cooper轮胎正反面,暗物质暗能量会不会是高维空间和我们四维空间交汇扭曲在一起之处?
一、什么是暗物质?
1.暗物质
暗物质的基本性质可以概括为:参与引力相互作用。火星和其他行星是一样的。中国发射的暗物质卫星“五孔”正在寻找天文观测,并试图通过测量宇宙射线中正电子和负电子的比例来寻找暗物质信号。所谓暗物质的“看不见”并不是简单地用肉眼在可见光中隐形,而是说不管探测到哪一段电磁波,例如红外线、紫外线和X射线,现在科学家认为暗物质实际上是某种粒子。科学家们已经正式提出了“暗物质”这个术语,我们对暗物质的探测越来越多地是通过所谓的“引力透镜”来完成的,而引力透镜是由大量的质量来弯曲光线所引起的。但它们不涉及电磁相互作用。
星系间介质约占20%,暗物质的比例高达70%。因此,天赋被认为是“暗物质”。预计我们无法在遥远的太空中看到我们的行星地球或水星。理论上,有几个候选粒子,他们正在实验中寻找它们。
银河系的自旋曲线是在20世纪60年代和70年代测量的,测量了星系中心不同半径的物质的旋转速度。因此,通过研究我们所看到的被引力透镜弯曲的背景星系,我们可以确定导致光线弯曲的前景星系的质量分布。前景星系的质量比光度法计算的质量大得多。关于太空天文学的发展,现在有一种说法叫做“两暗三暗起源”:“两暗”是指暗物质、暗能量、“一黑”是指黑洞,“三起源”是指宇宙中的“暗物质”。从那以后,科学家们以各种方式发现了越来越多的证据,证明在第二十世纪的80年代,有大量的“观察”物质,甚至比我们“能看到”的东西还要大。
这也证实了暗物质之间的相互作用比正常物质弱得多。引力透镜只是简单地总结它,因为在某些地方,我们计算我们需要的质量。下图中的弧是引力透镜效应的结果。实际上是无形的物质。但是暗物质是不同的--实际的计算和观测表明,“无形”的质量比想象的要大得多,很难用一般的理论猜想来解释。物质的质量比你所能看到的要大得多,你需要一些“无法解释的,无法解释的”物质,所以科学家们提出了“暗物质”的概念,尽管他们不知道暗物质是什么,但它只是存在。根据各种天文预测,星系只占组成星系团的质量的几个百分点。
我们知道瑞士天文学家茨威基在二十世纪30年代发现并命名了“暗物质”,但是他呢,没有很专心的继续研究下去,而是把它搁在一边,转头去研究超新星了,这一搁置就是50多年时间没有人去理会,兹威基也在1974年去世,他没有等到自己提出的暗物质惊动全世界的那一天,那么后面又发生了一些什么呢?
2.茨威基用望远镜观测暗物质
美国有一位女天文学家叫 薇拉·(古柏)·鲁宾(Vera (Cooper) Rubin,在上世纪的六七十年代,女性天文学家是很少的,这个鲁宾选择了在天文学研究上不是那么热门的星系-转动曲线的方向,大家知道,在鲁宾做研究的那个年代,天文观测设备已经取得了长足的进步,因而观测的精度呢,也就大大的提高了,鲁宾在研究银河系的转动时,和奥尔特一样,她产生了一个巨大的困惑,就是银河系外侧的恒星绕银河系中心转动的速度比用理论推算出来的数值大了太多,这一发现让这个鲁宾大惑不解,也激发了她深入研究下去的兴趣,这一研究就持续了十几年,她取得了大量翔实的观测数据,又做了仔细的计算,她发现,如果要维持银河系目前的转动速度,又不让银河系分崩离析的话,那么银河系的总质量必须远远高于目前已经观测到的所有可见天体的质量。
3.薇拉·(古柏)·鲁宾(Vera (Cooper) Ru发现暗物质
你想象一下,如果我们用沙子捏一个陀螺,然后把这个陀螺给转起来,那么转速一快,这个沙陀螺肯定就会被传得散架,因为沙子与沙子之间的结合力,不足以维持这个转动的向心力,要让沙陀螺不散架,你就得拿胶水和在这个沙子里面。现在呢,我们就可以把银河系想象成是这样的一个沙陀螺,那么万有引力就是这些沙子之间的胶水,这个胶水的强度决定了陀螺的转速最高能到达多少?现在,我们已经观测到了银河系的转速,那么就能反算出总的引力大小,进而算出银河系的总质量,鲁宾就确定无疑的发现,银河系的大部分质量都丢失了,于是1980年,她和同事发表了一篇论文,详细描述了他们的发现,这是天文学史上第一篇有关暗物质的重量级论文,影响非常非常的大,也是从那个时候开始,天文学家们才蜂拥而至,纷纷开始研究这部分丢失了的质量到底去了哪里?
