迴到駐地之後,舒雲鵬立刻去找了薩曼莎。他開門見山提出要薩曼莎提供技術人員,幫助地球人掌握瓊斯母艦的操縱技術:“我們很感謝你們的幫助,但現在,你們母艦上的很多設備,我們的人水平有限,不知怎麽擺弄。我怕她們把一些設備弄壞了,所以請你派人教教她們,以免她們惹出麻煩來。”
大統一理論(grand unified theories,guts),簡稱gut,又稱為萬物之理,由於微觀粒子之間僅存在四種相互作用力,萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力。理論上宇宙間所有現象都可以用這四種作用力來解釋。通過進一步研究四種作用力之間聯係與統一,尋找能統一說明四種相互作用力的理論或模型稱為大統一理論。
這一理論最初源於電磁的研究,麥克斯韋研究證明它們是電磁現象的同一種基本相互作用的兩個方麵,可以用同一組方程式加以描述。到20世紀中葉前,這一描述又改進到包括了量子力學效應,並以量子電動力學(qed)形式出現。
需要指出,統一理論尚未得到最後驗證,而且霍金在《時間簡史》中也指出,也許會發現大統一理論。但這個大統一理論並不是愛因斯坦最初想的大統一理論,因為不可能通過一個簡單美妙的公式來描述和預測宇宙中的每一件事情,畢竟宇宙是確定性和不確定性相互統一。
薩曼莎看了看舒雲鵬,她沒看出什麽來。舒雲鵬已經能很自然的控製自己的思想,她沒發現會使她不安的東西。
“蟲洞”的概念最早於1916年由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆提出,並於20世紀30年代由愛因斯坦及納森·羅森加以完善,因此,“蟲洞”又被稱作“愛因斯坦—羅森橋”。一般情況下,人們口中的“蟲洞”是“時空蟲洞”的簡稱,它被認為是宇宙中可能存在的“捷徑”,物體通過這條捷徑可以在瞬間進行時空轉移。但愛因斯坦本人並不認為“蟲洞”是客觀存在的,所以,“蟲洞”在後來的幾十年中,都被認為隻是個“數學伎倆”。
1963年,新西蘭數學家羅伊·克爾提出假設,使得“蟲洞”的存在重新獲得了理論支持。和人類一樣,恆星也會經曆生老病死的過程,克爾認為,如果恆星在接近死亡時能夠保持旋轉,就會形成我們在電影中看到的“動態黑洞”。當我們像電影中那樣沿著旋轉軸心將物體發射進入後,若是能夠突破黑洞中心的重力場極限,就會進入所謂的“鏡像宇宙”。《星際穿越》中的宇航員庫珀在黑洞中所處的“超維度”空間,其實就可以被看作是對“鏡像宇宙”的一種解讀。從宇宙進入“鏡像宇宙”,本身就是一次“時空穿越”。
“好的,明天開始,我就派些人教會她們怎麽使用艦上的設備。”
“銀河係蟲洞說”源自在暗物質研究上取得的突破。暗物質是指不與電磁力產生作用、無法通過電磁波的觀測進行研究的物質。與“蟲洞”不同的是,人們已經通過引力效應證實了宇宙中有大量暗物質存在。的裏雅斯特國際高等研究院課題組在2013年繪製了一份非常詳細的銀河係暗物質分布圖,將其與最新研究得出的宇宙大爆炸模型結合後,發現銀河係中不僅具備存在“蟲洞”的條件,甚至整個銀河係都可能是個巨大的“蟲洞”。
舒雲鵬說了聲謝謝,轉身想走,薩曼莎叫住了他。
近距離伽馬暴可能滅絕任何比微生物更加複雜的生命形式。由此,兩位天文學家聲稱,隻有在大爆炸發生50億年之後,隻有在10%的星係當中,才有可能出現類似地球上這樣的複雜生命。
宇宙或許比先前人們想象的要更加孤單。兩位天體物理學家聲稱,在可觀測宇宙預計約1000億個星係當中,僅有十分之一能夠供養類似地球上這樣的複雜生命。而在其他任何地方,被稱為伽馬暴的恆星爆炸會經常性地清除任何比微生物更加複雜的生命形式。兩位科學家說,這些的爆炸還使得宇宙在大爆炸後數十億年的時間裏,無法演化出任何複雜的生命。
