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宇宙中有哪些細思極恐之事?

宇宙中有哪些細思極恐之事?



宇宙中有哪些細思極恐之事?

@張紹源:


最讓我感到黑暗的,是這麼兩個東西:


1、玻爾茲曼大腦。

宇宙中有哪些細思極恐之事?


由於量子的漲落特性,即使是在真空中,也有一定概率(雖然已經小到幾乎可以忽略)可能漲落出一個複雜低熵結構,比如說一個有思想功能的大腦。也許在宇宙中某個遙遠的地方,就有一個星球那麼大的思想存在,痛苦掙扎思考自己是什麼。另外玻爾茲曼大腦還可以有另一種解讀,即我們現在所處的世界其實是上一秒剛剛漲落出來的,知乎、你的親人、你所知道一切歷史,在那一秒前都是不存在的……


2、龐加萊重現。


龐加萊證明了一個孤立力學系統經過足夠長的時間後,總是可以恢復到初始狀態附近,放到整個宇宙來說,其龐加萊重現時間大約是10^(10^(10^(10^2.08)))年,這數字雖然大的讓人已經無法感知其真正浩渺的尺度,但這表示宇宙本身既有能力重生。


也許在那麼那麼久之前,在上一個宇宙中(或者幾億億億億次前的那個宇宙中),就有一個地球,有一個中國,有一個知乎,有一個人發了一個問題,問宇宙有什麼細思恐極的地方,而有一個ID叫張紹源的就在那時寫下了這個回答……

或者在更長更長更長的時間尺度里,這件事早已經發生了無數次,連宇宙中每一個原子所處的空間位置都重現的分毫不差……


宇宙中的物質是有限的,其排列組合數也是有限的,也許這才是宇宙的真相,這個看似巨大無窮的宇宙,其實所有可能發生的事物都已經被窮舉出現過了,而這宇宙只是在一個長到我們用盡地球上的每一顆原子做成記錄媒介都無法以科學記數法寫下長度的時間內周而復始的生生滅滅,你所有的喜怒哀樂、希望絕望掙扎奮鬥,都早已在宇宙歷史的的迴音里重演了無數遍……


@胡不喜:


首先貼一個有趣的比喻:


地球的歷史比作一天的24小時,那麼一秒鐘相當於地球歷史的5萬年.

午夜零點—地球形成


5時45分—生命起源


21時12分—魚類產生


22時5分—哺乳類動物出現

23時37分— 靈長類出現


23時56分—古猿出現


23時58分—南方古猿出現


23時59分—猿人出現


午夜前30秒—直立人出現


午夜前5秒—智人出現


-------來自百度百科


然後貼一個在《三體》(作者:劉慈欣)中看過的假說:


「射手」假說:有一名神槍手,在一個靶子上每隔十厘米打一個洞。設想這個靶子的平面上生活著一種二維智能生物,它們中的科學家在對自己的宇宙進行觀察後,發現了一個偉大的定律:「宇宙每隔十厘米,必然會有一個洞。」它們把這個神槍手一時興起的隨意行為,看成了自己宇宙中的鐵律。


________________________


在考試周備受煎熬的胡不喜,忍不住偷偷掏出手機刷起了知乎。他看到了一個問題「宇宙中有哪些細思極恐的事兒?」,他覺得還蠻有意思的,於是便點了進去。


這個時候,手機屏幕上方孕育出了微夸克級生命。他們發現這個世界,上部是無邊無際藍色,下部是永遠不可能跨越的白色,於是他們便認為這個世界是由藍和白構成的,他們可以依靠地面上發出的熱量與光明生存。數百微紀元年過去了,生命進入了懵懂的認知時期。


胡不喜點進了排名第一的答案,開始瀏覽。以他的閱讀速度,手指每五秒向上滑一次。


屏幕上方的微級生命在漫長的歲月里向著文明浩浩蕩蕩的前進著,他們發現這個世界每五百微紀元世紀會被巨大的黃褐色物體摧毀一次,每一次的世界末日,他們會看到一個巨大的黃褐色巨型山脈自遙遠的白色大陸滑向藍色大陸。每一次的毀滅都讓他們體會到絕望,然而也讓他們更加堅強。他們產生了宗教與文學,歷史與預言。智者告訴他們,歷史雖然坎坷,文明不能停止不前。