4.发现暗物质的证据
鲁宾的这个发现,只能算作暗物质存在的间接证据,真正的第一份直接证据的出现,要到了2006年,那一年,以道格拉斯克洛为首的美国天文学家团队,他们利用钱德拉x射线望远镜,对某一个星系团进行观测的时候,无意间观测到星系碰撞的整个过程,这个星系团的碰撞威力之猛,使得暗物质与正常物质分开,因此发现了暗物质存在的直接证据。现在在网上也搜到他们发表的这篇论文的原文,论文不长,仅仅只有五页,如果有专业的人士能够看得懂的话呢,不妨可以自己上网搜下。
5.钱德拉X射线卫星探测暗物质
那么这个神秘的暗物质到底是什么呢?目前天文学界并没有一个能够令人信服的解释,所有人都是在猜。主流的观点,认为暗物质应该是一种微观粒子,而这种微观粒子除了产生引力效应外的,几乎不与其他已知的粒子发生任何作用,它依然是当今物理学界和天文学界共同研究的两大谜题之一。为了寻找暗物质的蛛丝马迹,各国的科学界都投入了巨大的人力物力去探寻,这几十年来的人类,为了解开暗物质之谜,花费了无数的金钱,建设了无数工程浩大的实验设施设备;有的就建在深深的地下,有的就被发射到太空中,我国也在2015年12月17日,发射了一颗名为“悟空”’的暗物质探测卫星,但是到目前为止,暗物质依然是一个谜。
6.”悟空”号暗物质粒子探测卫星
根据目前最新的观测数据,这个数据的来源的主要是欧空局普朗克卫星2015年发布的数据,计算表明,宇宙中的可见物质,也就是我们所能观测到的所有的物质,只占整个宇宙总质能的4.9%而已,暗物质占到了26.8%,那么宇宙中的另外68.3%又是什么呢?它就是当今天文学界另外一个不解之谜,暗能量。
好了,今天对暗物质的讲解就到这里,我们再来接着说说天文学另一个未解之谜-暗能量
二、什么是暗能量?
1.你对暗能量了解多少?
对于今天的天文学家来说,避开暗能量对我们来说是一个挑战。实际上,黑暗能量超出了我们目前的科学认识。我们确切地知道存在暗能量; 我们知道宇宙中有多少是由它组成的; 我们知道它对我们宇宙的影响; 但科学家们不能说的是我们无法看到或发现的这种神秘力量。
考虑到宇宙中存在暗能量,你会认为科学家们可以更容易地追踪它。事实上,它占我们宇宙的近四分之三。天文学家也知道暗能量是一种抵抗重力的力量。
1998年,两个独立的天文小组通过对遥远的超新星爆发的测量得出了一个惊人的结论:宇宙正在加速膨胀!科学家把造成加速膨胀的幕后推手称为“暗能量”。暗能量占据了宇宙总质量和能量的68.3%,它支配着宇宙的终极命运。
但究竟什么是暗能量?在这个问题上,科学家耗费了大量的笔墨和实验观测,一个最简单的解释或许是暗能量就是宇宙学常数,但如上述,我们遇到了问题。也有人提出一些具有奇异性质的粒子能够充当暗能量的角色,比如变色龙粒子,它的性质会随着周围的环境而改变。又或许宇宙中存着一种微弱且长程的第五种基本力,它会抵消掉一点引力的作用。当然,也有一些物理学家认为根本不存在暗能量,只是现有的引力理论需要得到修正。(在2017年发现的双中子星合并中,有一些试图修正引力的理论已经被否定。)虽然有许多的理论被提出,但暗能量依旧保持着它的神秘。
2.暗能量和暗物质有什么区别?
虽然名称似乎暗示它们相似,但暗能量和暗物质并不直接相关。自宇宙大爆炸以来,暗能量是加速宇宙膨胀的力量。
另一方面,暗物质由看不见的粒子组成,这些粒子将我们的宇宙 甚至是我们自己的身体 结合在一起。虽然天文学家不能通过望远镜看到暗物质,但是他们可以通过它对周围环境的引力效应以及它发出的可探测的X射线来定位暗物质,正如Craig Freudenrich所解释的那样。暗物质是使宇宙保持在一起的力量,并解释了恒星,星系等的凝聚力是如何可能的,暗能量将它推开。正如Space.com的Clara Moskowitz所解释的那样,我们实际看到的 所有可见物质 仅占我们宇宙的4%。
3.我们怎么知道暗能量在哪里?
事实上,正如探索新闻的Nicole Gugliucci解释的那样,一些天文学家不相信暗物质存在。在1998年之前,当两个竞争团队的研究人员共同宣布他们的研究结果表明宇宙正以加速的速度扩张时,科学家们确信宇宙的增长必须放缓。这一发现迫使科学家们提出了可能对抗重力的力量的解释。
暗能量最初被阿尔伯特爱因斯坦预测为宇宙中的宇宙常数。今年5月,科学家们收集了近四十五万个可追溯到七十亿年的星系数据四年的数据,结果表明暗能量就在那里,正如爱因斯坦预测的那样。
4.我们能否利用暗能量作为动力源?
自从?也许。不久?可能不是。在科学家甚至试图评估利用暗能量作为电力来源的可能性之前,我们必须找到它。然而,如果我们能够利用暗能量的力量,我们将使用它不仅仅是为我们的iPhone供电。相反,利用暗能量可以开启人类太空飞行的全新时代。
从理论上讲,可以使用暗能量运行的航天器。根据2008年发表在arXiv.org上的一篇论文,黑暗能量动力航天器的行进速度可能比光速快。宇宙飞船实际上会留在原地,而它周围的时空受到影响。
科幻迷们将此视为“变形驱动器”的基本概念。事实上,一位科学家甚至为这种能够行驶翘曲速度的船舶设计了一个设计。然而,这是我们一生中可能看不到的应用程序。黑暗能源驱动的电子产品,汽车或建筑物也不会很快出现。
三、暗物质怎么转化成暗能量?
29年前,澳大利亚和美国的研究团队通过超新星观测,分别发现了宇宙加速膨胀的现象。这带来了对于宇宙的新认识,也带给人们一个新的谜题:宇宙加速膨胀的动力来自哪里?