科學家一直在思考這樣一個問題,伽馬暴有沒有可能近距離擊中地球。這種現象是1967年被設計用來監測核武器試驗的人造衛星發現的,目前大約每天能夠檢測到一例。伽馬暴可以分為兩類。短伽馬暴持續時間不超過一兩秒鍾;它們很可能是兩顆中子星或者黑洞合二為一的時候發生的。長伽馬暴可以持續數十秒鍾,是大質量恆星耗盡燃料後坍縮爆炸時發生的。長伽馬暴比短伽馬暴更罕見,但釋放的能量要高大約100倍。長伽馬暴在短時間內發出的伽馬射線,可以比全宇宙都要明亮。
持續數秒的高能輻射本身,並不會消滅附近一顆行星上的生命。相反,如果伽馬暴距離足夠近,它產生的伽馬射線就有可能觸發一連串化學反應,摧毀這顆行星大氣中的臭氧層。沒有了這把保護傘,這顆行星的“太陽”發出的致命紫外線就將直射行星地表,長達數月甚至數年——足以導致一場大滅絕。
這樣的事件發生的可能性有多高?在即將發表在《物理評論快報》(physical review letters)上的一篇論文中,以色列希伯萊大學的理論天體物理學家斯維·皮蘭(tsvi piran)和西班牙巴塞羅納大學的理論天體物理學家保羅·希梅內斯(raul jimenez)探討了這一災難性的場景。
天體物理學家一度認為,伽馬暴在星係中氣體正迅速坍縮形成恆星的區域裏最為常見。但最近的數據顯示,實際情況要複雜許多:長伽馬暴主要發生在“金屬豐度”較低的恆星形成區域——所謂“金屬豐度”,是指比氫和氦更重的所有元素(天文學家所說的“金屬”)在物質原子中所占的比例。
利用我們銀河係中的平均金屬豐度和恆星的大致分布,皮蘭和希梅內斯估算了銀河係內兩類伽馬暴的發生幾率。他們發現,能量更高的長伽馬暴可以說是真正的殺手,地球在過去10億年間暴露在一場致命伽馬暴中的幾率約為50%。皮蘭指出,一些天體物理學家已經提出,可能正是伽馬暴導致了奧陶紀大滅絕——這場發生地4.5億年前的全球災變,消滅了地球上80%的生物物種。
接下來,這兩位科學家估算了銀河係不同區域內一顆行星被伽馬暴“炙烤”的情形。他們發現,由於銀河係中心恆星密度極高,距離銀心6500光年以內的行星在過去10億年間遭受致命伽馬暴襲擊的幾率高達95%以上。他們總結說,複雜生命通常隻可能生存於大型星係的外圍。(我們自己的太陽係距離銀心大約2.7萬光年。)
其他星係的情況更不樂觀。與銀河係相比,大多數星係都更小,金屬豐度也更低。因此,兩位科學家指出,90%的星係裏長伽馬暴都太多,導致生命無法持續。不僅如此,在大爆炸後大約50億年之內,所有星係都是如此,因此長伽馬暴會導致宇宙中不可能存在任何生命。
90%的星係都是不毛之地嗎?美國沃西本恩大學的物理學家布萊恩·托馬斯(brian thomas)評論道,這話說得可能有點太過。他指出,皮蘭和希梅內斯所說的伽馬射線照射確實會造成不小的破壞,但不太可能消滅所有的微生物。“細菌和低等生命當然有可能從這樣的事件中存活下來,”皮蘭承認,“但對於更複雜的生命來說,伽馬射線照射確實就像按下了重啟按鈕。你必須一切重頭開始。”
皮蘭說,他們的分析對於在其他行星上搜尋生命可能具有現實意義。幾十年來,seti研究所的科學家一直在用射電望遠鏡,搜尋遙遠恆星周圍的行星上可能存在的智慧生命發出的信號。不過,seti的科學家主要搜尋的都是銀河係中心的方向,因為那裏的恆星更加密集。而那裏正是伽馬射線導致智慧生命無法生存的區域。皮蘭說,“或許我們應該朝完全相反的方向去尋找。”
“這麽多人你就放棄了?”
