20個宇宙中的未解之謎

06-22

一個世紀以來，我們已經探索了許多宇宙的奧秘，但宇宙中仍然充滿神秘以及許多未知的現象。那麼我們首先要問的是:什麼是宇宙?根據維基百科我們知道，它包含了時間和空間，包括行星、恆星、星系、星際間的氣體塵埃、亞原子和所有的物質和能量。好吧，這樣的回答聽起來了無生趣。但是，隨著科學家對真理的不斷追求，當我們知道的更多的時候，也有更多的疑問。這裡，我們為你列出了宇宙中的20個未解之謎，這些問題讓科學家絞盡腦汁卻無法給出一個確切的答案。

20宇宙的年齡?

二十一世紀，儘管科學和科技呈指數式的迅速發展，而面臨這樣聽起來很簡單一個問題，科學家給出的答案依然存在著不確定性。基於最新的觀測計算，宇宙年齡為:138億年。(點擊《宇宙，元旦快樂》了解更多。)

19星系是如何誕生的?

關於星系是如何誕生的有著很多的爭論，但是沒有人可以確定的說自己是完全正確的。在宇宙大爆炸後，科學家不確定原子是慢慢的聚在一起並逐漸產生恆星，到星團最後形成了星系，還是宇宙一開始就形成了一個巨大的物質團塊，並在之後慢慢分裂成星系的。

18什麼是費米泡?

2010年，哈佛-史密森天文中心的科學家在銀河系盤上下發現了延伸數萬光年的一對費米泡。這些巨大的泡泡結構是銀河系中心發射出的高能伽瑪射線，但是關於費米泡科學家所知的並不多。

17宇宙大爆炸之前是什麼?

在大爆炸之前，如果有，那是什麼存在於宇宙之前?我們已經慢慢地越來越了解大爆炸之後的宇宙，但是在此之前，科學家毫無線索。或許我們永遠都無法知道。

16生命是在地球上誕生的嗎?

我們知道，在太陽系誕生之初，地球上是沒有生命存在的。再之後，生命出現在我們星球上，最終演化成我們今天所看到的物種。但是，關於生命是不是起源於地球上或者其它地方仍然是一個巨大的謎題，科學家對此爭論不休。一些理論指出當地球上的環境還處於跟現在不同的早期，生命也是有可能自發的出現在地球上的。而另一方面，另外一些科學家相信，複雜的有機分子可能來自於太空中，並通過彗星或流星體帶到地球上。

15什麼是暗物質?

事實上，暗物質究竟是什麼，科學家根本還不知道。但是，科學家卻能夠從觀測中推測出它的一些性質。比如，我們知道它是暗的，這意味著它不可能會是像恆星和行星那樣。再比如，它也不是由普通物質組成的黑暗區域。還有，暗物質不是反物質，也不是星系大小的黑洞。(點擊《蘭德爾、暗物質和恐龍》和《它們正在尋找宇宙缺失的那一部分》查看更多。)

14宇宙有多大?

千年以前，我們祖先就詰問著宇宙到底有多大?我們現在可以確信的是，宇宙真的很大很大很大!我們目前所知的是可觀測的宇宙大約為138億年，我們離可觀測宇宙邊緣的距離為460億光年遠，而且宇宙還在不斷地膨脹，並越變越大。

13黑洞有多普遍?

黑洞是近幾十年的研究熱點，但是黑洞的概念其實可以追溯到1780年代。John Michell和Pierre Simon Laplace想像應該存在著「暗星」，其引力太陽就連光都無法逃脫。但是，科學家對黑洞的了解還不全面。比如在2014年，科學家發現有一個星系中央存在著三個超大質量的黑洞，這可能意味著黑洞團比原先想像的或許更普遍的存在與宇宙中。

12土星環是如何形成的?

現在最被廣為接受的看法是，土星環是由一些像彗星、小行星和衛星在強大的土星引力下在軌道被撕裂。這些被撕裂的天體之間又互相對撞形成更小的碎塊圍繞著土星。

12火星為何會幹枯?

去年，NASA的探測器已經在火星上找到了曾經有水流的卻找證據。但是，科學家還不清楚為何這顆紅色星球會變得乾枯，並變得不適合居住。或許是因為小行星的強烈撞擊把大氣層拋向天空，又或者是因為太陽風的侵蝕。

10什麼是伽馬射線爆?

