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宇宙不是從零開始?大爆炸只是節(jié)點(diǎn),星系是上個(gè)宇宙的 “化石”

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在宇宙中,望向深空就是望向過(guò)去,光速是有限的,光在宇宙中旅行需要時(shí)間,因此我們看到的太陽(yáng)是8分鐘前的太陽(yáng),看到的仙女座星系是250萬(wàn)年前的模樣。



韋伯望遠(yuǎn)鏡的使命,就是看向宇宙的最深處,也就是時(shí)間的盡頭,科學(xué)家用“紅移值”來(lái)標(biāo)記距離和年代,紅移越大,光波被宇宙膨脹拉得越長(zhǎng),代表距離越遠(yuǎn),年代越古老,在韋伯之前,哈勃望遠(yuǎn)鏡的極限是紅移10.9的GN-z11星系,那是在大爆炸后4億年的產(chǎn)物,當(dāng)時(shí)這已經(jīng)是理論的邊緣了。



然而韋伯一睜眼,就看到了紅外波段更深處的秘密,在那片本該是虛無(wú)或只有零星微光的“宇宙黎明”時(shí)期,韋伯發(fā)現(xiàn)了名為 GLASS-z13 的星系,它的紅移值高達(dá)13.2,意味著它存在于大爆炸后僅3億年。



如果僅僅是“早”也就罷了,最可怕的是它的“狀態(tài)”,在那個(gè)宇宙還是嬰兒的時(shí)期,GLASS-z13 卻展現(xiàn)出了驚人的成熟度。它的質(zhì)量達(dá)到了10億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量,亮度驚人,且含有大量需要經(jīng)過(guò)幾代恒星生死輪回才能鍛造出的重元素。

這意味著,它看起來(lái)像是一個(gè)經(jīng)歷了數(shù)十億年演化的“中年星系”。



這根本解釋不通。

按照主流的冷暗物質(zhì)模型,星系的形成需要嚴(yán)苛的步驟:首先是暗物質(zhì)在引力作用下慢慢聚集形成“地基”,然后氣體落入地基,冷卻、坍縮,點(diǎn)燃第一批恒星,最后恒星聚集成星系。這個(gè)過(guò)程需要漫長(zhǎng)的時(shí)間。



GLASS-z13 的出現(xiàn),讓科學(xué)家不得不面對(duì)一個(gè)令人窒息的結(jié)論:要么是我們測(cè)量的距離錯(cuò)了,要么是我們對(duì)星系形成的理解從根本上就錯(cuò)了。

這還不是孤例,更離譜的是,韋伯隨后發(fā)現(xiàn)了一類被稱為“小紅點(diǎn)”的神秘天體,這些星系體積極小,但亮度極高,紅移值甚至可能高達(dá)15,將時(shí)間線推到了大爆炸后僅1億年左右。



這是什么概念?

大爆炸后1億年,宇宙剛剛從高溫中冷卻,理應(yīng)處于絕對(duì)的黑暗中,如果這些紅點(diǎn)是星系,它們的恒星形成效率必須達(dá)到100%,即所有氣體瞬間全部轉(zhuǎn)化為恒星,這在物理學(xué)上是不可能的,因?yàn)楹阈禽椛鋾?huì)將剩余氣體吹散。

如果它們是超大質(zhì)量黑洞,那問題更嚴(yán)重:一顆種子黑洞怎么可能在短短一億年里,吞噬出幾百萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量的體重?



所以科學(xué)家們現(xiàn)在被逼到了墻角,為了修補(bǔ)這個(gè)漏洞,有人提出“早期暗物質(zhì)性質(zhì)不同”,有人提出“原初黑洞理論”,但這些補(bǔ)丁在韋伯源源不斷傳回的“異常數(shù)據(jù)”面前,顯得蒼白無(wú)力,于是一個(gè)曾經(jīng)被視為離經(jīng)叛道、甚至有些瘋狂的理論,開始重新回到嚴(yán)肅科學(xué)的討論桌上。



如果大爆炸并不是時(shí)間的開始呢?如果這些“不可能的星系”,根本就不屬于我們這個(gè)宇宙呢?

