第617章 原初之光!宇宙最古老的光!宇宙微
第617章 原初之光!宇宙最古老的光!宇宙微波背景辐射!震撼全场!
李奇维所提的大爆炸各个时期,后世科学家通过理论和实验得到了较为精确的数据。
比如,大爆炸第10^-35秒时,暴涨开始。
第10^-32秒时,质子、中子等物质粒子形成。
第3分钟时,氢氦锂等轻元素的原子核开始出现。
第38万年时,中性原子形成,奠定了今天宇宙中的物质基础。
等等。
李奇维虽然无法根据现有的天文观测数据,给出具体的时间范围。
但是他的模型框架还是带给在场众人无尽的震撼!
他以为的粗糙数据,在别人眼中简直精细无比。
足足过了好一会儿,会场内才终于安静下来。
众人看布鲁斯教授的眼神,犹如膜拜神灵!
李奇维继续说道:
“我很庆幸自己在物理学之余,选择研究天文学。”
“正是因为这些年对天文学的深入学习,才能让我不断地完善宇宙大爆炸理论。”
“通过刚刚的内容,大家应该能够看出。”
“如果把大爆炸理论比作一幅彩色图画,那么现在还有很多黑白的地方。”
“比如各个时期的精确时间点,更基本的粒子是如何形成物质粒子的,大爆炸到现在一共多长时间了,等等。”
“这些细节问题都需要补充完成。”
“希望在将来,我能和诸位一起执笔,描绘出绚丽的宇宙画卷。”
哗!
现场顿时响起雷鸣般的掌声!
大佬们心潮澎湃。
严格来说,想要补全大爆炸理论,不仅仅需要天文学家,还需要物理学家、化学家、乃至生物学家。
因为宇宙大爆炸理论囊括了整个自然科学体系!
它需要集合所有学科的智慧才能完成。
而布鲁斯教授就是那位领袖!
众人的眼前仿佛看见了震撼人心的画面:
“星空深处,布鲁斯教授凌空而立。”
“在他身后,站着浩荡人群,他们都是古往今来所有立志科学的求道者们。”
“布鲁斯教授狂笑一声,大喝道:今日,证道!”
轰!
在众人带着中二幻想时,李奇维继续说道:
“但是在此之前,有一件事至关重要!”
“那就是如何证明宇宙大爆炸理论的正确性。”
“如果理论本身是错的,那么一切都是徒劳无功。”
“虽然哈勃通过分析星系远离地球的运动数据,证实了宇宙膨胀。”
“但我认为,这还远远不够!”
“我们需要在更多的细节上面进行验证。”
“大爆炸理论关于宇宙的终极命运,必须万无一失!”
哗!
众人都被布鲁斯教授的气魄和自信感染。
那个男人在求索科学的道路上,永远不会停下脚步!
这才是真正的科学家!
“根据我刚刚推演的宇宙演化过程,我提出几个能够验证大爆炸模型的方案。”
“第一个。”
“在【核合成期】,主要形成氢氦锂等轻元素的原子核。”
“根据我的理论计算,氢元素和氦元素的丰度比例应该是3∶1。”
“所以,我们只要估算出现今宇宙中的氢氦元素含量之比,是否符合这个比例,就能判断理论预测的对错。”
“这就是轻元素丰度验证。”
哗!
众人皆是一惊!
什么叫干货?
这就是最干的干货!
布鲁斯教授甚至为他们指明了如何验证宇宙大爆炸模型。
如果一个理论的所有预测都能被实验验证,那么这个理论毫无疑问就会被承认。
至于估算宇宙中氢氦元素的比例这种事,听起来确实很不可思议。
但在场的都是天文学领域的大佬,他们能想出各种间接的办法,只不过要费很多时间。
李奇维只负责给出思路,具体的验证,他肯定不会参与,那都是重活累活。
“第二个。”
“我称之为【大尺度结构演化验证】。”
“目前天文学界已知的宇宙最大尺度是星系。”
“但根据宇宙在暴涨期空间膨胀的模型可知,宇宙中还存在比星系更大的尺度结构。”
“这些大尺度结构的范围甚至能到达百万乃至上亿光年。”
“通过研究它们是如何形成和演化的,就能验证宇宙在暴涨期时空间膨胀的数据。”
“这一点,哈勃你可以多加关注,你的研究领域就偏向大尺度结构。”
哗!