奇異物質(strangelet)是一種未在地球上發現的理論物質,具有極大引力負壓的物質形態。奇異物質是物質的一門分類,也同時是一種極端的物態。奇異物質的引力負壓大於它的能量密度(引力)。奇異物質周圍的空間因此被奇怪地扭曲,其引力具有排斥性。宇宙產生(宇宙大爆炸)後引致宇宙急劇膨脹的力就正是奇異物質的極大引力負壓的排斥性。基於以上的特色總結出奇異物質是負質量的。
大統一理論(grand unified theories,guts),簡稱gut,又稱為萬物之理,由於微觀粒子之間僅存在四種相互作用力,萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力。理論上宇宙間所有現象都可以用這四種作用力來解釋。通過進一步研究四種作用力之間聯係與統一,尋找能統一說明四種相互作用力的理論或模型稱為大統一理論。
這一理論最初源於電磁的研究,麥克斯韋研究證明它們是電磁現象的同一種基本相互作用的兩個方麵,可以用同一組方程式加以描述。到20世紀中葉前,這一描述又改進到包括了量子力學效應,並以量子電動力學(qed)形式出現。
需要指出,統一理論尚未得到最後驗證,而且霍金在《時間簡史》中也指出,也許會發現大統一理論。但這個大統一理論並不是愛因斯坦最初想的大統一理論,因為不可能通過一個簡單美妙的公式來描述和預測宇宙中的每一件事情,畢竟宇宙是確定性和不確定性相互統一。
薩曼莎看了看舒雲鵬,她沒看出什麽來。舒雲鵬已經能很自然的控製自己的思想,她沒發現會使她不安的東西。
“蟲洞”的概念最早於1916年由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆提出,並於20世紀30年代由愛因斯坦及納森·羅森加以完善,因此,“蟲洞”又被稱作“愛因斯坦—羅森橋”。一般情況下,人們口中的“蟲洞”是“時空蟲洞”的簡稱,它被認為是宇宙中可能存在的“捷徑”,物體通過這條捷徑可以在瞬間進行時空轉移。但愛因斯坦本人並不認為“蟲洞”是客觀存在的,所以,“蟲洞”在後來的幾十年中,都被認為隻是個“數學伎倆”。
1963年,新西蘭數學家羅伊·克爾提出假設,使得“蟲洞”的存在重新獲得了理論支持。和人類一樣,恆星也會經曆生老病死的過程,克爾認為,如果恆星在接近死亡時能夠保持旋轉,就會形成我們在電影中看到的“動態黑洞”。當我們像電影中那樣沿著旋轉軸心將物體發射進入後,若是能夠突破黑洞中心的重力場極限,就會進入所謂的“鏡像宇宙”。《星際穿越》中的宇航員庫珀在黑洞中所處的“超維度”空間,其實就可以被看作是對“鏡像宇宙”的一種解讀。從宇宙進入“鏡像宇宙”,本身就是一次“時空穿越”。
“好的,明天開始,我就派些人教會她們怎麽使用艦上的設備。”
“銀河係蟲洞說”源自在暗物質研究上取得的突破。暗物質是指不與電磁力產生作用、無法通過電磁波的觀測進行研究的物質。與“蟲洞”不同的是,人們已經通過引力效應證實了宇宙中有大量暗物質存在。的裏雅斯特國際高等研究院課題組在2013年繪製了一份非常詳細的銀河係暗物質分布圖,將其與最新研究得出的宇宙大爆炸模型結合後,發現銀河係中不僅具備存在“蟲洞”的條件,甚至整個銀河係都可能是個巨大的“蟲洞”。
舒雲鵬說了聲謝謝,轉身想走,薩曼莎叫住了他。
近距離伽馬暴可能滅絕任何比微生物更加複雜的生命形式。由此,兩位天文學家聲稱,隻有在大爆炸發生50億年之後,隻有在10%的星係當中,才有可能出現類似地球上這樣的複雜生命。
宇宙或許比先前人們想象的要更加孤單。兩位天體物理學家聲稱,在可觀測宇宙預計約1000億個星係當中,僅有十分之一能夠供養類似地球上這樣的複雜生命。而在其他任何地方,被稱為伽馬暴的恆星爆炸會經常性地清除任何比微生物更加複雜的生命形式。兩位科學家說,這些的爆炸還使得宇宙在大爆炸後數十億年的時間裏,無法演化出任何複雜的生命。
