擴張宇宙7大著數

住在仙女座星系或更遠處的觀測者,也有他們各自的可見宇宙,和我們的有所重疊,卻不太一樣。 仙女座星系的居民可以看得到我們看不見的星系,不過這只是因為他們離那些星系比我們稍微近一點所佔的便宜,反之亦然。 因此,我們可以把早期宇宙想成是水果攤上一堆往各個方向無窮延伸的葡萄柚。 有聲望的物理學家、天文學課本的作者,以及著名的科普專家,都曾對宇宙的膨脹做出不正確、誤導的,或是容易遭到錯誤解讀的陳述。 由於膨脹是大霹靂模型的基礎,這些其實都是對於基本原理的誤解。

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Epic Games上週才宣布要與樂高集團合作發展安全且有趣的「兒童元宇宙」,緊接著又獲資金挹住。 據外媒報導,Epic Games將獲Kirkbi 10億美元投資,而索尼同樣也會投入10億美元,總金額20億美元也是在2002年後電玩產業最大規模的投資案。 整個宇宙實際上是一團擴張中泡泡裡的泡泡,每層泡泡擁有自己的物理定律。

擴張宇宙: 未來計劃

前者是由狹義相對論而來,並沒有考慮空間的膨脹,而後者則是來自廣義相對論,已經把空間的膨脹考慮在內。 對鄰近的星系來說,兩個方程式給出的結果幾乎是一樣的,可是對於遙遠星系就大不相同了。 這個「星系比光速快」的預言,不就表示哈伯定律是錯的嗎? 愛因斯坦的狹義相對論不是說沒有任何物體的速度可以超過光速嗎?

爾遜山上、當時世界上最大的光學望遠鏡,對造父變星進行觀測,結果指出一些當時已知的類星雲物體,必須在我們的銀河系以外,並且它們本身就是星系! 在一連串艱辛的觀測之後,哈柏於1929 年闡述星系距離和退行速度(紅移)之間的關係——即二個星系之間的距離越大,他們分離時的相對速度也越快。 在得知哈柏的發現之後,愛因斯坦很快地排除了他先前為保持宇宙靜止所提出的宇宙常數。 宇宙常數後來被認為就是量子理論中的真空能量,是一種反重力的能量形式,其作用與重力相反,是推開而非吸引。 有趣的是,現在科學家發現:宇宙常數恰可用來解釋宇宙平的幾何形狀及其加速膨脹。 根據目前標準的宇宙論典範,暗能量構成70%以上的質量能量密度,然而我們很缺乏對暗能量特性的理解。

擴張宇宙: 宇宙正在以超乎我們預期的速度膨脹

就算你可以超越我們泡沫的界限,泡沫中間的太空還在擴張,所以你無法看到別的泡沫,不管你移動的速度有多快。 電影的敘事曲折,也回答了影迷最好奇的問題,如果永恆族是元老級的超級英雄,早在復仇者聯盟出現前就存在地球,為何默默無名,在宇宙遭受薩諾斯攻擊時,竟選擇袖手旁觀? 漫威影業年度鉅作《永恆族》,將在明天重磅登場,戲院限定,就此展開漫威電影宇宙第四階段。 事實上,我們的宇宙正在加速膨脹,這會在物體上施加一股輕微向外的力。 結果,緊密結合的物體,會比處在非加速宇宙中時還要稍微大一點,因為眾多的作用力要在稍微大一些的尺度之下,才能夠達成平衡。 在地球表面,這種從地心朝外的加速度,與一般正常的向心重力加速度比起來,遠遠小得多(約為1030分之一)。

  • 這樣的計算需要兩種數據:星系遠離我們的速度以及該星系和我們之間的距離。
  • 進年來,關於宇宙產生的大爆炸理論,也開始受到很多科學家的挑戰,其中最系統的學說就是所謂「循環宇宙」的理論。
  • 美國的天文學家以哈伯太空望遠鏡觀測九十到一百億光年外的六顆超新星,今年十月中旬,他們宣布已經找到了證據,證實一九九八年的發現。
  • 小維度的周長可以是任何大小:在沒有物質的狀況下,四個平坦的大維度加上一個任何尺度的圈圈,可以滿足愛因斯坦方程式。
  • 以天文學術語來說,就是宇宙標度因子的二次導數是正值,這意味著星系遠離地球的速度,隨著時間演進,應該會持續地增快。