一分鐘後,胡不喜很快瀏覽完了第一個回答,左滑切進了下一篇答案。


又是一段極其漫長的歲月無聲逝去,微級文明等待著第十次世界末日的到來,預言家、文學家、史官、天文學家、數學家以及整個文明都坦然面對這一紀的世界末日的到來,上一次世界末日是五百微紀元世紀前的事了,在整個漫長的文明史上這是第十次,他們只在史書中了解過對「黃褐色大山脈」的描述。現在,整個文明都學會了坦然面對,是災難教會了這個文明樂觀。然而第十次世界末日沒有到來,天文學家發現,「黃褐色山脈」在遙遠的白色大陸自右向左橫貫而過。他們第一次覺得這個世界充滿了神秘。


胡不喜有點沒有耐心了,開始不停地翻向下一個問題。


再也沒有世界末日了,漫長的歲月里,微級文明腳下大地的黑白沒有規律的交錯出現,一代代的天文學家看著「黃褐色山脈」在遙遠的白色大陸橫貫划過,演算著它的軌跡。危險的文明已經過去,新的宗教產生了,科學產生了,文藝復興、工業革命產生了,過不了多久,他們就能向遙遠的白色大陸甚至白色大陸以外的地方去探索了。微級生命加速著他的文明發展,未來一片光明,整個世界一片欣欣向榮的場景。


胡不喜突然想到,後天就要考試了,他的毛概還沒有複習,只好悻悻地退出了知乎,熄滅了屏幕。


歷史:微級文明在「太陽」熄滅後隨風消逝,對於「太陽」的突然熄滅,微級文明無法予以解釋,而宗教把毀滅稱之為造物主的毀滅。最後一個微級生命面對著一片的黑暗和虛無,發出了一聲無奈的嘆息。


________________________


以上,對於胡不喜來說,只是刷了一會兒知乎,然而一個文明卻經歷了他的起源興盛與消逝。有時候我會想,我們的宇宙會不會是一個小小的水晶球,我們生活在短暫又漫長的安全溫室里,等小男孩醒來,我們這個宇宙會不會被改寫。


@蔣校長:


宇宙黑暗而空曠,死寂卻又狂暴。


老蔣每次想到宇宙,隨著思緒的深入,黑暗,空虛,靈魂都會顫慄起來。


人類啊,實在是太渺小了。


2013年4月27日,距離地球50億光年外一顆瀕死恆星突然在我們的夜空中閃耀,成為全世界天文學家關注的焦點——這是一次伽馬射線爆發(gamma-ray burst,GRB),被稱為GRB 130427A,這也是有記錄以來最大的一次爆發,耀斑亮度為記錄第二。

宇宙中有哪些細思極恐之事?



(電腦模擬圖)


研究人員稱,他們探測到一個耀斑,峰值達到天文學亮度級別的7級,耀斑亮度為迄今伽馬射線爆發的第二,即使用雙筒望遠鏡也很容易看到。根據費米大區望遠鏡(LAT)的探測,伽馬射線達到95Gev!若做個比較,核爆中帶電粒子的能量範圍約在 0.3 至 3 MeV (G=10億,M=百萬,ev是電子伏特)。


伽馬射線爆發是在一顆巨大質量恆星的內核用光了核燃料時引發的,其內核在自身引力下發生塌縮形成一個黑洞,然後黑洞發動了粒子噴射,沿著自轉軸一路旋轉著穿過正在垮塌的恆星,以近乎光速噴入太空。伽馬射線暴是宇宙威力最劇烈的大爆炸,普通的伽馬射線暴一分鐘釋放的能量相當於幾百個太陽100億年釋放能量的總和。

