數10萬星系無生命,宇宙文明到底在哪
科學家的想法是尋找宇宙中能夠使用星系能量的宇宙文明 ,不過目前觀測的10萬個星系中幾乎沒有可疑信號。
根據科學家的觀測結果,至少10萬個星系中無明顯生命信號,暗示宇宙文明不存在,只有地球文明嗎?
目前,探索宇宙文明的方法主要有3大類:
接收並分析來自太空的各種可能的電波。這方面的工作從1960年就開始了。
人類主動向外太空發出表明人類在太陽系內存在的信號。1974年11阿雷西博天文台月16日,美國利用設在波多黎各的阿雷西博305米直徑的射電望遠鏡,發出人類第一組信號,對準武仙座球狀星團,發射3分鐘。
發射探測器去登門拜訪外星人。美國發射的「先驅者」10號和11號,「旅行者」1號和2號,都在完成對太陽系內的探測任務後,帶著許多人類的信息,作為人類使者,漫遊在恆星際空間。如果巧遇人類的知音,他們將從探測器中了解人類的活動,確定進一步交往的可能。由此可見,探索地外文明是一項綜合性的科學使命,過於樂觀是不現實的,過於悲觀也是沒有根據的。
宇宙中是否存在生命?科學家為了尋找這個問題的答案一直在監聽宇宙中的可疑電波,同時也在觀測其他星系中是否出現了文明信號。美國宇航局科學家宣布將在20年內發現地外生命,而且是太陽系之外的宇宙生命,這個消息讓人非常興奮。不過有些科學家小組認為這個言論有些「誇大其詞」,根據他們的觀測結果,至少10萬個星系中無明顯生命信號,暗示宇宙中真的只有地球文明嗎?目前科學家仍然在尋找地外生命的信號,只不過還沒有進一步的發現。
本項研究中科學家使用了美國宇航局廣域紅外空間望遠鏡,通過紅外波段來觀測宇宙。科學家認為一旦宇宙生命進化出高級文明,就會大規模開發自己的恆星,最終佔據自身恆星系統的所有資源。更高級的文明還能夠使用整個星系的能量,對其他恆星系統進行殖民,這一系列的行為會導致額外的能量溢出,在紅外波段中體現出來。來自賓夕法尼亞州立大學教授賈森-賴特認為我們的想法是尋找宇宙中能夠使用星系能量的宇宙文明 ,不過目前觀測的10萬個星系中幾乎沒有可疑信號。
研究成果暗示宇宙中的高級文明可能數量極少,當然並不排除其他恆星系統中擁有類似地球這一級別的文明,即僅能利用行星周圍的資源,但無法大規模利用恆星能量。賈森-賴特認為當一個先進的文明演化至高級階段時,需要使用大量的能量,就像我們的石油能源一旦用完就要尋找新的能源,能源也是制約文明發展的關鍵因素。一旦大規模利用某種能源,紅外輻射溢出,類似我們計算機需要散熱一樣。
由於這些星系都演化了幾十億年,如果有生命存在的話,它們有足夠的時間進行演化。
用色彩尋找外星生命
如果某種外星生命覆蓋了一顆外星球的很大一部分,通過測量這種生物的色素在反射的星光中留下的印跡,就可能找到它們。德國馬克斯·普朗克學會天文學研究所的研究生西達爾特·赫格德帶領一個由天文學家和生物學家組成的國際團隊,測量了地球上1 3 7個不同微生物物種的星光印記,以幫助天文學家辨別外星生命。不過,現階段我們還不可能直接測量系外行星反射的星光,因為我們的望遠鏡技術還達不到要求。
通過蟲洞相互連通的時空區。根據廣義相對論方程式的某些解釋,當我們宇宙中一個天體坍縮形成一個黑洞時,它能夠經過黑洞中心的奇點膨脹到一個不同的時空中去。這個從奇點膨脹開的時空區將完全等價於我們的宇宙從大爆炸奇點的膨脹。即使進入原始黑洞的物質只有太陽質量的幾倍,這樣一個嬰兒宇宙卻可以因暴漲而變得同我們自己的宇宙一樣大。
