基本介紹
- 中文名：嬰兒宇宙
- 外文名：baby universes
- 理論時間：迄今約137億年
- 提出者：史蒂芬·霍金
- 解釋：最初的宇宙
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概念
嬰兒宇宙嬰兒宇宙的概念，首先確立無限的意念，在無限之中，我們又通過性質分析，得到（1+環境），環境之中包含了無窮的未知時空和生命。在這個1之中，我們定義出嬰兒宇宙概念。這個宇宙，從其歷史角度講，並非是初生的，它也有著輝煌的歷史。理論上白洞所在的宇宙就是嬰兒宇宙。
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，包括英國的史蒂芬·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。詳細的討論可參看約翰·格里賓著《宇宙的發端》一書
。
嬰兒宇宙的另一種形式：通過愛因斯坦羅森橋與母體宇宙相接。
相關研究
史蒂芬·霍金提出，黑洞蒸發在某種意義上可以看成粒子通過所謂的嬰兒宇宙穿透到其他宇宙或同一宇宙的其他區域，這樣就把他的兩個研究領域統一起來。嬰兒宇宙研究的主要成果是證明了宇宙常數必須為零，儘管當代物理學家的抱負遠不止此。
宇宙照片
新華社華盛頓2003年2月12日電（記者毛磊）藉助美國宇航局的微波背景輻射探測器，一個國際天文學家小組新獲得了“嬰兒期”宇宙迄今最精細的照片。為宇宙大爆炸理論提供了新的依據。根據這張照片，科學家“精確地測量出了宇宙的實際年齡大約是137億年”。 這一照片細節如此豐富，以致於一些科學家認為它是近幾年來基礎科研領域最重要的成果之一。
據《紐約時報》2003年2月12日報導，這張照片是美宇航局“威爾金森微波各向異性探測器”頭一年觀測結果的結晶，通過將其所包含的數據與其他天文觀測結果進行比較，天文學家們為宇宙的年齡、組成等找到了更為準確的答案。他們根據新照片得出的測算結果顯示，宇宙年齡約為137億年，這一結果的誤差率僅為1%，是到目前為止獲得的最高精度；在構成上，宇宙中 可見物質占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。
除了驗證現有理論外，科學家們從這張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”(WMAP)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，按計畫它的使命還將繼續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。
三項研究不期而遇
這張照片是美國宇航局科學家通過哈利波特.各向異性探測器(WMAP)”，經過一年時間觀測獲得的結果。照片中包含了許多令人震驚的信息，它為支持宇宙大爆炸和宇宙膨脹理論提供了新的依據。與此同時，還為揭開宇宙“暗能量”之謎指引了道路。
研究理論
重大發現
業內人士認為，這項成果“是近年來宇宙研究中最重大的發現之一”。
“宇宙‘暗能量’直到最近幾年才被科學界所確認，”國內宇宙學權威、國家天文台李競教授告訴中國《新聞周刊》，“這主要是由於以前人類的觀測技術所限。要觀察宇宙‘暗能量’的斥力作用所導致的宇宙膨脹加速，大約需要對80億光年之外的早期宇宙進行觀測。”
在諸多相關報導中，人們都把發現“宇宙膨脹加速”歸功於這次WMAP所拍到的照片。但據李競教授介紹，實際上有各自獨立的三項研究都不期而遇地得出了“熱脹冷縮”這一結果。它熱的時候可以爆炸，冷的時候可以使周圍的宇宙出現一條條藍色透明的巨大蟲子，這蟲子會分泌粘液，這種蟲子很團結，如果所有蟲子到一起分泌粘液，那么，附近的宇宙可能會毀滅。
各項研究
第一項研究，是在觀察80億光年遠處的超新星爆炸時，其亮度的異常變化只能用宇宙在加速膨脹來解釋；
第三項研究，是2003年MAP的觀察，這次“看”得更遠（約120億光年）、更細緻（可以觀察背景輻射百萬分之一的起伏），獲得的細節也更多。 不同的課題得到同一結果：宇宙在加速膨脹。WMAP拍下的照片還顯示出，宇宙中最早的恆星誕生於宇宙大爆炸發生後約2億年，這比以前許多科學家認為的要早很多。
有報導稱，根據這張照片，“科學家還精確地測量出了宇宙的實際年齡是137億年”，並且“誤差不超過百分之一”。
宇宙膨脹
許多科學家認為宇宙是在不斷膨脹的，有現象表明宇宙的面積從誕生到如今已經擴大了近三分之一，這理論來自與行星與衛星之間的距離差。最初由哈勃發現星系紅移，宇宙紅移，退行速度。由此得出：宇宙並不是像穩恆態宇宙模型所描述的那樣，宇宙並不處於靜止狀態，而始終處於膨脹的運動狀態。於是著名的哈勃常數“H”出現了！
眾所周知衛星會一直繞著它的行星軌道旋轉，但科學家觀察發現近幾年月球與地球的相距差擴大了近2萬公里，這意味著宇宙可能在不斷地膨脹導致拉動其中所有星球軌道發生偏轉和擴大。
但這一理論至今沒有被有力的證據證實，其最大的難題是宇宙要膨脹需要外層空間，那么外層空間又是什麼呢？沒有人能解釋，所以這一理論被科學界定為有待發現的潛力學說。
宇宙大爆炸
宇宙不是無限的
宇宙不是無限的，因而恆星數量是有限的。但是這還不夠。即使恆星數量是有限的，其數量也近乎無限，足以照亮整個夜空。1848年，美國小說家愛倫坡在一篇隨筆中指出，唯一的出路是假定遠處的星光還來不及照到地球上來。也就是說，宇宙在時間上有一個起點，而且宇宙的年齡還沒有老到足以讓我們見到所有遠處恆星發出的光。
我們知道宇宙的年齡的確是有限的，宇宙是在大約137億年前（假如用人的發育時期來度量，就好比嬰兒，故此稱作嬰兒宇宙）大爆炸形成的。而計算表明，要把地球的夜空全部照亮，要花上以億年計的時間，遠處的星光才能都抵達地球。顯然我們的宇宙還太年輕了。
