宇宙浩翰科学未解之谜，宇宙浩瀚怎么读

宇宙浩翰科学未解之谜。这些问题的答案，或许在不久的将来就会揭晓。”中国科学院院士、天文学家张双南说。(李明)(新华社专特稿)(编译刘宇昊)(者张双南。本书主要介绍了李明的研究成果，包括他的主要科研工作和获得的国际奖项。书中还收录了李明的部分论文和著作。本书适合合作为高等院校化学工程与工艺专业本科生、研究生教材，也可供从事相关领域研究的科技工作者参考。

一宇宙浩翰科学未解之谜是什么

浩瀚宇宙有很多未解之谜，比如说，我们的宇宙是如何诞生的？又是如何演化到今天这种局面的？

关于宇宙起源，有很多观点。科学界的主流观点认为，我们的宇宙起源于一场大爆炸，发生在138亿年前的大爆炸，之后经过漫长时间演化，才到了如今我们看到的丰富多彩的世界。

并不是所有人都认同这个观点，其中有不少科学家公开反对宇宙大爆炸理论。

那么我们该如何探索宇宙的终极奥秘呢？答案到底在哪里呢？很可能就隐藏在无处不在的光里面。

光，在我们生活中无处不在，很容易被我们忽略，但光到底是什么，没有人知道确切的答案，也很少会有人提出质疑。

科学家们对光的研究持续了几百年时间，让我们一步步接近光的真相，而光也告诉了我们很多有用的信息。

先来看个现实中的例子。我们都应该坐过火车吧。在火车站台上等火车，火车驶来时通常会鸣笛，如果你仔细观察了，会注意到火车鸣笛声变得很尖锐，也就是声调变高。而当火车驶离时，鸣笛声会变得低沉，也就是声调变低。

这就是多普勒效应。这个效应同样适用于光。

当一个天体朝着地球运动时，天体发出的光的波长会变短，发生蓝移。而如果天体远离地球，发出的光的波长会变长，就会发生红移。

通过分析多普勒效应，科学家们就能知道天体的某些参数，比如说天体的构成，运动方向，速度，上面的温度，气压等等。

第一个发现星系远离地球的人是著名科学家哈勃，他发现遥远星系发出的光都发生了红移，根据多普勒效应，那些星系必然在远离地球，而且速度越来越快，这种现象也是宇宙大爆炸的一个有力证据。

有人可能会提出质疑，宇宙在膨胀，万物之间的引力会使膨胀减速慢下来，但科学家们的观察结果表明，宇宙膨胀速度非但没有减速，速度反而越来越快，这说明肯定有什么东西在让宇宙膨胀加速。

这就是暗能量的概念，暗能量让宇宙不断加速。而且科学家们分析，暗能量占据了整个宇宙的70%左右。

如今，科学家们发现的大部分宇宙奥秘，基本上都是通过光来发现的，这也说明了光对于我们来讲有多么重要。

人类几百年的科学发展史，说白了就是对光本质的研究史。无论是相对论还是量子力学，都是以光为基础探索出来的理论。科学家对光的研究不会停止，直到触摸到光真正的本质！

二宇宙浩瀚

浩瀚一般指天空，大海之类的。浩瀚无边指很广大，很多都是形容水多的。对宇宙应该用无边无际，或者一望无际。我们生活在地球上。众所周知，地球被浩瀚无边的宇宙空间包围着。离地球很近的空间或距离我们数百光年的空间都同样是宇宙。无论是距离地球较近还是较遥远的地方，都被我们称为宇宙，这也是为什么我们无法准确看待宇宙的原因之。