很可能,我們的宇宙是以這種方式由另一個時空區中的黑洞坍縮成的,而時空總結構(「總宇宙」)是一系列相互連通的泡,就像一杯啤酒上面的泡沫,沒有起始也沒有終結。要說明這點,可將我們宇宙的時空想像成一個膨脹氣球的外皮,嬰兒宇宙就對應從這個氣球上擠壓出來並獨立膨脹的一小塊,從這個嬰兒宇宙的皮上又會像芽體那樣產生新的嬰兒宇宙,依此類推,以至無窮。
雖然這些思想顯得稀奇古怪,許多科學家,包括英國的斯蒂芬?霍金、美國的西德尼?科爾曼和李?斯莫斯、俄國的安得列?林德,都對它們進行過認真的思考和數學上的研究。
嬰兒宇宙照片研究
美國宇航局通過「威爾金森微波各向異性探測器」獲得的嬰兒宇宙的照片向人類展示了關於宇宙的各種信息,不僅可以告訴我們宇宙的過去,還可以據此來預測宇宙的將來,另外從照片中,我們還發現宇宙中最早的恆星誕生於宇宙大爆炸後的2億年後。
從構成上看,對這張嬰兒宇宙的照片研究發現,宇宙中可見物質佔4%,暗物質比例為23%,剩下的73%全部是暗能量;另外,從幾何結構來看,宇宙是「平坦」的,並將永遠膨脹下去。上述結果使天文學家們倍感欣喜。研究小組成員、美國普林斯頓大學天體物理學家施佩爾格爾認為,這張照片回答了過去20年來驅動宇宙學研究的一些最重要問題,包括「宇宙中到底有多少原子」以及「宇宙年齡究竟有多大」等。這些結果也為驗證「大爆炸」等宇宙學基本理論提供了更準確、更有力的支撐,同時也為揭開宇宙「暗能量」之謎指引了道路。
除了驗證現有理論外,科學家們從嬰兒宇宙照片中還獲得了一些令人意外的發現,比如說宇宙中第一批恆星可能在「大爆炸」後2億年就開始發出光芒,比此前所認為的要早幾億年。賓夕法尼亞大學的泰格馬克指出,類似的觀測結果「將是未來5年中所有宇宙學研究的基石」。
耗資1.45億美元的「威爾金森微波各向異性探測器」2001年6月進入太空,運行軌道位於距地球約160萬公里的「第二拉格朗日點」附近,主要用於觀測宇宙微波背景輻射,按計劃它的使命還將繼續3年。微波背景輻射是導致宇宙誕生的「大爆炸」留下的「餘燼」,早先的研究發現,微波背景輻射中存在著細微的溫度波動,這些波動中保存著「大爆炸」後約38萬年時宇宙的原始結構,現今宇宙中的星系等正是在這些結構基礎上形成。
宇宙還能存在多長時間
這張嬰兒宇宙的照片有力的支持了宇宙大爆炸理論,由於行星和衛星之間的距離差在不斷的變化讓人類相信宇宙是在不斷膨脹的,該照片還顯示出宇宙的面積從誕生到如今已經擴大了近三分之一,但是關於宇宙膨脹肯定是需要外層空間的,但是這個外層空間暫時還沒人證明是什麼。
宇宙不是無限的,恆星的數量是有限的,但是接近於無限,所有恆星的光芒足以照亮整個夜空。根據熱力學定律,相對於地球,遙遠恆星發出的光芒被太空中某些物質擋住,光能將會被吸收轉化成熱能,這些能量最終要重新被輻射出來,從而也要發光(雖然光的波長可能不同),天空仍然還是被會完全照亮。
通過計算髮現,要把地球的夜空全部照亮,需要花上以億億億年計的時間,遠處的星光才能全部抵達地球。顯然我們的宇宙還是太年輕了,所以對於宇宙還能存活多久我們完全不用去擔心。
嬰兒宇宙的照片讓人類在探測太空的道路上又走近了一步,這項成果是近幾年宇宙研究中最重大的發現之一。


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