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1997年12月14日觀察到的一次伽馬射線暴,它距離我們120億光年,一分鐘釋放的能量相當於整個銀河系200年釋放能量總和,其亮度與除它以外的整個宇宙一樣明亮,這還不是最大的伽馬射線暴。


1999年1月23日觀察到的伽馬射線暴比這次更加猛烈,它所放出的能量是1997年那次的十倍(相當於整個銀河系2000年釋放能量總和),這也是人類已知的最強大的伽馬射線暴之一。


宇宙是如此狂暴,我們周圍布滿了衰老的巨大恆星,超新星爆發此起彼伏;


還好,宇宙也是如此空曠,這些爆發離我們很遠,上面提到的那幾次都距離我們幾十上百億光年,對我們幾乎沒有影響。


但是,別高興得太早,一顆距離地球大約8000光年,代號為WR 104的巨大恆星,隨時都有可能發生超新星爆炸,地球正位於危險的伽瑪射線暴的指向方位(大約16°角),也就是被這顆即將隕落恆星的自轉軸所瞄準,伽瑪射線暴將沿著這個自轉軸發射並擴散到一個巨大的錐形空間!


地球已經被伽馬射線炮瞄準了!

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科學家能確定它一定會爆,但是無法確定它何時爆,也許很快,也許50萬年後。甚至可能它已經爆炸,也許下一秒伽瑪射線暴就抵達地球,而我們還一無所知……因為我們現在看到的,是8000年前的它!

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(WR104雙星圖像)


美國堪薩斯大學的物理學家艾德里安?米勞特(Adrian Melott)說:「這種類型的伽瑪射線暴將會導致大量伽瑪射線輻射地球,能夠摧毀地球大氣層中四分之一的臭氧,地球會增加50%的紫外線輻射。首先你將會注意到上層大氣中發生10秒的藍色閃光,但此時傷害實際上已經發生了。」


而更悲觀的學者則認為,WR104伽馬射線「襲擊」地球時,會破壞地球大氣層平流層的分子結構,形成新的氮氧化物,使得地球被一層「棕褐色的煙霧」包圍,臭氧層也遭到嚴重破壞。這時,紫外線強度比正常情況要強至少50倍,足以使地表生物喪命。這一時期,大多數生活在地表或接近地表的生物,尤其是海洋淺水生物幾乎都滅絕了,而深水生物則幸免於難。伽馬射線的第二個影響是,大量氮氧化物使地球大氣層溫度下降,地表降溫,進而導致冰河期的來臨。

宇宙中有哪些細思極恐之事?



老蔣討厭這樣的距離!


你要麼再遠點,對地球影響不大;要麼再近點,到時候地球和地球上的所有生命,根本沒有意識、也完全沒有痛苦的瞬間毀滅。現在這樣毀一半留一半的,太難受了。


看到這,各位是不是和老蔣一樣感到悲涼、無力?


這也是為什麼不少偉大的科學家,最後卻選擇信仰神靈的理由吧!


太渺小了,地球,以及人類。


————————————————


截圖來自:Discovery Channel——《了解宇宙如何運行III》第8集:超新星導演:Lorne Townend / Peter Chinn / Hannah James / Stephen Marsh


資料:http://apod.nasa.gov/apod/ap130508.html


————————————————


好消息是,最新觀測結果表明,WR104的自轉軸角度與地球位置可能有大約30~40°的夾角,而不是原來認為的16°,這就應該脫離炮口籠罩了……


想想也是,太陽系和WR104都在高速運動,咱們所在的銀河系第三旋臂——獵戶旋臂(大約3500光年寬)也在旋動,這個伽馬炮不可能一直對準咱們啊。


可是現在誰也說不準到底會怎樣,何況咱們周圍還有7500光年的海山二(Eta Carinae)、640光年的參宿四(Betelgeuse),都是即將超新星爆發的星際炸彈!


所以——


走位再風騷一點,地球君!全靠你啦!

宇宙中有哪些細思極恐之事?



via:張紹源、胡不喜、蔣校長(知乎)


編輯:vingce(超級數學建模)


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