众人又是一惊!
宇宙中存在比星系还大的结构?
这怎么可能?
然而,哈勃神色兴奋,他解释道:
“根据我的实验观测,宇宙中确实可能存在更大的结构。”
“它们是由一群和银河系同等级的星系聚集在一起,形成的星系聚合体。”
“而在星系聚合体之上,宇宙深处,还有更可怕的引力源。”
“整个银河系可能都在向引力源靠近。”
“不过我的研究暂时还没有足够的数据,仅仅是个人猜测。”
嘶!
众人震撼!
他们既震撼哈勃在大尺度结构领域的探索,也震撼布鲁斯教授从理论上预测了这种结构的存在。
简直可怕!
李奇维闻言,想到了后世那个著名的问题:【地球在宇宙中的地址】。
太阳和八大行星,组成了太阳恒星系,直径约1光年。
上千亿个类似太阳系的恒星系,组成了银河系,直径约10万光年。
银河系和附近40多个同等级的星系,如仙女座星系、三角星系等,组成了本星系群,直径约1000万光年。
100多个和本星系群同等级的星系群,组成了室女座星系团,直径约1亿光年。
若干个和室女座星系团同等级的结构组合在一起,又形成了拉尼亚凯亚超星系团,直径约5亿光年。
该超星系团的外表看起来就好像鸟类的羽毛,只不过它的每根毛发都是由成百上千的星系组成。
(我吃西红柿的小说中最喜欢用这种设定来描写那些大能存在)
拉尼亚凯亚超星系团中一共包含了超10万个星系。
然而,它依然不是宇宙中最大的结构。
在它之上,则是目前最新发现的,宇宙中最大的单体结构:武仙-北冕座长城!
天文学中的“长城”特指由数量超级多的星系组成的巨型纤维状结构。
在后世,科学家发现了不少长城,而武仙-北冕座长城就是其中最大的那个。
它的直径超过了100亿光年,相当于可观测宇宙的十分之一。
简直恐怖如斯!
拉尼亚凯亚超星系团也只是长城的一个角落而已。
根据现有的证据显示,在宇宙诞生仅仅38亿年后,巨型长城就出现了。
但是从理论上分析和计算,“短短的”38亿年根本不足以形成如此规模的结构。
这种不可思议的天文结构,蕴含着宇宙诞生早期的秘密,也是揭开大爆炸之谜的关键。
所以,现在如果外星人问你:地球在哪?
你就可以回答:宇宙→可观测宇宙→武仙-北冕座长城→拉尼亚凯亚超星系团→室女座星系团→本星系群→银河系→太阳恒星系→地球。
众人震惊之后,李奇维继续说道:
“第三个。”
“在大爆炸的早期阶段,宇宙是一个密度极高的等离子状态,空间中充斥着各种原子核、电子等物质。”
“在这种状态下,光子由于被带电粒子反复碰撞散射,导致无法自由传播。”
“相当于光子被束缚了。”
“随着空间不断膨胀,到了粒子期,由于原子核和电子开始结合形成原子,光子终于可以自由传播。”
“这时候发出的光才真正达到宇宙的各个角落。”
“我称它为【原初之光】,亦或者是【宇宙中最古老的光】。”
哗!
众人无不惊骇!
大家突然觉得这一幕咋有点熟悉。
“这不就是‘上帝说:要有光’吗?”
“天啊!布鲁斯教授这是把科学和宗教联系在一起了。”
不过众人很快冷静下来。
上帝创世说相比宇宙大爆炸理论,显得粗糙太多了。
李奇维继续说道:
“这些光子的波长由于空间膨胀,导致被逐渐拉伸。”
“根据理论计算,现在的波长大约到了微波范围,即从1毫米到1厘米之间不等。”
“最重要的是,这些原初之光充斥着整个宇宙!”