不同的是,這個時間點,是從上一輪宇宙縮小到這種狀態後開始的反彈。 一是拿不出確切的機制觸發「暴脹」階段,也無法解釋為什麼會出現突然減速的「優雅退場」階段。 一些科學家拿出一些解釋為這個理論「打補丁」,稱那種狀態下有一種粒子組成一個「暴脹場」(inflation field),這個場觸發了暴脹,之後衰變為我們今天所見的各種粒子。 粒子物理學的標準模型(Standard Model)是目前不與量子力學與狹義相對論衝突,最接近萬有理論的理論。 其中前三者已在實驗中證實與標準模型的預測行為相符,僅有重力子至今仍未發現且有許多爭議存在。

擴張宇宙: 廣義相對論的故事精采十足

活動中也發表了《新風雲際會》(Willow)是盧卡斯影業和想像娛樂(Imagine Entertainment)根據1988年經典電影《風雲際會》加以改編的全新奇幻冒險系列。 《新風雲際會》故事始於一位來自Nelwyn村莊,有強大抱負的魔術師和一個注定要統一各國的女嬰,他們一起攜手摧毀邪惡的女王並驅逐黑暗勢力。 還沒有人知道,但是遠距超新星的觀測資料至少提供了一些線索,使得學者可以做一些有根據的臆測。 量子力學之父普朗克就感嘆道:我對原子的研究,最後的結論是:世界上根本沒有物質這個東西,物質是由快速振動的量子組成! 他進而剖析說:所有物質都是來源於一股令原子運動和維持緊密一體的力量,我們必須認定這個力量的背後就是意識,它是一切物質的基礎。 這時你會發現,這些輻射出的光子跟電腦螢幕上的像素是一樣的原理。

有些新潮的理論如弦論,的確假設了額外的維度,但是當我們的三維宇宙膨脹時,並不需要這些額外的維度供其擴張。 這就是重點了:蚜蟲沒有亂跑,可是要去擠奶的距離仍然不斷增加。 牠們就站在那兒不動,對氣球的橡皮表面而言,牠們是靜止的,可是你和牠們的距離,以及牠們彼此之間的距離,卻因為氣球的膨脹而增加。 察覺到這些事實後,你推論出,原來是腳下踩的土地正在膨脹。

在未來幾年之內,肯定會有某件重要的事發生,而我們需要了解它到底是怎麼回事。 我的猜測是:如果二十世紀是量子物理的世紀,那麼二十一世紀將會是愛因斯坦廣義相對論完全發揮的舞臺。 愛因斯坦關於時間與空間是如何結合在一起的想法,已經發展出它自己的歷史,在整個二十世紀中,它為全世界最頂尖的頭腦帶來許多的愉悅與挫折。

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天敵再次出現,讓身為超越眾星的永恆族,在地球上再次相聚,保護人類。 《永恆族》劇照在劇中飾演永恆族領袖的莎瑪海耶克就說:「超愛這群人!」,她表示《永恆族》是史上最與眾不同的英雄,不同背景與出身前所未見,也很期待往後有機會連結不同漫威電影,遇見更多英雄。 趙婷則希望,大家看完《永恆族》後,可以愛上這十位角色,並且一起探索漫威電影宇宙的源頭,去體驗這部規模宏大卻意在探討生存價值的電影。 美國和英國一些科學家認為,在我們生活的宇宙產生之前,已經有宇宙存在,目前的宇宙也將被未來的新宇宙取代。 科學家即將發起尋找第五種基本力的實驗,希望證明暗物質與暗能量的存在。

