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发布时间：2023-09-15 11:13:37 来源：文档文库
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不可思议的宇宙问题之我见
摘要：茫茫星空，从古至今，引起了多少思考，而“我们来自哪里？”这一千年难题，至今惹得物理界不得安宁，一系列理论的诞生试图揭开这个宇宙终极奥秘的面纱。然而，这一系列终极的猜想也都有各自的症结。笔者从一个爱好者的旁观的眼光，用不太成熟的思想给出了自己的猜想和疑问。
关键词：宇宙大爆炸弦理论M理论暗物质暗能量平行宇宙
MyViewOnUnimaginableUniverseProblems
Abstract：Theboundlessskyarousingmanyponderingshistorically.However,"Wherearewefrom?”—Themillenniumproblemthatstupmhuman-beingshistoricallyhasbeenprovokingphysicalsocietyrestlesslysofar.Aseriesoftheories’comingintobeingtrytorevealtheveiloftheuniverse’sultimatemysteries.However,theseriesofultimateguessesalsohavetheirownkeystickingpoints.Asaamateur,theauthorgiveshisownguessanddoubtingwithimmaturingthoughtasabystander.
Keywords:BigBangStringTheoryM-theoryDarkMatterDarkenergyMultiverse
大约137亿年前，“虚无”（谁知道外面是什么）的宇宙中，莫名奇妙的诞生了一个奇异的超高能量点，我们称之为“奇点”。宇宙中的全部质量（最起码是我们的宇宙）都挤压在某种无限致密的状态，其温度也无限高，这种状态称为“初始奇点”。可能是这能量过于巨大而不是那么稳定，在一个未知的触发机制下，“砰~”地
图一：宇宙大爆炸假想图
一声，创造出了今天的宇宙。时间、空间和物质也都肇始于这次初始奇点的大爆炸。爆炸伊始，宇宙是一个充满辐射（能量）的“地狱”，它热得使任何原子或分子均不可能存在下去。数分钟后，它便冷却到能够形成最简单的氢原子核了。
及至数百万年之后，宇宙才冷却到足以形成第一个原子，不久又形成了简单的分子。然后，只是到了数十亿年之后，才出现了一系列复杂的事件，使得物质凝聚成恒星和星系，此后又形成了稳定的行星环境。
这就是宇宙大爆炸理论，比利时牧师、物理学家乔治·勒梅特首先提的关于宇宙起源的理论。事实上这一模型的框架基于了爱因斯坦的广义相对论，只是当年爱因斯坦不敢相信这一有自己理论推理出来的结论，爱因斯坦给自己的的理论里引入了宇宙常量，以保证宇宙完美的稳态。事后爱因斯坦说这是他做失败的一件事。
一切由这个证据十足（从星系红移观测到的哈勃膨胀、对宇宙微波背景辐射的精细测量、宇宙间轻元素的丰度，而今大尺度结构和星系演化也成为了新的支持证据）的理论惹的祸，“大爆炸”似乎早已成了事实，那么，我们的宇宙未来的命运会是什么呢，是永远的膨胀下去，还是会重新相互靠近呢？
对于预测宇宙的未来，似乎并没有那么困难。如果宇宙能量密度超过临界密度，宇宙会在膨胀到最大体积之后坍缩，在坍缩过程中，宇宙的密度和温度都会再次升高，最后终结于同爆炸开始相似的状态——即大挤压；相反，如果宇宙能量密度等于或者小于临界密度，膨胀会逐渐减速，但永远不会停止。相对论的最著名的结论Emc2指出，质量和能量是可以转化的，那么，宇宙中无数的恒星核燃烧最终会耗尽原料，宇宙中的质量重新归于能量。
呵，造物主开了一个玩笑——能量转变成质量，再变回能量。我们在他变身的瞬间得以生存！造物主为什么要开这么无聊的玩笑呢？能量为什么这样调皮，又是怎样在能量和物质之间转换的？
那么，宇宙的临界密度、现在的密度又该怎么计算呢？首先计算宇宙系统的总质量，这需要宇宙系统的光速c、万有引力常数G，还有一个就是宇宙系统的平均密度，宇宙系统的平均密度准确的方法是用宇宙的年龄或哈勃常数计算得到。理论计算得出的临界密度为51030g/cm3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间，如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间，那么，平均密度就只有21031g/cm3，远