“它们就相当于宇宙的背景板。”
“如果把电磁波转换成声音,那么它们也是宇宙诞生的第一声啼哭。”
“所以,如果能找到这些原初之光的存在痕迹,那就更有利地证明了大爆炸模型的正确性。”
“为了贴合科学性,我给原初之光起了一个学术性的名字。”
“宇宙微波背景辐射!”
嘶!
众人神色震撼!
宇宙微波背景辐射验证相比前两个验证,更令人眼神火热。
如果证据有重要性大小之分,满分10分。
那么氢元素丰度验证6分,大尺度结构演化验证4分。
而宇宙微波背景辐射9分!
海耳不可置信道:
“充斥着整个宇宙的电磁波?”
“实在太难以想象了。”
“我研究天文学几十年了,发现的未知电磁波也不少,但从未见过这种微波。”
“如果它真的存在,那绝对是宇宙大爆炸理论的伟大胜利!”
什么是伟大的理论?
那就是在所有人都不知道没见过的情况下,预测一个必然存在的现象,结果真的被发现了。
毫无疑问,宇宙微波背景辐射就是这种。
而且,它看起来很容易检测。
毕竟这种电磁波充斥在整个宇宙空间中,哪怕在地球上也能检测到。
真实历史上,宇宙微波背景辐射在1965年,被美国物理学家彭齐亚斯和威尔逊意外发现。
起初他们俩还以为这是机器或者天空的背景噪声。
然而,不管他们使用什么样的消噪方法,都无法清除这种电磁波的存在。
所谓噪声,大家可以理解为小时候电视上出现的那种“雪呲呲声”。
那就是因为电视天线接受到了未知的电磁波,由于没有编码,所以电视识别不了。
二人意识到这种电磁波的特殊性,于是发表论文,公之于众。
最终,随着大爆炸理论的发展,宇宙微波背景辐射很好地解释了宇宙早期的辐射问题。
它被学界公认为“验证宇宙大爆炸模型的里程碑。”
彭齐亚斯和威尔逊也因此获得1978年的物理诺奖。
这一世,李奇维提前从理论上预言宇宙微波背景辐射的存在,必将大大加速它的发现过程。
就是不知道谁会是那个幸运儿了。
众人惊呼过后,李奇维最后总结道:
“以上就是我想到的三个验证宇宙大爆炸的方案。”
“如果这三个方案最终全部被证明,那么再加上宇宙膨胀事实,我们有足够的理由相信大爆炸理论。”
众人纷纷点头。
要是这都算证明不了,那就太苛刻了。
其实在后世,科学界对宇宙大爆炸理论已经达成了共识。
只不过在一些细节方面,大家还存在争议。
“讲完了大爆炸理论的拼图和验证方法后,剩下的就是大爆炸存在的遗留问题。”
“目前来说,有三个主要的问题。”
“第一,奇点的状态到底是什么?是否能够用人类可认知的物理规律去描述它?”
“第二,暴涨的机制是什么?虽然用暴涨模型可以解释宇宙温度均匀问题,但是它本身的动力来源是未知的。”
“大爆炸理论本身并不能解释。”
“第三,根据暴涨模型推导出的多元宇宙是否存在?”
“以上,就是我对宇宙大爆炸理论的总结报告,希望能带给大家一点启发。”
“让我们一起把理论完善,追逐宇宙的起源!”
啪!
全场起立!
会场内顿时响起雷鸣般的掌声!
大爆炸理论的全部细节、三大验证方法、遗留未解之谜。
布鲁斯教授从三个角度系统地阐述了宇宙大爆炸理论。
此刻,哪怕是普通天文学者,也对大爆炸有了深刻的理解。
所有人发自肺腑地敬佩布鲁斯教授。
那个男人对于天文学的贡献,超越了在场所有人。
若是没有布鲁斯教授,现在大家还在银河系内打转,以为银河系就是整个宇宙。
大爆炸理论从无到有的完善,正如天文学从银河到宇宙的转变。
今天过后,人类将正式迈入大宇宙时代!