在過去三十年中，伽馬射線爆是天文學上的最大謎題之一。天文學家觀測到它們的噴發，但是對於什麼機制導致了伽馬射線爆卻一頭霧水。

09什麼是暗能量?

關於暗能量我們現在所知道的是它布滿在整個宇宙之中，表現的像「反引力」，佔了宇宙總能量大約68%，也是導致宇宙加速膨脹的幕後黑手。除了這些，沒人知道的更多。暗能量可以說是本世紀最大的謎題之一!

08真的發生過宇宙大爆炸嗎?

根據愛因斯坦的廣義相對論，如果將我們的宇宙進行時間反演，我們會得到宇宙在138億年前處於一個無限小的點，密度和溫度都無限高的狀態，經過大爆炸了才慢慢膨脹成今天我們觀測到的宇宙。如今大多數的科學家都接受這樣的一個宇宙標準模型，但是，科學家無法解釋在這個點--也就是奇點，或在這之前到底發生了什麼。事實上，我們現在只能推測大爆炸是如何發生的。

07我們是孤獨的嗎?

在歷史的長河中，人類就開始尋找這個答案，但是至今我們並沒有接收到關於外星人存在的任何線索。我們是否能夠識別所有的生命類型?是否有可能其它的生命體對於我們來說太過陌生而超越了我們的認知範圍?

06我們是否活在平行宇宙中?

在人類開始有能力自我思考更多的時候，有一個問題就一直盤旋在我們腦中:我們怎麼知道我們所看到的一切就是一切呢?現在有科學理論表明平行宇宙應該存在，但是要去試驗這樣的一個想法卻並非易事。

05引力究竟是什麼?

引力在宇宙中扮演著至關重要的角色。引力使物質相互吸引結合在一起形成月亮、行星和恆星。正是因為引力，當我們鬆開手中的物體時，總是往下落的，而不是往上。好吧，這是所有人都知道的事實。但是，這意味著什麼?儘管科學家可以觀測並理解引力的「行為」，但是對於它為何存在卻毫無線索。比如，如果引力是一個使所有物質之間都相互吸引的力，為何原子內部仍然大部分都是空的?又是為什麼把原子結合在一起的力跟引力如此的不同?是否有可能自然界中的四種基本力有可能只是同一種力的不同表現?所有這些問題都促使我們要重新思考引力的本性。

04水是生命的必要元素嗎?

從古至今，所有的科學家和生物學家都對一樣事情非常確信:水是生命必不可缺的。但是，近來的研究表明，在長期缺水的狀態下，微生物也可以一直生存下去。這就使科學家懷疑，水是必須的是否僅限於我們已知和理解的生命體之中?

03存在其它像地球的行星嗎?

到目前為止，科學家還沒有發現一顆跟地球完全一樣的行星存在，也不能確定任何一顆行星是適合生命演化並居住的。但是，要找到像地球的一樣行星並非是不切實際的。去年，NASA就發現了第一顆地球大小的行星(Kepler-186f)，並且位於一個很像我們的太陽的「宜居帶」。或許在不久的將來我們會找到更多適合人類遷移的行星。

02宇宙的最終命運是什麼?

這是一個值得思考卻很可怕的問題。我們的宇宙會在什麼時候以什麼樣的結局結束自己的生命?科學家提出了所有可能的理論，但是都充滿了不確定性。(點擊《宇宙的命運》查看更多。)

12存在反宇宙嗎?

1928年，物理學家狄拉克提出了「反物質」的存在，他發展了一個新的理論結合了量子力學和狹義相對論來完整的描述電子間的作用。我們從這個理論中知道，物質和反物質是會互相湮滅的。那麼在宇宙大爆炸開始的時候難道不是應該有相等的物質和反物質，在那個時候就都該湮滅消失嗎?有沒有可能大量的反物質還存在在其他的地方並未被我們觀測到?這樣的問題導致了一個直接的推測，其實存在著一個完全由反物質組成的反宇宙，只是還未被我們觀測到。(點擊《猜猜什麼水果能產生反物質》查看更多。)

文/Zwicky/原理(ID:principia1687)

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