更多世界。

當然,這樣的人看我們,可以從宏觀和微觀,兩個層面去觀察,一眼就可以看到我們的身體,是個三維立體。

因為,用更微觀的眼睛觀察的時候,我們的身體,其實是透明的,從前胸到後背都能看到什麼樣。

接下來更進一步:

如果一個四維人,沒有了細胞這層身體,即宏觀上的這個身體,只有微觀上的身體。

那麼,他碰到我們這些三維人的時候,兩個人並不會相撞。

你猜,會發生什麼?

猜對了,就像鬼片中一樣,鬼從人體穿過那樣。

所以,民間有些傳說:鬼能看見人,但人看不見鬼。

這下,可以理解了吧?因為,維度不同。

各位看官,你們相信,有這樣的四維空間存在嗎?

相信鬼,其實就是四維人嗎?第一部《超級戰艦》講的是人類有著探索外星文化的,於是向一顆類地行星發射信號,沒想到收到的不是智慧生命的回復而是殘暴外星人的入侵,它們帶著巨型戰艦藏匿在太平洋深海,一場海戰即將爆發!

第二部《世界大戰》是由斯爾皮伯格執導的科幻大片,講的是外星人通過閃電鑽入地底下埋伏起來,,然後等待時機發動突然攻擊,把人類抓起來當成它們繁衍後代的原料,不過另一種地球生物站出來把外星人團滅!

第三部《遺落戰境》講述的是資源枯竭的外星人,有一天發現了豐饒肥美的地球,直接採取非常手段,炸月球!因為沒有了月球的引力,地球就變成了一顆死星。然後就爆發了地震海嘯各種災難,人類社會土崩瓦解,然後就是外星人的入侵行動!

第四部《湮滅》也是有史以來腦洞最大的一部,這一部外星人沒有靠暴力佔領地球,而是用看不見的基因作戰,對人類進行種族清洗,你會發現外星人就活在你的周圍,它們跟人類長得一摸一樣,根本也分辨不出來。

入侵是一項技術活,每一部的手段都不一樣,你喜歡哪一部?編寫編輯。王文軍


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