从“宇宙蛋”到超级爆炸-模型图 1927年,比利时天文学家勒梅特独立研究出了类似的膨胀宇宙说。由于宇宙一直在膨胀,所以它在过去某一时刻会体积非常小而密度非常大,这东西被勒梅特称为宇宙蛋。他还提出,宇宙一直在膨胀,并且是从过去的一次超级爆炸开始的;今天的星系就是宇宙蛋的碎片;而星系相互退行,就是很久以前那次爆炸的回波。但是该理论存在许多使人迷惑之处。
宇宙的最初源头是一个奇点,即所谓的“宇宙蛋”,它凝聚了所有的时空质能,孕育着未来物质世界的一切,包括天体和生命。大约150亿年以前,宇宙蛋在一场无与伦比的大爆炸中猝然爆发。大爆炸震撼出时空,物质世界破壳面出,宇宙史的纪元从此开始。 刚刚诞生的宇宙,空间从无到有并急剧猛增,仅仅10-32秒后,就暴胀到大约1光年的直径。在1 秒钟时,由于大爆炸产生的极强高能辐射均匀地充满整个空间,宇宙成为100亿K高温的熔炉,所有物质被熬成一锅基本粒子汤。 紧接着,一场肆虐的原始宇宙风暴开始了,基本粒子之间发生猛烈撞击,中子熔入质子形成了氦核。这个过程延续了大约三分钟,直至所有的中子消耗殆尽为止。有约22%质量的物质聚合成氦核,余下的物质几乎为没有聚合的质子,即氢核,仅有十万分之几属于同位素氦3和氘,百亿分之几归之于锂。原始星云形成。
物理学家桑恩提出了一个大胆的假设,就是整个宇宙可能只是一个黑洞,一个永无休止将物质吞噬的裸渊。 我们已知宇宙星系的总数量大的是一千亿个,直径是一百亿光年。假设真正的宇宙质量比我们估计的大二点五倍,这个质量形成的黑洞直径就是二百五十亿光年,正好吻合我们目前所知的宇宙大小。
如果整个宇宙是一个黑洞,宇宙的星体有朝一日将停止向外膨胀,而会被扯回宇宙的核心处,黑洞无可柢抗的吸引力下,所有物质都会塌缩,而黑洞使万物灰飞湮灭的力场将不断扩展,直到它到达了宇宙的终端,这宇宙内物质的至远点。
从这个角度看,我们的"宇宙"并不是无限的。
当物质在黑洞核心里积压时,一只宇宙蛋将逐渐形成,那里包含了生命和物质的基因,当宇宙无可塌缩时,物极必反,黑洞的力伤蓦地以亿光年计的速度狂缩,宇宙蛋爆炸开来,诞生另一个新的宇宙,一切从头开始。
若是真的如此,我们便是住在一个大黑洞里,而黑洞的核心就是黑洞里的黑洞,人虽住在微尘般的地球上,想像力却可椎展至宇宙的开始和终极。
宇宙是无边大的吗?大多数人的感觉是这样的。我们生活在地球,地球所在的太阳系有九颗行星和无数的小行星,太阳系所在的位置是银河系的外侧,而银河系中还有数不清的象太阳一样的恒星,银河系之外还有许多种形状的星系,这样看起来,宇宙好像是无穷无尽,真的是这样吗?
要回答这个问题,先要弄清楚宇宙是怎样形成的。对于宇宙的形成比较一致的看法是:宇宙是从一次“创世大爆炸”中形成和发展起来的。最初的宇宙是一个温度和密度极高、压力极大的混沌火球,称之为宇宙蛋,里面是一些光子,光子在高温下逐渐转化为质子、中子和粒子等基本物质,它们又聚合成氢和氦原子等各种物质。巨大的压力使宇宙蛋急剧地膨胀,发生大爆炸。随着宇宙蛋的急剧膨胀,温度逐渐降低,氢和氦等物质凝聚成许多星系云团。随时间推移,星系云团开始分裂。分裂的小块在重力作用下收缩,成为恒星雏形。当物质密度和温度提高到几千万度时,氢原子核首先产生核聚变反应,发出巨大的光芒,一颗恒星正式诞生。宇宙中的恒星不是均匀分布的,千亿颗恒星聚集成星系,如银河系。不均匀的星系又聚集成一个个星系群,星系群又聚集成超星系团。超星系团还不是最大的群落,它们还聚集成不同的超星系团集团。这样,形成了宇宙的泡沫状的结构,泡沫膜是星系密集的地方,成为”星系长城”,而泡沫中间则星系很少,成为“宇宙空洞”。
由“大爆炸”诞生的宇宙,人们认为它的体积有限,但没有边缘。据此,人们推测宇宙的形状可能是球形、轮胎形和克莱因瓶形或其它符合“有限无边”条件的形状。