1.科学家猜测,暗能量是宇宙膨胀的幕后“推手”。
但它到底什么样?有什么性质?是爱因斯坦广义相对论中描述的真空能吗?为了解开这些难题,科学家前仆后继。国家天文台近日发布的一项研究认为,暗能量并不像爱因斯坦描述的那样保持静态,而是和宇宙中的星系、恒星类似,随时间演化。
2.不可分割的时间和空间
谈起牛顿,恐怕无人质疑他是有史以来最伟大的科学巨匠之一。如果当时已经设立菲尔兹奖和诺贝尔奖,仅凭借发明微积分和发现万有引力定律,牛顿就能轻松拿下这两项世界科学大奖。
牛顿的万有引力定律在研究太阳系内的行星运动等方面取得了巨大成功。比如,它准确描述了行星运行规律,并成功预言了海王星的存在。然而,万有引力定律也是有局限性的。
在牛顿看来,时空与物质的运动规律之间是完全独立的,即物质好比演员,而时空则为舞台。实验表明,基于这种绝对时空观建立的万有引力定律只适用于远低于光速运行的物体,以及处于弱引力场中的系统。对于高速运行的物体,如宇宙飞行器,或强引力场系统,如黑洞附近,牛顿力学则不再适用。
1887年,两位科学家迈尔克逊与莫雷合作,设计并完成了一个精妙的实验。他们出乎意料地发现光速是不变的。这明显与牛顿力学中的速度叠加原理相矛盾。
天才的爱因斯坦大胆提出,时间与空间不能割裂开来。物质的分布与运动会引起时空的弯曲,而时空弯曲的程度又会反过来影响物质的行为。正如所料,这些“高大上”的相对论思想在当时超越了许多科学家的理解能力,因而并不被主流科学界接受。
然而真理就是真理,随着对水星进动的完美解释等一项项有重大“显示度”的工作面世,爱因斯坦的相对时空观正式取代牛顿的绝对时空观,奠定了现代宇宙学研究的理论基础。
宇宙加速膨胀的幕后“推手”是谁?
当爱因斯坦写下著名的广义相对论方程,天才的大脑马上意识到,在他的理论中,宇宙的时空有两种归宿,其中一种是收缩、坍塌。爱因斯坦当然无法接受宇宙这种自我毁灭的命运,于是,他试图修改他的方程,以使得宇宙时空保持静态。为此,他在方程里加入了一项“宇宙学常数”。简言之,宇宙学常数,即真空能,可以提供一种有效斥力,用于抵消引力作用,防止宇宙坍塌。
然而,命运与爱因斯坦开了一个不大不小的玩笑。1929年,美国科学家哈勃通过观测发现,宇宙并非静止,而是在膨胀!这正是最初的广义相对论方程描述的另一种宇宙归宿。爱因斯坦当时郁闷的心情可以想象。他对于自己引入宇宙学常数这种画蛇添足的行为万分懊恼,认为这是他“一生中最大的失误”。
令爱因斯坦更加没有想到的是,宇宙不仅膨胀,而且是加速膨胀!1998年,世界上两个超新星研究小组独立发现了宇宙的加速膨胀现象,并因此分享了2011年的诺贝尔奖。而爱因斯坦的宇宙学常数可以提供等效斥力,刚好可以使得宇宙加速膨胀。这个发现足以让爱因斯坦欣慰了,但这时已经距离这位伟人去世43年了!
宇宙加速膨胀背后的物理机制是当代科学最大的未解之谜之一。观测研究发现,宇宙中的物质(包括暗物质和普通物质)大概只占宇宙总能量组成的三分之一,而另外三分之二完全未知,因此被称为“暗能量”。作为推动宇宙加速膨胀的神秘力量,暗能量本质之谜至今尚未被揭开。
3.暗能量是静态的吗
暗能量的本质虽目前未知,但通过天文观测,我们得知了暗能量一些奇特的性质。比如,暗能量具有压强,并且是负压强。这一点非常匪夷所思。普通流体的压强都为正值。这意味着当流体被压缩或拉伸时,压强会产生相反的作用力。而负压流体在被拉伸时,压强反而推动流体进一步被拉伸。
有趣的是,真空即具有负压的性质。这是由于真空无法被稀释,当其体积被拉伸时,真空内能反而增大,会继续推动其体积被拉伸。因此,在宏观上,真空能,即爱因斯坦的宇宙学常数,可以作为暗能量的候选者之一。
但在微观上,真空能作为暗能量却存在精细调节等一系列严重的理论问题。科学家们一直努力建立新的暗能量理论模型,并接受天文观测的检验。
在观测方面,科学家可以综合使用多种手段探测暗能量,比如观测超新星、宇宙微波背景辐射、星系在宇宙中分布的成团性等。pj暗能量的密码在于观测暗能量状态方程w这个物理量,即暗能量压强与其能量密度的比值。对于真空能来说,其w恒等于-1,而其他暗能量模型则预言w随时间演化。
近期,笔者与20余位国际合作者一起,对大量星系利用类似“人口普查”的方法,测定了宇宙在不同时期的膨胀速率。进而结合其他类型的最新天文观测数据,重建了暗能量状态方程从大约100亿光年前到目前的演化历史。该研究发现,w并非常数,而是随时间演化,并围绕-1振荡。这与我国科学家张新民团队2004年提出的“精灵”暗能量模型的预言相一致。这个结果意味着暗能量的本质有可能不是真空能,而是具有动力学性质的某种未知的能量场。
未来5—10年内,国际大型星系巡天项目eBOSS、DESI等都将完成观测。这些“超级天眼”将通过对2000万颗以上星系进行观测,并绘制宇宙的三维图像。这些数据将帮助科学家准确测量宇宙时空的膨胀,以及宇宙大尺度结构的形成历史,将在更高的精度验证暗能量动力学性质,揭开暗能量本质的神秘面纱。
4.暗物质怎么转化成暗能量?