星河璀璨,心灵无限!
(本章完)
李奇维所提的大爆炸各个时期,后世科学家通过理论和实验得到了较为精确的数据。
比如,大爆炸第10^-35秒时,暴涨开始。
第10^-32秒时,质子、中子等物质粒子形成。
第3分钟时,氢氦锂等轻元素的原子核开始出现。
第38万年时,中性原子形成,奠定了今天宇宙中的物质基础。
等等。
李奇维虽然无法根据现有的天文观测数据,给出具体的时间范围。
但是他的模型框架还是带给在场众人无尽的震撼!
他以为的粗糙数据,在别人眼中简直精细无比。
足足过了好一会儿,会场内才终于安静下来。
众人看布鲁斯教授的眼神,犹如膜拜神灵!
李奇维继续说道:
“我很庆幸自己在物理学之余,选择研究天文学。”
“正是因为这些年对天文学的深入学习,才能让我不断地完善宇宙大爆炸理论。”
“通过刚刚的内容,大家应该能够看出。”
“如果把大爆炸理论比作一幅彩色图画,那么现在还有很多黑白的地方。”
“比如各个时期的精确时间点,更基本的粒子是如何形成物质粒子的,大爆炸到现在一共多长时间了,等等。”
“这些细节问题都需要补充完成。”
“希望在将来,我能和诸位一起执笔,描绘出绚丽的宇宙画卷。”
哗!
现场顿时响起雷鸣般的掌声!
大佬们心潮澎湃。
严格来说,想要补全大爆炸理论,不仅仅需要天文学家,还需要物理学家、化学家、乃至生物学家。
因为宇宙大爆炸理论囊括了整个自然科学体系!
它需要集合所有学科的智慧才能完成。
而布鲁斯教授就是那位领袖!
众人的眼前仿佛看见了震撼人心的画面:
“星空深处,布鲁斯教授凌空而立。”
“在他身后,站着浩荡人群,他们都是古往今来所有立志科学的求道者们。”
“布鲁斯教授狂笑一声,大喝道:今日,证道!”
轰!
在众人带着中二幻想时,李奇维继续说道:
“但是在此之前,有一件事至关重要!”
“那就是如何证明宇宙大爆炸理论的正确性。”
“如果理论本身是错的,那么一切都是徒劳无功。”
“虽然哈勃通过分析星系远离地球的运动数据,证实了宇宙膨胀。”
“但我认为,这还远远不够!”
“我们需要在更多的细节上面进行验证。”
“大爆炸理论关于宇宙的终极命运,必须万无一失!”
哗!
众人都被布鲁斯教授的气魄和自信感染。
那个男人在求索科学的道路上,永远不会停下脚步!
这才是真正的科学家!
“根据我刚刚推演的宇宙演化过程,我提出几个能够验证大爆炸模型的方案。”
“第一个。”
“在【核合成期】,主要形成氢氦锂等轻元素的原子核。”
“根据我的理论计算,氢元素和氦元素的丰度比例应该是3∶1。”
“所以,我们只要估算出现今宇宙中的氢氦元素含量之比,是否符合这个比例,就能判断理论预测的对错。”
“这就是轻元素丰度验证。”
哗!
众人皆是一惊!
什么叫干货?
这就是最干的干货!
布鲁斯教授甚至为他们指明了如何验证宇宙大爆炸模型。
如果一个理论的所有预测都能被实验验证,那么这个理论毫无疑问就会被承认。
至于估算宇宙中氢氦元素的比例这种事,听起来确实很不可思议。
但在场的都是天文学领域的大佬,他们能想出各种间接的办法,只不过要费很多时间。
李奇维只负责给出思路,具体的验证,他肯定不会参与,那都是重活累活。
“第二个。”
“我称之为【大尺度结构演化验证】。”
“目前天文学界已知的宇宙最大尺度是星系。”
“但根据宇宙在暴涨期空间膨胀的模型可知,宇宙中还存在比星系更大的尺度结构。”
“这些大尺度结构的范围甚至能到达百万乃至上亿光年。”
“通过研究它们是如何形成和演化的,就能验证宇宙在暴涨期时空间膨胀的数据。”
“这一点,哈勃你可以多加关注,你的研究领域就偏向大尺度结构。”
哗!