三浩瀚宇宙之谜

对于渺小的人类来说，浩瀚的宇宙中存在许多未解之谜，著名天文学家，前英国皇家学会主席马丁·里斯勋爵认为，由于大脑天生的局限，人类或许永远无法破解这些谜团。正如游鱼不会注意到水的存在，人也同样无法参透构成宇宙空间的微观结构。 从理论上来说，另一个四维宇宙有可能近在咫尺，但我们却浑然不知。好比在一张白纸爬来爬去的蚂蚁，始终无法察觉相距1毫米之外还有另一张白纸的存在。 诡异的量子力学 量子力学的概率和随机性让爱因斯坦头疼不已。你能想象两个相隔几光年的粒子，如果其中一个粒子的状态发生变化，另一个粒子瞬间也会相应改变，两者之间犹如存在心电感应；以波的形式通过两条狭缝的光子发现有人观察，竟然化作粒子重新从其中一条缝隙通过，仿佛时光可以倒流一样！ 有因未必有果，结果可以决定原因；意识决定物质，宇宙因意识而存在——人类所有坚不可摧的理性认知都在量子力学的迷雾中土崩瓦解。自从它面世以来，科学家已经提出几十种解释。从正统的哥本哈根解释到另类的多世界假说，一个比一个荒诞，一个比一个更像科幻小说，但都无法让人彻底信服。 失踪的引力子 站在地球上的人为什么掉不下去？庞大的星系如何井然有序地运行？在统治宇宙的四大基本作用力中，电磁力、强核力和弱核力都是通过基本粒子发挥作用，那么虚无缥缈的引力是否也经由“引力子”施展魔力呢？ 虽然激光干涉引力波天文台已经捕捉到遥远宇宙传来的引力波“涟漪”，但引力子却始终不见踪影。提出过“戴森球”理论的著名物理学家弗里曼•戴森认为，单个引力子在现有理论框架内也许根本检测不到。和温度、压力类似，引力常量可能和组成它的基本粒子没有任何关系。 如此说来，现代物理学的两大支柱——量子力学和广义相对论之间就存在难以逾越的鸿沟，而能够解释宇宙本质的大一统理论也将永远隐藏在黑暗之中。 无法突破的普朗克尺度 普朗克尺度（1.616229×10^-35米和5.39116×10^-44秒）是人类能够精确测量的最小尺度。如果有人想获得普朗克尺度以下的数值，他就会发现在如此小的空间内，光子动量之高足以产生一个微型黑洞，使任何有意义的测量都无法实现。 一切经典物理学理论在普朗克尺度之下都失去效力，在这里变幻莫测的量子效应开始掌管一切。模拟奇点大爆炸的大型强子对撞机试图追溯宇宙诞生的 历史 ，但在普朗克尺度面前犹如撞到一堵“叹息之墙”。科学家普遍认为，普朗克尺度并非时空的最小单位，只是量子王国和引力王国的分界线而已。跨越这条界线之后，我们也许会遇到更多让人瞠目结舌的奇观。 无解的宇宙诞生之谜 在一切时间和空间的尽头，一个极端致密的奇点如何以比光还要快的速度膨胀，最终形成宇宙万物？它是前一个宇宙塌缩而成的吗？我们所在的宇宙是否处于膨胀-塌缩-再膨胀-再塌缩的无限循环之中？ 如果所谓的奇点大爆炸并不存在，那么所有能量和物质是否被束缚于未知空间结构之中，因某种原因而突然膨胀？ 或者奇点和未知空间结构不止一个，无数个宇宙如大海的泡沫一样泛起、破碎，每个泡沫之间或许会碰撞，但绝不会重叠。也就是说，所有多重宇宙都是封闭的，我们永远无法获知其它宇宙的任何信息。 谜中之谜——意识的本质 物理学家波尔曾经说过，世界由人的意识决定。前文提到的 双缝干涉试验 中，观察者的存在的确影响了光子路径。换句话说，没人观察的时候，薛定谔的猫处于一种“既死又活”的奇怪状态，它的命运在打开箱子的一刹那才能确定下来。如果粒子的状态取决于我们是否在观察，那么宏观世界是否也如此呢？美国物理学家约翰·惠勒的“观察者假说”认为，宇宙大爆炸和138亿年的 历史 原本不存在，是古往今来无数观察者的参与造就了它！ 牛津大学物理学家罗杰·彭罗斯进一步提出，观察者效应意味着人的意识能够在量子层面和物质互相作用，而大脑产生认知是脑神经元微管量子振动的结果。濒临死亡的人随着心脏停止跳动，血液不再流动，脑神经微管失去量子状态，储存在其中的量子信息也随之释放出来。 马克斯普朗克物理研究所的汉斯·彼得杜尔博士的解释更为惊悚我们所理解的现实世界仅仅局限在物质层面，除此之外还有一个无限宽广的量子宇宙，现实宇宙处于它的包裹之中，靠吸收其中的养分才得以存在。人死之后释放的量子信息正是回归到这个量子场之中，从某种意义上来说，所有的智慧生命都是不朽的存在。 宇宙V往事-专注科学科普｜敬请