我们的物质可以转化为能量,就是著名的质能方程:E=MC2
这里能量主要形式就是光,正反粒子湮灭,就转化为一对高能量光子。
(1)暗物质的特点
但是,暗物质与我们常规物质不同,它体积很大,所以质量很大,但不发光也不反射光,与常规物质也不反应,仅存在万有引力效应,所以我们长期以来一直不知道它的存在。
银河系就有很多暗物质,太阳系实际上是在暗物质里穿行。做个比喻,暗物质象云团,太阳系象在云中穿行的飞机。
从这里来看,常规物质和光是一路的,它们能相互转化,暗物质是另一路的。也就是,暗物质不会转化为光子,光子也不会转化为暗物质。
常规物质能聚合成大质量的天体——黑洞,黑洞能吞噬恒星等物质,也能吞噬极限速度的光,但这个很可能只是常规物质和光的世界里的事情。黑洞也无法吞噬暗物质。
尽管暗物质有引力效应,但暗物质依然无法聚集成高密度的颗粒,比如恒星,所以它未必会进入黑洞出不来。
(2)暗能量
相当于暗物质,暗能量我们知道的更少,只能是宇宙超大尺度的观测中,才能找到它的影子。
暗能量与暗物质之间可能有相互作用,但与我们常规的物质和常规的尺度上,完全感觉不到它的存在。
暗物质是否能转化为暗能量?不知道。最近几年的宇宙观测中,发现了暗物质局部波动和缺失的现象,科学家怀疑是暗能量干的。
(3)是否还有其他的暗能量
如果我们在观测星系自转中,没有发现万有引力不够,在观测超大尺度的宇宙膨胀中,没有发现宇宙在加速,那么到现在我们也不知道暗物质和暗能量的存在。因此,随着时间推移,我们又发现一种暗的东西也是有可能的。
由于暗物质暗能量与我们常规物质常规能量间泾渭分明,所以关于宇宙演化的很多推理,可能都需要修改。比如奇点高温高密度膨胀,能量转化为粒子,粒子产生我们的氢原子,氢原子聚合成恒星……,这里一直没有暗能量和暗物质,不可能。
在宏观上,我们的宇宙是下面这个图的样子,谁干的?
如果还有其他的“暗”,是不是也应该追溯到那个奇点去。
四、暗物质和明亮物质怎么交织在一起?
文学家们通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明:宇宙的密度可能由约68.3%的暗能量,4.9%的重子物质(可见物质),26.8%暗物质组成,也就是说在我们的宇宙中只有物质和能量,还有暗物质和暗能量。暗物质和暗能量相加,将占到宇宙总量的95%,然而至今我们仍看不到它们到底什么样子,不过这两种事物的演变,将直接关乎宇宙的未来命运。
那么什么是暗物质呢?一般认为它是一种比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与电子发生干扰,但能够被电磁波和引力场穿越和利用。早期爱因斯坦相对论中曾经认为宇宙是有限封闭的,但是这样的话宇宙中物质的平均密度必须达到每立方厘米5×10的负30次方克,然而迄今可观测到的宇宙的密度却比这个值小了100倍,那么这些物质都哪里去了呢?实际上直到今天,科学家们也没有找它,就好像它们藏在看不见的暗处,科学家们就称他们为暗物质,这也是暗物质叫法的来源。
暗物质也是一种物质,只是由于它比较“懒惰”,通常不会和其他物质粒子发生作用,因此很不容易被我们看到,而且暗物质的密度非常小,但是含量却非常巨大,因此它的总质量也很大,约占整个宇宙总质量的26%左右,比我们能看见的物质的总量多了五倍多。
虽然暗物质无法直接观测得到,但它能干扰星体发出的光波或引力,也在星系的运行中起着不可替代的作用其存在能被明显地感受到。
暗物质存在的最早证据来源于对球状以及螺旋星系旋转速度的观测,通过计算机对它们的模拟状况,如果它们的运行没有其他事物参与的话,那么它们将会在极高的运行速度下分崩离析,正是暗物质的存在让星系中的恒星凝聚在一起稳定的运行。
宇宙中的暗能量又和暗物质迥然不同,它是驱动宇宙运动的一种能量,已经被广泛认同的宇宙大爆炸学说认为我们的宇宙正在膨胀,而膨胀的原因就是由于暗能量的存在,其膨胀速率不是恒定或减慢,而是在加速,它的汹涌澎湃可以说超过了宇宙中的所有事物,以至于占到了宇宙密度的70%,这也体现了宇宙中暗能量势力的强大。
有些天文学家认为暗能量的发展趋势将预示着宇宙的未来发展,甚至有可能终结宇宙,让一切消散于虚无,宇宙中的天体红移现象能够很好的体现暗能量的存在,对于暗能量的研究在2011年曾被授予了诺贝尔物理学奖,暗能量无法去用物质来定义,它更多的表现为一种类似推动力的势能,但它又的确是一种强大的能量,其密度或是一种宇宙常量,它的运动为宇宙提供了膨胀的动力,也决定着宇宙的未来。
五、我们观察到的宇宙空间仅仅是可见物质宇宙空间吗?