科學家一直在思考這樣一個問題,伽馬暴有沒有可能近距離擊中地球。這種現象是1967年被設計用來監測核武器試驗的人造衛星發現的,目前大約每天能夠檢測到一例。伽馬暴可以分為兩類。短伽馬暴持續時間不超過一兩秒鍾;它們很可能是兩顆中子星或者黑洞合二為一的時候發生的。長伽馬暴可以持續數十秒鍾,是大質量恆星耗盡燃料後坍縮爆炸時發生的。長伽馬暴比短伽馬暴更罕見,但釋放的能量要高大約100倍。長伽馬暴在短時間內發出的伽馬射線,可以比全宇宙都要明亮。
持續數秒的高能輻射本身,並不會消滅附近一顆行星上的生命。相反,如果伽馬暴距離足夠近,它產生的伽馬射線就有可能觸發一連串化學反應,摧毀這顆行星大氣中的臭氧層。沒有了這把保護傘,這顆行星的“太陽”發出的致命紫外線就將直射行星地表,長達數月甚至數年——足以導致一場大滅絕。
這樣的事件發生的可能性有多高?在即將發表在《物理評論快報》(physical review letters)上的一篇論文中,以色列希伯萊大學的理論天體物理學家斯維·皮蘭(tsvi piran)和西班牙巴塞羅納大學的理論天體物理學家保羅·希梅內斯(raul jimenez)探討了這一災難性的場景。
天體物理學家一度認為,伽馬暴在星係中氣體正迅速坍縮形成恆星的區域裏最為常見。但最近的數據顯示,實際情況要複雜許多:長伽馬暴主要發生在“金屬豐度”較低的恆星形成區域——所謂“金屬豐度”,是指比氫和氦更重的所有元素(天文學家所說的“金屬”)在物質原子中所占的比例。
利用我們銀河係中的平均金屬豐度和恆星的大致分布,皮蘭和希梅內斯估算了銀河係內兩類伽馬暴的發生幾率。他們發現,能量更高的長伽馬暴可以說是真正的殺手,地球在過去10億年間暴露在一場致命伽馬暴中的幾率約為50%。皮蘭指出,一些天體物理學家已經提出,可能正是伽馬暴導致了奧陶紀大滅絕——這場發生地4.5億年前的全球災變,消滅了地球上80%的生物物種。
接下來,這兩位科學家估算了銀河係不同區域內一顆行星被伽馬暴“炙烤”的情形。他們發現,由於銀河係中心恆星密度極高,距離銀心6500光年以內的行星在過去10億年間遭受致命伽馬暴襲擊的幾率高達95%以上。他們總結說,複雜生命通常隻可能生存於大型星係的外圍。(我們自己的太陽係距離銀心大約2.7萬光年。)
其他星係的情況更不樂觀。與銀河係相比,大多數星係都更小,金屬豐度也更低。因此,兩位科學家指出,90%的星係裏長伽馬暴都太多,導致生命無法持續。不僅如此,在大爆炸後大約50億年之內,所有星係都是如此,因此長伽馬暴會導致宇宙中不可能存在任何生命。
90%的星係都是不毛之地嗎?美國沃西本恩大學的物理學家布萊恩·托馬斯(brian thomas)評論道,這話說得可能有點太過。他指出,皮蘭和希梅內斯所說的伽馬射線照射確實會造成不小的破壞,但不太可能消滅所有的微生物。“細菌和低等生命當然有可能從這樣的事件中存活下來,”皮蘭承認,“但對於更複雜的生命來說,伽馬射線照射確實就像按下了重啟按鈕。你必須一切重頭開始。”
皮蘭說,他們的分析對於在其他行星上搜尋生命可能具有現實意義。幾十年來,seti研究所的科學家一直在用射電望遠鏡,搜尋遙遠恆星周圍的行星上可能存在的智慧生命發出的信號。不過,seti的科學家主要搜尋的都是銀河係中心的方向,因為那裏的恆星更加密集。而那裏正是伽馬射線導致智慧生命無法生存的區域。皮蘭說,“或許我們應該朝完全相反的方向去尋找。”
“這麽多人你就放棄了?”
奇異物質(strangelet)是一種未在地球上發現的理論物質,具有極大引力負壓的物質形態。奇異物質是物質的一門分類,也同時是一種極端的物態。奇異物質的引力負壓大於它的能量密度(引力)。奇異物質周圍的空間因此被奇怪地扭曲,其引力具有排斥性。宇宙產生(宇宙大爆炸)後引致宇宙急劇膨脹的力就正是奇異物質的極大引力負壓的排斥性。基於以上的特色總結出奇異物質是負質量的。