百科：關(guān)于宇宙的九個(gè)謎團(tuán)

如今，天文學(xué)家已經(jīng)探測(cè)到了引力波。宇宙中還有什么在等待著人類去發(fā)現(xiàn)呢？下面就是一些令人困擾的關(guān)于宇宙的謎團(tuán)。
　　1.是什么引發(fā)了宇宙大爆炸？
　　大爆炸理論是迄今關(guān)于宇宙起源的最有影響力的一種學(xué)說(shuō)。但是，一個(gè)令人“腦洞大開”的問(wèn)題是：是什么引發(fā)了宇宙大爆炸？137億年前宇宙時(shí)空誕生之前發(fā)生了什么，或者所謂的“之前”根本不存在？科學(xué)家提出了一系列理論，如“大反彈”“多元宇宙”“循環(huán)宇宙”“平行世界”等。根據(jù)多元宇宙理論，我們所在的宇宙只是大量宇宙中的一個(gè)，宇宙的數(shù)量可能是無(wú)限的，并不斷有新的“后代”形成，每個(gè)宇宙就像漂浮在肥皂泡海洋中的一個(gè)肥皂泡。
　　2.宇宙將如何終結(jié)？

　　科學(xué)家不僅好奇宇宙的起源，還關(guān)心宇宙的終結(jié)，是“大收縮”，是“大凍結(jié)”，還是“大撕裂”？如果暗能量不足以抵御最終占據(jù)支配地位的引力，整個(gè)宇宙就可能坍縮成一個(gè)奇點(diǎn)，與“大爆炸”正相反；或者暗能量使宇宙進(jìn)入緩慢、漸進(jìn)的膨脹，所有的物質(zhì)死寂于絕對(duì)零度附近；若暗能量壓制了其他所有力量，就會(huì)讓宇宙的結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲，導(dǎo)致“大撕裂”。宇宙的終極命運(yùn)如何，還不得而知。
　　3.引力為什么這么奇怪？
　　引力雖然是宇宙四大基本力之一，可是與其他幾種力相比引力實(shí)在是太微弱了，一個(gè)人也能輕易地克服地球的引力騰空躍起。為了更好地描述引力，并把這種奇特的力和其他幾種力完美地用一種物理理論統(tǒng)一起來(lái)，科學(xué)家絞盡腦汁，還設(shè)想出“引力子”概念；另有看法則認(rèn)為，引力其實(shí)可能和其他三種基本力一樣強(qiáng)，但是它的影響作用流向了額外維度空間。
　　4.除了黑洞，是否還有白洞？
　　愛因斯坦廣義相對(duì)論證明了黑洞的存在，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)黑洞，其中一個(gè)就處于銀河系的中心。不僅如此，通過(guò)愛因斯坦的方程式還能證明白洞的存在。與黑洞相反，白洞向外部區(qū)域提供物質(zhì)和能量，但不能吸收外部區(qū)域的任何物質(zhì)和輻射。白洞尚未經(jīng)過(guò)觀測(cè)證實(shí)，如果發(fā)現(xiàn)了白洞，那么很多宇宙問(wèn)題就可以迎刃而解了，比如“構(gòu)成星系的物質(zhì)從何而來(lái)”等等。
　　5.“費(fèi)米氣泡”是如何形成的？
　　人們已經(jīng)知道銀河系中存在超大質(zhì)量黑洞，但令人吃驚的是，黑洞似乎“吹出”兩個(gè)對(duì)稱而巨大的“氣泡”，跨度達(dá)到5萬(wàn)光年，幾乎橫跨銀河系中央，與銀河系盤面相互垂直。這個(gè)被稱為“費(fèi)米氣泡”的結(jié)構(gòu)是科學(xué)家2010年利用費(fèi)米伽瑪射線望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的，認(rèn)為其可能來(lái)源于200萬(wàn)年前的一次大爆發(fā)。研究還顯示，氣泡中包含了硅、碳以及鋁元素，這表明其中的物質(zhì)可能來(lái)自質(zhì)量較大的恒星，也可能是黑洞吞噬恒星后釋放出的噴流。目前，天文學(xué)家還在觀測(cè)這次大爆發(fā)的余波。
　　6.如何讓暗物質(zhì)“現(xiàn)形”？
　　科學(xué)家推斷，宇宙中大約1/4的部分是暗物質(zhì)。暗物質(zhì)雖不可見，但卻必須存在，否則星系就不會(huì)形成，宇宙就進(jìn)化不成現(xiàn)在的樣子。如何找到暗物質(zhì)呢？科學(xué)家考慮用三種方法：一是模擬宇宙大爆炸，二是探測(cè)暗物質(zhì)粒子與普通粒子碰撞發(fā)出的信號(hào)，三是發(fā)射探測(cè)器，在太空中捕捉暗物質(zhì)的蹤影，如2015年我國(guó)發(fā)射的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”。
　　7.這個(gè)星系為什么是矩形？

　　大多數(shù)星系都呈圓盤狀、橢球狀或不規(guī)則球狀。2012年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)在7000萬(wàn)光年以外的一個(gè)名為L(zhǎng)EDA 074886的星系卻呈現(xiàn)出奇特的矩形，酷似祖母綠切割后的形狀，并推測(cè)其可能是兩個(gè)螺旋星系碰撞而形成的。
　　8.脈沖星的脈動(dòng)“開關(guān)”在哪里？
　　脈沖星這類星體會(huì)周期性地發(fā)出電磁脈沖信號(hào)，故因之得名，科學(xué)家認(rèn)為它們是快速旋轉(zhuǎn)的中子星。脈沖星的電磁信號(hào)“開關(guān)”究竟在哪里呢？2008年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆脈沖星的電磁信號(hào)關(guān)閉達(dá)580天，由此推斷出開關(guān)周期與導(dǎo)致脈沖星自轉(zhuǎn)速率降低的磁流體有關(guān)。但是，磁流體又為什么會(huì)有波動(dòng)呢？
　　9.鋰都去哪兒了？
　　鋰是繼氫和氦之后最輕的一種元素。根據(jù)宇宙大爆炸理論，鋰元素應(yīng)該像氫、氦一樣在宇宙中含量很豐富?？墒牵煳膶W(xué)家對(duì)130億年前的3顆罕見早期恒星進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其中鋰元素的數(shù)量大大低于理論值。這些存在于宇宙誕生之后數(shù)億年的古老恒星被認(rèn)為攜帶著大爆炸產(chǎn)生的“原材料”。有人認(rèn)為鋰可能處于望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)不到的恒星內(nèi)部，還有人推測(cè)可能是軸子——一種假想的亞原子粒子，把鋰原子的質(zhì)子吸收了，一部分鋰元素也就不存在了。
　　【責(zé)任編輯】龐 云