1.可见宇宙到底有多大
一个充满物质和射线的、致密的、膨胀中的、并且均一的宇宙开始了!在物理定律的作用下,138亿年后形成了我们看到的神奇宇宙,这里有非常多的恒星、星系、星系团、大尺度纤维,这里有数万亿存在岩石行星、液态水和生命的机会。但目前我们的可见宇宙到底有多大,我们能够探索到什么程度呢?这也是艺术众筹平台Patreon支持者佛雷德里克·马泰楼的问题。
2. 2微米全天巡天的遥远宇宙
宇宙异常广阔,仅仅一个银河系就有难以计数的星系、恒星、气体和尘埃,我们仅能观测到非常有限的东西
Credit: 2MASS
“哈勃极限深场已在一个方向观测到130亿光年远的天体,所以我们是否可以说不管什么方向我们都能看到130亿光年那么远?深空影像展示出新生的星系,它们形态奇怪,内部的第一代恒星也并不多,它们是宇宙大爆炸后不久形成的。我们是不是可以认为整个宇宙的直径是260亿光年?还是我们仅仅能够看到很有限的部分,宇宙远不止那么大?”
3.哈勃极限深场的遥远宇宙
Credit: NASA/ESA
首先我们从这些人类看到的最远影像开始!哈勃极限深场影像展示了非常狭小的天区——大约是1/32000000,并通过持续长达23天的紫外、可见光和近红外波段观测得到。影像中发现了5500个星系,其中部分星系是现有宇宙年龄约4%时的影像。这样推算,可见宇宙可以有1800亿个星系。但实际上这个数字远远低于真正的数字,大约仅仅是后者的10%。
望向遥远的宇宙,就如同时间之旅,但我们的观测能力还非常有限
Credit: NASA
当我们向遥远的深空观测,同时我们也是在做时光之旅。星系的光线在宇宙中以光速传播,我们现在所处的宇宙已经138亿年。当我们观测1亿光年外的天体,其实看到的是1亿年前的影像。实际上,哈勃望远镜可以看到宇宙大爆炸后仅仅10亿年时的星系。这些越远的也就是越年轻的星系通常是这样的:体积相对较小、质量相对较小、颜色较淡、亮度较低(因为内部的恒星较少)。
4.不同时期的星系,哈勃发现的最早期星系
Credit: NASA/ESA
这样的观测结果很合理:在引力的作用下,这些小的原始星系需要很长时间才能聚合成像银河系这样的大星系。经过几十亿年,才能在星系团中诞生我们所熟知的椭圆星系。因此,在宇宙的初期,一定有非常非常多的星系“种子”。
5.暗物质流模拟视频
Credit: Ralf Kähler
如果我们想要搞清楚到底有多少星系,我们有两种方法:一个是理论上的,我们依据现有物理理论来模拟测算;一个是实际观测的,也就是使用天文望远镜看到的信息。结合两者有助于我们得到更准确的数字。2016年的一项研究(附注)告诉我们,整个可见宇宙拥有2万亿个星系。它们在各个方向较为均匀的分布,较远距离的是大量低质量的星系,大质量星系周围的星系数量较少。同时,有星系蔟、星系团和大尺度纤维结构连接,在它们之间是引力作用下形成的空洞。
6.我们的观测能力非常有限
Credit: NASA/ESA
那为什么我们仅仅看到了9%的星系?为什么我们遗漏了如此多数量的遥远星系?
一个简单的原因:很多星系非常遥远以至于我们很难观测到。50亿光年远的星系已经非常难观测,如果是它在100亿光年外,那亮度会下降到1/4,也就是我们需要花费4倍长时间来观测它。另一个原因是这些星系并不大,内部的恒星比较少,实在是太暗了。尽管年轻的星系拥有的亮星比例较高,但一个只拥有1亿颗恒星的年轻星系,亮度仅仅是拥有4千亿颗恒星的银河系的0.1%。
7.哈勃观测到的遥远星系GN-z11
Credit: NASA
而且,还有其他原因!在异常遥远的宇宙深处,当红移超过6,你不得不考虑中性气体,它们会遮挡部分星光。也就是我们只能在中性气体较少的方向观测到那些遥远的星系。最后,还有宇宙红移效应。宇宙在膨胀,这是大爆炸理论的重要观点之一。它引起星光波长拉伸,也就是越遥远星系的星光偏红,甚至来自遥远星系的紫外线到达我们地球时已被拉伸成红外线。
8.宇宙膨胀下距离观测到宇宙越远红移值越高
Credit: Larry McNish of RASC Calgary Cennter
哈勃极限深场的能力是探测到波长至1.6微米,即使是理论上它能够看到的距离也是有限的。这就是为什么我们研发詹姆斯韦伯空间望远镜的一个原因,它可以探测远红外波段至30微米波长,也就是红移探测能力较哈勃提升近20倍。此外,红外波段光穿透中性气体的能力较强,这意味着2019年詹姆斯韦伯望远镜将观测到更远的暗弱星系。
9.不同波段观察到的银河系影像
从上至下依次是亚毫米波段、远红外、近红外、可见光。可以看到,在可见光谱段,尘埃和亮星遮住了银核
Credit: ESO
宇宙膨胀不仅造成了如上文描述的红移。如果宇宙不膨胀,一个星系的光走了100亿年,那这个星系就在100亿光年外。但这是一个膨胀中的宇宙,现在它已在更远的地方。根据研究对应关系如下。
10.詹姆斯韦伯望远镜的主镜观测到的宇宙
Credit: NASA
虽然我们观测到的遥远星系又暗又小,但它们已经是那个时候宇宙中的大家伙了。回到138亿年前的大爆炸,就是对应着飞跃460亿光年超大尺度的距离。2019年,詹姆斯韦伯望远镜将升空,帮助我们揭示更多的未知!
六、低维时空怎么进去高维时空?
1.到底穿越能否在现实生活中成功呢?