众人又是一惊!
宇宙中存在比星系还大的结构?
这怎么可能?
然而,哈勃神色兴奋,他解释道:
“根据我的实验观测,宇宙中确实可能存在更大的结构。”
“它们是由一群和银河系同等级的星系聚集在一起,形成的星系聚合体。”
“而在星系聚合体之上,宇宙深处,还有更可怕的引力源。”
“整个银河系可能都在向引力源靠近。”
“不过我的研究暂时还没有足够的数据,仅仅是个人猜测。”
嘶!
众人震撼!
他们既震撼哈勃在大尺度结构领域的探索,也震撼布鲁斯教授从理论上预测了这种结构的存在。
简直可怕!
李奇维闻言,想到了后世那个著名的问题:【地球在宇宙中的地址】。
太阳和八大行星,组成了太阳恒星系,直径约1光年。
上千亿个类似太阳系的恒星系,组成了银河系,直径约10万光年。
银河系和附近40多个同等级的星系,如仙女座星系、三角星系等,组成了本星系群,直径约1000万光年。
100多个和本星系群同等级的星系群,组成了室女座星系团,直径约1亿光年。
若干个和室女座星系团同等级的结构组合在一起,又形成了拉尼亚凯亚超星系团,直径约5亿光年。
该超星系团的外表看起来就好像鸟类的羽毛,只不过它的每根毛发都是由成百上千的星系组成。
(我吃西红柿的小说中最喜欢用这种设定来描写那些大能存在)
拉尼亚凯亚超星系团中一共包含了超10万个星系。
然而,它依然不是宇宙中最大的结构。
在它之上,则是目前最新发现的,宇宙中最大的单体结构:武仙-北冕座长城!
天文学中的“长城”特指由数量超级多的星系组成的巨型纤维状结构。
在后世,科学家发现了不少长城,而武仙-北冕座长城就是其中最大的那个。
它的直径超过了100亿光年,相当于可观测宇宙的十分之一。
简直恐怖如斯!
拉尼亚凯亚超星系团也只是长城的一个角落而已。
根据现有的证据显示,在宇宙诞生仅仅38亿年后,巨型长城就出现了。
但是从理论上分析和计算,“短短的”38亿年根本不足以形成如此规模的结构。
这种不可思议的天文结构,蕴含着宇宙诞生早期的秘密,也是揭开大爆炸之谜的关键。
所以,现在如果外星人问你:地球在哪?
你就可以回答:宇宙→可观测宇宙→武仙-北冕座长城→拉尼亚凯亚超星系团→室女座星系团→本星系群→银河系→太阳恒星系→地球。
众人震惊之后,李奇维继续说道:
“第三个。”
“在大爆炸的早期阶段,宇宙是一个密度极高的等离子状态,空间中充斥着各种原子核、电子等物质。”
“在这种状态下,光子由于被带电粒子反复碰撞散射,导致无法自由传播。”
“相当于光子被束缚了。”
“随着空间不断膨胀,到了粒子期,由于原子核和电子开始结合形成原子,光子终于可以自由传播。”
“这时候发出的光才真正达到宇宙的各个角落。”
“我称它为【原初之光】,亦或者是【宇宙中最古老的光】。”
哗!
众人无不惊骇!
大家突然觉得这一幕咋有点熟悉。
“这不就是‘上帝说:要有光’吗?”
“天啊!布鲁斯教授这是把科学和宗教联系在一起了。”
不过众人很快冷静下来。
上帝创世说相比宇宙大爆炸理论,显得粗糙太多了。
李奇维继续说道:
“这些光子的波长由于空间膨胀,导致被逐渐拉伸。”
“根据理论计算,现在的波长大约到了微波范围,即从1毫米到1厘米之间不等。”
“最重要的是,这些原初之光充斥着整个宇宙!”