相比之下,其他團隊藉由觀察「本地」宇宙──離我們比較近的現代恆星和星系──來測量哈伯常數。 這樣的計算需要兩種數據:星系遠離我們的速度以及該星系和我們之間的距離。 這反過來又需要天文學家發展所謂的宇宙距離階梯(cosmic distance ladder)。 根據此模型預測,宇宙目前應以大約67.36公里/秒/百萬秒差距的速度膨脹(100萬秒差距等於 326 萬光年)。 另一種測量哈伯常數的方法是仰賴宇宙微波背景(cosmic microwave background,簡稱CMB),這是宇宙剛誕生38萬年時形成的微弱光芒。

擴張宇宙: 12-01從「星」看世界— 加速膨脹的宇宙

事實上,這項行動只是太早熟了些:物理學家首先必須了解核力,以及量子場論在描述物理時所扮演的重要角色,這些認知直到1970年代才達成。 一九九八年,天文學家發現證據,顯示宇宙自五十億年前擴張速率開始加快。 美國的天文學家以哈伯太空望遠鏡觀測九十到一百億光年外的六顆超新星,今年十月中旬,他們宣布已經找到了證據,證實一九九八年的發現。 天文學家發現了很奇怪的現象,星系星群都以驚人的速度往同一方向流動(每小時200萬英里)。 這些移動違反了所有在大爆炸後宇宙中質量如何分配的預估。

廣義相對論讓物理及天文學界某些名聲響亮、各自想要率先找出宇宙終極理論的人物彼此對立。 將近二十五年來,廣義相對論已經成為我每日生活的一部分。 它在我的許多研究扮演著中心角色,也提供扎實的理論基礎,讓我和我的研究夥伴可以嘗試去了解許多問題。 我與愛因斯坦理論邂逅的經驗一點也不獨特;我遇過許多來自世界各地、受到愛因斯坦理論深深吸引的人,他們一生都致力於發掘它的奧祕。 擴張宇宙 我經常收到各地寄來的科學論文,從金夏沙到克拉科夫,從坎特伯里到聖地牙哥。 這些作者嘗試找出廣義相對論的新解,甚至提出對廣義相對論的可能修正。

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但這樣瞬間強烈的能量衝擊,卻也讓人類古老的天敵變異族重新出現…。 7000年前10位永恆族族人被天神族派到地球守護人類,免於變異族的侵害,當變異族逐漸消失,10位超級英雄之間也開始意見不合,終於導致永恆族分裂,四散八方。 擴張宇宙 擴張宇宙 天敵再次出現,讓身為超越眾星的永恆族,在地球上再次相聚,保護人類…。 宇宙的命運到底將如何﹖不同的理論和假說會有不同的猜測。 進年來,關於宇宙產生的大爆炸理論,也開始受到很多科學家的挑戰,其中最系統的學說就是所謂「循環宇宙」的理論。

自發現以來,暗能量即成為物理學和天文學上最重要和活躍的研究主題;據估計平均每天都有一篇探討暗能量的理論性論文。 此外,也已經有一些專為測量暗能量特性而設計的實驗;這些實驗試圖回答的首要問題包括:「暗能量是否以宇宙常數的形式存在?若非,暗能量如何與宇宙常數不同?是否隨時間而變化?」。 除了透過測量Ia 型超新星的光度與距離來研究宇宙的膨脹率之外,在觀測宇宙學上還有幾種用來研究暗能量的測量方式。 這兩種方法透過不同的物理機制研究暗能量: 包括藉由角直徑距離(angular-diameter distance)來追蹤宇宙的幾何形狀,和量測宇宙後期結構成長。 上述三種方法探究不同的物理機制,並有不同的系統效應和挑戰;因此將不同方法所獲得的研究結果相互校驗是很重要的。 1998 年關於「我們所在之宇宙正加速膨脹!」的發現,令專家都跌破眼鏡、大感意外。

  • 宇宙常數後來被認為就是量子理論中的真空能量,是一種反重力的能量形式,其作用與重力相反,是推開而非吸引。
  • 英國一名物理學家藉由修改廣義相對論,提出了一種不需暗能量便能解釋宇宙加速膨脹的新理論。
  • 我經常到各大學演講、參加工作坊,並參與歐洲太空總署(ESA)的會議,全世界最重要的一些科學衛星就是由這個機構負責發射的。
  • 不過,整天下來,光彰化,火警通報量,就是平常的3倍,也讓消防隊疲於奔命。
  • 華納兄弟的發言人曾經表示大眾並不需要一個DC漫畫改編的電影系列。