要理解这个穿越的依据要先理解维度这一个概念。
2.四维空间
零维度空间是一个点,不占任何空间,当无数点集合排列后,形成了线,直线就是一维空间,无数的线构成了一个平面,平面就是二维空间,无数的平面并列构成了三维空间,也就是立体空间。在这里要说明一下,三维空间是静止的,但当三维世界以时间这基准发生变化时,四维空间就产生了,如果把时间看做一根轴线,则这根轴线上的任意一个点,都是一个三维空间,也就是无数个三维空间依据时间轴线集合成了四维空间。也可以认为是在三维之上加上一条时间轴。
好,现在重点来了,这就是五维从宇宙诞生到最后宇宙消亡,即降到绝对零度(-273.15度)在这一个过程中,宇宙所经过了一条时间轴线,所以我们所感知的宇宙是四维的。假设无数的时间轴线集合起来,就会构成一个时间平面。这个就是五维空间,在五维之中,时间轴线应该是可视的,同时,根据平行宇宙理论,我们对于每件事的选择,都会产生一个平行宇宙,故有无数个平行宇宙,由于选择的不同,平行宇宙之间才能相同可能不同,可能相差很小也可能相差很大,所以异界有了存在的可能性。
无数个平行宇宙(四维空间)根据一轴线集合而权成五维空间,但是,请不要问我这条线的标准是什么,因为我只是一个小小的四维的生命体,我无法为一个我根本观察不到的现象制订标准。但是我们可以想象,一个五维空间的物体,应该是跨越不同时间轴结的,在任意一个时间轴线上,你只能观察到它的一部分。
假如一个四维族一命体想要跳跃到其他时间轴上,那么它就必须先成为一个五维的生命体,很显然,在跳跃的过程中,它会同时出现在两条时间轴线上,这时它已符合了五维生命体的要求。这个事实用另一句话来表述就是:在四维空间中,时间是线性的,方向和进程不可改变。只有在五维空间中,你可以改变时间的方向和进程。所以,与其说你改变了历史,不如说你改变了自己当前的处的时间轴线!
3.五维可以穿越
我们已经知道了在五维空间之中是可以穿越的,但是,这是为什么呢?想要理解这个,我们可以从可接触的维度之中理解,让我们在平面上画一个二维的小人,对于身处四维之中的我们来说,这就只是一个平面的圈而已,它不全对你造成任何影响,你可以毫不费力地跨过它。但是对于小人来讲,这就是一个永远也逃脱不出去的百分之百牢固的监狱,他不论做什么也是永远也走不出来的。下一步,为了更好的理解,我们要在圈中再画上一个小人。
好,现在小人有个伴了,但是,下面让我们将一个小人擦去,在圈外画一个一模一样的小人,为了方便区别,让我们把左边的小人标为A,右边的小人标为B。把小人擦去,再又画上,这在我们的眼中很正常,但是在小人A的眼中,就是不正常了。它可能会说出一大段的脏话(假设它可以的话)。因为在小人A的眼中,小人B是突然消失,然后又在圈外突然出现,太不可思议了!如同我们所说的瞬移一样。同理,身在更高维度的我们可以对低维度干一些低维度无法想象的事,所以,在由无数个四维空间构成的五维空间中自然也可以干一些我们无法想象的事。只是很巧,刚刚好是穿越到不同的空间之中。理论上讲,我们可以慢慢地找一个时间,然后穿越过去。
4.如何穿越?
方法一,先到五维空间穿越,没错,这是每一个普通人看完上文所能下意识想到的第一个方法,但是,在上文就已经说过了,我们只是小小的四维生命体,从四维空间到达五维空间需要的能量是非常巨大的,因为根本就没有人成功过,然后,就算你成功从四维空间进入五维空间,你又怎么回来呢?这时候的你,就要开始为回家的火车票发愁了。
方法二,首先,我们来玩一个经典的游戏。如图,在一张纸上画上两个点,然后画出其中一个点到另一个点的最近路线这还不简单,直尺一放,大笔一挥,搞定!一般的人都是这样做的,但是,这是错的。下面是参考请将纸随意对折,将两个点重合,这时候,我们只需要拿起手中的笔,对准点一戮,这时,纸上便多出了一个洞,我们也就得到了这两个点的最近距离。好,让我们将空间的扭曲加大,当空间扭曲到一定程度时,就会产生和上面所做的游戏一样效果,产生了一个连接两过面的洞。我们将其称之为虫洞,如果可以的话,你可以通过虫洞,从这一面到达所重叠的另一端。
其实,这虫洞的原理和多拉A梦的任意门的原理是一样的。只是人们无法控制虫洞,无法预知虫洞所连接的是什么地方。
所以,方法二可以总得概括成为穿越虫洞来进行穿越。但是,你知道要产生虫洞需要多大的空间扭曲吗?至少目前人类造不出来,在自然界估计只有在黑洞才能产生了。
但是,先不论你能否在有生之年到达黑洞,也不论你在途中是否可能发生一些意外情况,就算你成功到达了一个黑洞,你确定你能进去吗?还有,你觉得现在的科学技术可以保你安全进入黑洞虫洞而毫发无损吗?你觉得有方法可以保持虫洞不坍塌吗?
所以,这第二种方法也是不可能的,没有可行性。
尽管我们暂时并不能证明四维或者更高维度的存在,但仅仅是在对于空间的数学描述中我可以得到比较确切的信息,高维是包含低纬的,而三维是生命存在的最低纬度!
四维超超体到三维立体,将会有8个结构空间,而这8个都是独立具备生存条件的空间,当然从高维展开的低维并非可以如此简单描述,但可以说明的是至少三维仍然存在四维文明所需的最最基本的生存条件!但再往下的二维....根据数学描述就不存在这种生存条件了!
5.从0维到四维
二维只是一个没有厚度的平面,一个生命体存在至少需要一个细胞的厚度,或者说物质的存在至少需要一个原子的厚度,但二维却没有这样的基本条件,我们可以想当然的认为,二维不再适合生命生存!
