文章图片
文章图片
【“第四宇宙”一词在科普文章中很少提及,但事实上它并不是一个全新的概念!】
文章图片
“第四宇宙”一词在科普文章中很少提及 , 但事实上它并不是一个全新的概念 , 早在上世纪80年代就已经被科学家提出 。 而它的出现主要是为了研究宇宙间的空间运动 , 尤其是高速运动的空间 。 如果以爱因斯坦的相对论解释宇宙间的速度 , 那么关于速度的各种理论将会是无稽之谈 。爱因斯坦于1922年发表了《关于引力问题的研究》一文 。 他认为 , 在广义相对论中 , 引力是非常不稳定的一个基本规律 , 我们知道 , 在宇宙间只有三种基本力:电磁力、引力场和引力波 。 而这三种力都不是孤立存在的 , 它们之间有着某种相互联系 。 如果用引力解释的话 , 那么引力场是围绕着引力所形成的基本规律不断运动:以光速进行加速时会产生一些小的旋涡波 , 而这些旋涡波又会继续以一种比光速更快的速度进行加速;当物体远离运动中的物体时会产生一些小的旋涡波作为引力场 。
这是所有引力的最基础的原理 , 但实际上 , 我们还可以从另外一个角度来解释它 。 首先解释一下电磁力的性质 。 在早期 , 人们曾试图通过实验来验证电磁力是否可以被改变、或者被控制 。 但实验中并没有成功 , 因为实验中 , 人类无法直接观测到物体的电磁力变化了 。 而爱因斯坦更明确地告诉我们:电磁力只能用来改变 , 不能用于改变磁感应强度(比如磁感应强度与电流密度之比)而且我们无法观察到电磁力与磁场存在直接联系(电荷是磁矩中唯一不带电荷的力矩) 。 所以当我们试图使用电磁力进行测量时 , 要尽量避开磁场这一性质 。
在引力场的作用下 , 物体的速度和位置都是不确定的 , 这就导致了它们之间的相互作用会发生各种奇异的变化 。 而这些变化又会造成一个新的现象——引力波(即引力的微波)的产生 。 通过广义相对论 , 我们知道任何事物都有两个对称性 , 我们在看到一个天体运行的时候也会看到这个天体上有两个对称性 。 我们只需要用望远镜观察即可发现 , 当两个天体运行到一定位置时 , 引力波会在这个位置上发出涟漪并产生周期性变化 。 这个周期性变化是一种震荡(即爱因斯坦常说”时空膨胀“)就像一个涟漪在不断地被拉大一样 , 这个波动就是引力波 。
在宇宙中 , 如果一颗恒星非常稳定 , 那么它的引力波辐射的强度将会非常强 , 如果它离我们越来越远 , 甚至在某一时刻 , 引力波会以非常小的电磁波的形式进入我们的身体 。 我们可以用理论预测 , 宇宙中黑洞和中子星的运动会带来引力波和电磁辐射 , 宇宙中最强、最具影响力的事件莫过于黑洞吞噬中子星事件了 , 所以这次黑洞吞噬事件对引力场进行了测量 。 这些测量结果表明了 , 黑洞并不是孤立存在且正在吞噬着中子星 。
第四宇宙的出现意味着空间中存在着一个全新的宇宙模式 , 而这一模式可以让一个物体飞出银河系 , 但它所带来的影响却是无足轻重的 。 目前科学家所研究的宇宙模型 , 也仅仅只是预测了宇宙间的飞行速度为每秒3公里 。 而根据第四宇宙理论所描述的飞行速度将会达到每秒10公里以上 , 甚至有可能达到每秒20公里左右 。 在我们银河系之外的地方是一片没有任何生命存在的荒凉世界 , 并且这个世界正在逐渐被各种粒子所毁灭 。
目前对这种第三宇宙速度的研究 , 仍然停留在理论上 , 并没有得到实际的证明 。 这也让我们可以将第四宇宙的概念 , 简单地理解为用飞行器实现飞行功能 , 并拥有一定的速度突破空间极限 。 由于空间本身的特性使得它可以不受重力作用而自由翱翔在空间中 。 而且飞行速度还可以用加速度达到几公里来衡量 。 目前第三宇宙理论仅适用于太阳体中 , 对于飞行器是否能达到第四宇宙速度以及这一速度是否会对我们产生影响这一问题还没有具体明确的答案 。
对于第四宇宙论 , 其实最早并不是由英国物理学家霍金提出的 , 而是由德国科学家卡尔·萨伯提出的这一理论 , 而这一理论也被称之为大爆炸理论 。 由于这种理论不需要任何动力就能实现从低质量到高质量的飞跃 , 因此它只需要较高质量的物质以及较大力气就可以完成 。 不过这样也给科学家带来了一个难题 , 那就是如果第四宇宙中有能够让一个物体飞出银河系而不改变它最终大小和状态的话 , 那么我们现在所看到的第四宇宙将会很可能导致这个宇宙中有大量的物质以及能量都已经消失在宇宙大爆炸中了 , 因此这也给目前科学家们提供了一个探索第四宇宙的机会 。
推荐阅读
- 太空探测器InSight在火星内部发现了液态岩浆的痕迹
- 火星逆行重大伤亡连环爆 占星师:11/8血月衝突再升级
- 雪晶的奥秘 | 名华氏
- 周深,你的头发是要连接外太空,接收外星人信号吗?
- 它从没“天敌”,能活60年,曾经泛滥成灾,如今却成稀有物种
- 解读“熵”的奥秘,它是万事万物存在的基础
- 空中突现绿色不明飞行物,霍金预言或将实现,这是真的吗?
- 爱因斯坦去世前下了一盘大棋,才使得人类免遭核战威胁?他真聪明
- 台风尼格下挑战!中国梦天实验舱成功发射,美国留下一丝“遗憾”