但是,如果系統相互之間的重力吸引過強的話,那麼這個系統終將停止膨脹,然後開始向內收縮,最終會聚集在一起。 宇宙微波背景(CMB)數據自從1965年首次觀測到以來,是任何一個宇宙模型都要解釋的基礎數據。 它是科學家探測到的來自遙遠早期宇宙的微弱的輻射。 科學家認為它就是來自宇宙剛清亮起來、開始產生射線的那個階段。 烏普薩拉大學班涅吉(Souvik Banerjee)等人所提出的新模型顯示,宇宙在另一個維度中,被置於一正在膨脹泡泡的邊界,而宇宙中所有現存物質都對應延伸至該維度的「弦末」。

擴張宇宙: 永恆族超緊戰鬥裝!裘莉逆天長腿辣翻

這堪稱是近年宇宙學最重大的進展,科學家19日一併公開了宇宙地圖,以及與其相關的23篇學術論文,當中顯示逾400萬個星系與明亮類星體的詳細測量結果,包含規模與發出訊號。 類似的理論適用於任何正在向外膨脹、並且受到重力影響而不斷減速的物質系統。 如果系統向外運動的動能超過了向內拉的重力所產生的能量,這個系統的速率就會超過脫離速率,因而將會永遠不同的膨脹。

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此外,還必須觀測大量的超新星,才能獲得具有統計意義的測量數據。 在過去十年間,有件事已經變得很清楚,那就是:倘若廣義相對論是正確的,那麼絕大部分的宇宙就是黑暗的。 宇宙中充斥著一些不僅不發射光,也不會反射或吸收光線的物質。 我們實在是非常微不足道——我的意思是,如果愛因斯坦的理論是正確的話。 但也有可能,我們已經到達廣義相對論的極限,愛因斯坦的理論開始要破裂了。 研究人員在12月初提交給《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)數項研究成果,他們使用特定種類的恆星和恆星爆炸來測量我們和鄰近星系間的距離。

兩個團隊利用此方式測量遙遠超新星的光變曲線,有些最遠的超新星是在70 擴張宇宙 億光年外,在宇宙只有大約目前年齡的一半時爆炸的。 執行這樣的搜尋計畫,不只需具備專業技能,還需要詳細的規劃與專注的努力。 我剛開始學廣義相對論時,還有另一件事讓我感到很驚訝。 雖然愛因斯坦只花不到十年的時間,就發展出廣義相對論,但它卻從那時到現在都維持原貌。

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如今,人們利用天文望遠鏡等設備能發現星系的「紅移」現象,就能夠判定宇宙正在膨脹。 我們也可以用氣球作說明:假設一個尚未吹脹的氣球,它的表面上有多個黑點,一旦你慢慢吹脹氣球,氣球表面上的黑點之間的距離便會增加,這就很好地說明了宇宙膨脹和星系遠離是怎樣一回事。 如果哈伯常數真的反映了我們的真實物理情況,那麼我們可能得在宇宙基本成分列表添加其他的因素,才有辦法解釋這種情形。 哈伯衝突來自各種測量或預測宇宙目前膨脹速度──也就是哈伯常數(Hubble constant)──的嘗試,天文學家可以利用哈伯常數來估計宇宙自大霹靂以來的年齡。 狹義相對論中,時間膨脹效應是相互性的:從任一個時鐘觀測,都是對方的時鐘走慢了(當然我們假定兩者相互的運動的等速均勻的,兩者在觀測對方時都沒有加速度)。 廣義相對論以及其他類似的重力理論是以寫下場方程式來表達,有時可能另外也寫下運動方程式。

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柯文思

柯文思

Eric 於國立臺灣大學的中文系畢業,擅長寫不同臺灣的風土人情,並深入了解不同範疇領域。