6.二维的人是不存在的
因此理想中的维度模型中,我们可以简单的认为,三维是生命体所需的最低纬度,再往下讲不再适合生命生存!但是在更高的维度会如何呢?
我们无法了解到四维空间内的运作模式,但根据《三体》中的描述四维空间中的电磁波传播衰减将大大超过三维空间,这也许是由于空间曲率的增加所致,或者是四维中的距离计算方式并不和三维中一致所致.....至少他们进到四维空间了,并且获取到了一些“弄干这些四维空见“水塘”的文明”已经上岸了的关键信息!
也许高维向低维跌落的过程会有一个剧烈转变的过程,生命体在这个过程中也许难以生存,但主动的出入这些维度则能两向保全,这可能也是《三体》中的一个设定而已,当然从理论上理解似乎也有那么一些道理!
在更高的维度被认为是蜷缩在微观世界的,我们不确定这样的世界是否适合生存,对于维度的理解人类是太粗浅了,现在一头扎在三维世界的研究中,可能与我们真正的方向拉开了一定的角度,未来在于宇宙,也在于维度,能了解多大的宇宙应该就含在对维度的更深入透彻的研究里!
综上所述,我们还是等科技足够发达,也许,就能成功穿越了。
七、时空与时空怎么界隔?
1.科学家发现“宇宙墙”的存在:墙内一切虚空,或存在另一时空?
随着人类科学技术的发展,大家都知道了宇宙的浩瀚是无穷的,而它的神秘人类更加的想探索,但一直以来宇宙的尽头是什么,人们并不知道,以前人们一直认为宇宙是无限的,但随着不断的进步和科学技术的发展,人们也逐渐发现了宇宙的奥秘。
在探索中,科学家发现了,在距离我们地球100亿光年之外的波江星座,有一堵宇宙墙,而这堵宇宙墙足足横跨了35亿光年。据悉,这个宇宙墙完全是空的,没有星球和星团就算了,竟然也没有暗物质。
从科学探测器观察,这个空间在宇宙中具有极低的温度。任何物质似乎都与这个空间完全隔离,这种墙是完全空的状态,甚至真空状态也不能达到这种状态。而在此之前,天文学家发现覆盖10光年的空白区域,但在那个时候出现了,直到3.5十亿光年的虚拟带,这是由天文学家命名的外观没有宇宙墙的概念。
对于宇宙墙这一个特殊的宇宙结构的存在,不能以当前科学理论来解释,于是科学家们大胆推测,这种空结构可以被称为“另一个时空”,如果理论是正确的,那么我们所认识的宇宙真的是有限的,也就是说我们宇宙之外该有宇宙的存在!
宇宙之大浩瀚无穷,它的神秘和奥妙一直为人类所心驰神往。万物皆有尽头,唯宇宙的尽头尚不为所知。人们向来都认为宇宙无边无尽,但随着科学技术的不断进步和发展,过去人们无法观见的宇宙结构也逐渐为人们所探知。
在距离地球一百亿光年之外的波江星座里,科学家们发现了一堵足足横跨三十五亿光年的宇宙墙。
根据《新科学家》杂志的最新报道,这堵宇宙墙是完全虚空的状态,没有任何的星团或行星存在,甚至连暗物质也不存在,从科学探测仪里观察得知,这个空间格外低温,宇宙中任何物质似乎都完完全全都被隔绝在了这个空间之外,这堵墙是一个完全的虚空状态,连人为的真空状态都无法达到这种状态。
在这之前,天文学家曾发现一个横跨距离为十光年的虚空地带,但在当时并没有宇宙墙的概念,直到这个跨度为35亿光年的虚空地带的出现,天文学家才将它们命名为宇宙墙。这种存在特殊的宇宙结构用目前的已知科学理论都无法解释,所以科学家们大胆猜测这种虚空结构可能是所谓的“另一个时空”。如果该理论成立的话,我们目前所存在和所认知的宇宙其实是有边界的,也即是说,宇宙之外可以还是各种宇宙,或平行,或紧密相邻。
宇宙于人类而言已经是无穷无尽的存在,但随着科学技术的不断更新,人类的眼界也在不断地拓宽放远,宇宙的神奇和奥秘还在等着我们的开掘和发现。
随着科学技术的不断更新,人类还将揭秘给多的宇宙奥秘,但是在这些宇宙之外又是什么呢?
汽车轮胎有正反面吗?