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主羅杰·彭羅斯,早在多年前就提出了一個(gè)震世駭俗的理論:共形循環(huán)宇宙學(xué),彭羅斯認(rèn)為,我們的宇宙并不是從虛無(wú)中通過(guò)一次大爆炸誕生的。大爆炸只是一個(gè)節(jié)點(diǎn),它是“上一個(gè)宇宙”的結(jié)束,也是“這一個(gè)宇宙”的開始。



宇宙的命運(yùn)是循環(huán)的。

當(dāng)一個(gè)宇宙膨脹到極致,所有的恒星熄滅,所有的黑洞蒸發(fā),所有的物質(zhì)都衰變成光子,空間和時(shí)間失去了尺度意義,在這個(gè)極致的“熱寂”狀態(tài)下,極度的無(wú)序在數(shù)學(xué)上奇妙地等同于大爆炸奇點(diǎn)時(shí)的極度有序,于是,舊宇宙的終點(diǎn),瞬間成為了新宇宙的起點(diǎn),新的大爆炸發(fā)生了。



在彭羅斯的理論中,上一個(gè)宇宙雖然毀滅了,但它會(huì)留下痕跡,那些在上一個(gè)宇宙中存在了千百億年的超大質(zhì)量黑洞,在蒸發(fā)殆盡前會(huì)釋放出巨大的能量,這些能量波動(dòng)會(huì)像“幽靈”一樣穿越大爆炸的屏障,在新的宇宙微波背景輻射中留下名為“霍金點(diǎn)”的印記。

這和韋伯發(fā)現(xiàn)的星系有什么關(guān)系?



如果彭羅斯是對(duì)的,那么這些“霍金點(diǎn)”或者上一個(gè)宇宙遺留的引力波印記,就會(huì)成為新宇宙中物質(zhì)聚集的“超級(jí)種子”,在我們這個(gè)宇宙的極早期,這些“前朝遺物”提供了額外的引力核心,使得物質(zhì)聚集的速度遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)測(cè)。

這就能完美解釋為什么 GLASS-z13 和那些“小紅點(diǎn)”能形成得這么快,因?yàn)樗鼈儾皇前资制鸺,它們是含著“金湯匙”出生的。它們繼承了上一個(gè)宇宙的遺產(chǎn)。



如果這個(gè)理論成立,這些超亮、超早的星系,就不是在違反物理定律,而是上一個(gè)宇宙周期留下的“化石”,它們就像是考古學(xué)家在巖層中挖出的三葉蟲,證明了在我們這個(gè)文明誕生之前,地球上就已經(jīng)有過(guò)繁榮的生命。

只不過(guò)這一次,挖掘場(chǎng)是整個(gè)宇宙,而化石是星系,這個(gè)想法聽起來(lái)瘋狂,甚至令人感到一絲恐懼,但韋伯望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)正讓越來(lái)越多的科學(xué)家不得不認(rèn)真考慮這種可能性。因?yàn)樵谂懦羲小安豢赡堋敝,剩下的那個(gè)答案無(wú)論多么不可思議,可能就是真相。



韋伯現(xiàn)在還在繼續(xù)工作,每天都有新的光子撞擊它的鏡面,也許在不久的將來(lái),更多的證據(jù)會(huì)確鑿地告訴我們:宇宙的起源,并非是從絕對(duì)的虛無(wú)中誕生,而是從另一個(gè)宇宙的灰燼中重生,這不僅是一個(gè)科學(xué)問題,更是一個(gè)深刻的哲學(xué)沖擊。

如果我們的宇宙不是第一個(gè),那它也不會(huì)是最后一個(gè),我們所認(rèn)為的“永恒”,可能只是無(wú)限輪回中的一個(gè)片段。



當(dāng)你今晚抬頭仰望星空,請(qǐng)?jiān)囍胂笠幌拢耗阊壑械哪切┕爬闲枪,或許不僅是距離的體現(xiàn),更是時(shí)間的輪回,那些最古老的星系,或許正攜帶著前一個(gè)宇宙的記憶,像幽靈一樣在黑暗中注視著我們。



韋伯望遠(yuǎn)鏡正在為我們打開一扇窗,讓我們窺見宇宙最深處的秘密,而這個(gè)秘密的答案,可能會(huì)徹底粉碎我們對(duì)現(xiàn)實(shí)、對(duì)起源、對(duì)終結(jié)的所有理解。

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