“它们就相当于宇宙的背景板。”
“如果把电磁波转换成声音,那么它们也是宇宙诞生的第一声啼哭。”
“所以,如果能找到这些原初之光的存在痕迹,那就更有利地证明了大爆炸模型的正确性。”
“为了贴合科学性,我给原初之光起了一个学术性的名字。”
“宇宙微波背景辐射!”
嘶!
众人神色震撼!
宇宙微波背景辐射验证相比前两个验证,更令人眼神火热。
如果证据有重要性大小之分,满分10分。
那么氢元素丰度验证6分,大尺度结构演化验证4分。
而宇宙微波背景辐射9分!
海耳不可置信道:
“充斥着整个宇宙的电磁波?”
“实在太难以想象了。”
“我研究天文学几十年了,发现的未知电磁波也不少,但从未见过这种微波。”
“如果它真的存在,那绝对是宇宙大爆炸理论的伟大胜利!”
什么是伟大的理论?
那就是在所有人都不知道没见过的情况下,预测一个必然存在的现象,结果真的被发现了。
毫无疑问,宇宙微波背景辐射就是这种。
而且,它看起来很容易检测。
毕竟这种电磁波充斥在整个宇宙空间中,哪怕在地球上也能检测到。
真实历史上,宇宙微波背景辐射在1965年,被美国物理学家彭齐亚斯和威尔逊意外发现。
起初他们俩还以为这是机器或者天空的背景噪声。
然而,不管他们使用什么样的消噪方法,都无法清除这种电磁波的存在。
所谓噪声,大家可以理解为小时候电视上出现的那种“雪呲呲声”。
那就是因为电视天线接受到了未知的电磁波,由于没有编码,所以电视识别不了。
二人意识到这种电磁波的特殊性,于是发表论文,公之于众。
最终,随着大爆炸理论的发展,宇宙微波背景辐射很好地解释了宇宙早期的辐射问题。
它被学界公认为“验证宇宙大爆炸模型的里程碑。”
彭齐亚斯和威尔逊也因此获得1978年的物理诺奖。
这一世,李奇维提前从理论上预言宇宙微波背景辐射的存在,必将大大加速它的发现过程。
就是不知道谁会是那个幸运儿了。
众人惊呼过后,李奇维最后总结道:
“以上就是我想到的三个验证宇宙大爆炸的方案。”
“如果这三个方案最终全部被证明,那么再加上宇宙膨胀事实,我们有足够的理由相信大爆炸理论。”
众人纷纷点头。
要是这都算证明不了,那就太苛刻了。
其实在后世,科学界对宇宙大爆炸理论已经达成了共识。
只不过在一些细节方面,大家还存在争议。
“讲完了大爆炸理论的拼图和验证方法后,剩下的就是大爆炸存在的遗留问题。”
“目前来说,有三个主要的问题。”
“第一,奇点的状态到底是什么?是否能够用人类可认知的物理规律去描述它?”
“第二,暴涨的机制是什么?虽然用暴涨模型可以解释宇宙温度均匀问题,但是它本身的动力来源是未知的。”
“大爆炸理论本身并不能解释。”
“第三,根据暴涨模型推导出的多元宇宙是否存在?”
“以上,就是我对宇宙大爆炸理论的总结报告,希望能带给大家一点启发。”
“让我们一起把理论完善,追逐宇宙的起源!”
啪!
全场起立!
会场内顿时响起雷鸣般的掌声!
大爆炸理论的全部细节、三大验证方法、遗留未解之谜。
布鲁斯教授从三个角度系统地阐述了宇宙大爆炸理论。
此刻,哪怕是普通天文学者,也对大爆炸有了深刻的理解。
所有人发自肺腑地敬佩布鲁斯教授。
那个男人对于天文学的贡献,超越了在场所有人。
若是没有布鲁斯教授,现在大家还在银河系内打转,以为银河系就是整个宇宙。
大爆炸理论从无到有的完善,正如天文学从银河到宇宙的转变。
今天过后,人类将正式迈入大宇宙时代!
星河璀璨,心灵无限!
(本章完)