汽车轮胎是有正反面的,如果装反了会对轮胎造成偏向磨损,不耐撞,增加更换频率,抓地力不足,导致打滑,影响排水性能等。多花钱不说最主要的是在行驶过程中会出现不少危险.轮胎的正反面有什么不同
轮胎的正反面首先就是花纹的不同,不过也有一部分厂家生产的轮胎花纹是对称的。其次是厚度的不同,外侧的厚度要比内侧的厚,更耐撞耐磨。最后是内外侧都有不同标识,因此我们在找轮胎的内外侧时,通常都是根据它的标识来辨别的。内侧的表示为INSIDE,而外侧的是OUTSIDE,也就是英文最直观的内、外两个意思。
内外两侧花纹一样的轮胎,如果装反的话,影响还不是很大,但是不一样的花纹一定是不可以装反的。
装反的具体影响
如果轮胎的内外侧装反,首先就是原本里侧的厚度太薄,经不住大力摩擦和撞击,严重的我们先不说,就比如开车不小心蹭到绿化带或者马路牙子,而且车速也没有降下来,很多时候直接就会蹭爆胎。出现这种问题我们第一时间是不能去怪这个轮胎的质量有问题,而是要看看是不是轮胎装反了,因为轮胎厂家是不会拿这种事情开玩笑的,正常情况下是不可能这么轻易的爆胎的。假如平时停车倒车技术不到位,蹭到路边的棱棱角角,时间久了也会导致某个部位变薄不堪一击。退一万步讲,装反的轮胎一直都没有被撞坏,随着行程增多,轮胎一侧会很快被磨平,出现偏磨现象。
其次就是抓地力不足,轮胎的厚度不同,也就不对称,花纹的方向也是反着的,抓地力自然就不一样,正常路面还好说,如果遇到没有什么摩擦力的地面还是非常容易打滑的。
此外,在不对称的情况下,就不能很顺利的排水,如果不能正常排水,里面存水过多时,驾驶时自然也会产生不同程度的影响,尤其在下雨天危险程度也是不可估量的。
轮胎上的标识
弄清楚轮胎的内外侧标识,轮胎上还有其他几个英文标识,它们基本上都代表了轮胎的性能,判断轮胎好不好就从这里看,其中TREADWEAR代表的是轮胎的耐磨指数,指数越大耐磨能力就越好,只不过噪音也会越大。TRACTIOM代表的是牵引指数,最高的是AA,其次是A/B/C,级别越高的刹车时候的距离就越短。TEMPERATUTE代表生热指数,分A/B/C三级,这个就很好刘姐,A是最高,级别越高行驶过程中产生的热就越低。
女性胸型有几种?
要说女性胸型有几种?可谓是仁者见仁智者见智,高手频出还可以让你脑洞大开。在此也就不再班门弄斧贻笑大方,只谈谈几位有特点有人气的美胸女星,看看她们是不是能够代表不同胸型呢?
柳岩的美,大家不会陌生吧,这些年虽然完全可以靠事业线走红,偏偏靠才艺说话,主持,唱歌,影视,跳舞,多栖发展,还愣是没有绯闻,只是最近活动少了,怪想念她的,希望早日归来。
王李丹妮的美。想当初一部《一路向西》将王李丹妮的狂野性感之美,展现得淋漓尽致,惊艳了多少男人的时光,连连称赞此女只应天上有,余味无穷。时至今日,多少人仍然念念不忘。
徐冬冬的美。《余罪》之后,徐冬冬没有像样的作品问世,但大嫂的名声犹在,魅力不减当年。时不时的上演性感摄影大片,也是收获目光无数,成为一个不可忽视的特色符号,宅男的新宠。
最后还有江疏影、王鸥们的美。也许用言语无法形容,但是每次看到都是那么清丽可人,那么赏心悦目,犹如邻家女孩,既有小家碧玉之韵,又有大家闺秀之神,沁人心脾,让人沉醉不知归路。
所以说,胸型不重要,有自己的特点才重要,尤其是自信更不能少。一个热情阳光,自信乐观的女人,无论老天给她什么样的胸型,都能活出不一样的美,让自己的人生过得快乐又幸福!加油。
世界十大顶级男装品牌是哪些?
一:
LV:路易威登于1854年成立于法国巴黎,从皇室御用到顶级工艺作坊,路易威登的种种经典设计顺应了旅行历史的重要发展。
二:
普拉达:意大利品牌Prada于1913年在米兰创建。Miuccia Prada的独特天赋在于对新创意的不懈追求,融合了对知识的好奇心和文化兴趣,从而开辟了先驱之路。
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普拉达时尚休闲裤,上身舒适透气
三:
爱马仕:爱马仕是世界著名的奢侈品品牌,1837年由Thierry Hermès创立于法国巴黎,早年以制造高级马具起家,迄今已有180多年的悠久历史。总店位于法国巴黎,分店遍布世界各地。
爱马仕高科技透气帆布运动鞋,适合夏天穿着。兼具舒适感和独特性,这款运动鞋给人无比轻便的穿着体验。
爱马仕定制定染淡雅黄色款!设计 采用骏马绅士条型图型设计
四:
巴宝莉:Burberry 是成立于1856年的英国奢侈品牌,长久以来凭借独具匠心的创新理念、传统考究的精湛工艺和创意无限的设计风格享誉全球。
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五:
迪奥:创始人程克里斯汀·迪奥简称CD一直是炫丽的高级女装的代名词。他选用高档的华丽、上乘的面料表现出耀眼、光彩夺目的华丽与高雅女装倍受时装界关注。
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六:
纪梵希:纪梵希(Givenchy)是来自法国的时装品牌,优美、简洁、典雅是纪梵希最大特点,纪梵希最初以香水为其主要产品,后开始涉足护肤及彩妆事业。在世界品牌实验室编制的2006年度《世界品牌500强》排行榜中名列第411位
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七、
范思哲:范思哲(VERSACE),1978年诞生于意大利,由意大利设计师Gianni Versace与兄弟Santo及妹妹Donatella创立。2018年年末,Versace范思哲被美国轻奢集团Michael Kors(后更名为Capri控股)收入麾下,成为该集团旗下品牌
范思哲2020初秋新款
当然还有更多,我就不一一举例!!希望以上的对你有所帮助!!
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感谢邀请!是想区分正反对吧?有的车胎是单向的,要考虑轮胎和轮辋组合将安装于车辆上的具体位置(例如:左前轮,右后轮),然后根据胎侧的指示轮胎旋转的箭头将轮胎装着于轮辋上,在轮胎和轮辋组合被安装于车辆上之后还需检查以确定胎侧的旋转箭头是和车辆前进方向一致的。有些车胎花纹不对称,这样安装时,需要注意将轮胎胎侧有英文outside这一面向外装。好些便宜轮胎花纹对称,不分里外面和正反面的,随便装。如果最后实在心里没根,就去外面随便找个打气补胎的地方装。