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假说与发现

已有 5458 次阅读 2016-6-20 20:38 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦| 第一宇宙, 无尽的天堂

 

假说与发现

 

《退休生活》2016年第4期《星系边界科普:我们到底在哪儿?》一文,读后使我很高兴,文章说“本星系群,本超星系团,这样的名字是不是很闷很拗口?谢天谢地,新发现的更大结构终于有了一个稍微酷一点的名字“无尽的天堂”。”

 “无尽的天堂”,是夏威夷大学的教授们为这个大结构起的名字。天体物理学家们通过对几千个星系位置和轨迹的分析,发现了这个网络的边际,也确定了我们的本超星系团在其中的位置。

我的高兴在于,他们的发现,验证了我的假说。

2011年6月16日和2011年10月31日,我在新浪网和“科学网”发了同一篇博文,标题是《对四个宇宙未解之迷之破译——“第一宇宙”......假说》。讲的就是宇宙存在着比“超星系团”更大一个层次的宇宙结构。我把其称为“第一宇宙”;2014年, 夏威夷大学的教授们则称其为“无尽的天堂”。无论叫什么名字,意思是一样的,指的是同一个宇宙结构。以下以粗体摘引我的部分博文: 

宇宙到底是什么样子?最关键是要把宇宙看成是无限大的活生生的整体:第一、是无限的;第二、是“周行”而多层次的。

宇宙有多层次性:地球、太阳系、银河系……

比银河系还大的宇宙结构叫星系群,我们所在的星系群叫本星系群;比星系群还大的宇宙结构,叫超星系团,我们所在的超星系团,叫本超星系团。

比超星系团更大的宇宙结构还有吗?按宇宙无限大、“周行”而又多层次的观点,宇宙一定有比超星系团更大的宇宙结构,而且应该不只是大一个层次,要大无数个层次。但是,我们现在,甚至将来,都无法观测到,因为它们“大”的程度,好像是“超出了宇宙之外”。对其存在,只能以假说的形式来表述。以假说的形式,表述无数个层次,那名字将很难取,所以本文引用了数字,提出了“第一宇宙”……假说的概念。这个名字,还可以更好地表示宇宙的无限性。

 “第一宇宙”,就是我们已知和未知的众多超星系团,必将围绕一个中心运转,这个中心称“第一宇宙中心”,围绕“第一宇宙中心”运转的所有超星系团,共同构成一个庞大的宇宙结构,叫做“第一宇宙”,我们所在的“第一宇宙”可称为“本第一宇宙”;无数“第一宇宙”,必将围绕一个更遥远的中心运转,这个中心,称“第二宇宙中心”,围绕“第二宇宙中心”运转的所有“第一宇宙”,构成一个更庞大更庞大的宇宙结构,叫做“第二宇宙”……乃至无穷。

  这就是宇宙的全貌,不存在宇宙外还有宇宙。存在的只是宇宙的相同层次和不同层次。我们的银河系外,还有河外星系;我们的本星系群外,还有星系群;我们的本超星系团外,还有超星系团;我们的“本第一宇宙”外,还有更多的“第一宇宙”……

很明显,夏威夷大学教授们所起的名字,“无尽的天堂”,和我所起的名字第一宇宙”要表述的是同一个宇宙结构。这个“无尽的天堂”也不是直接观测到的,而是根据“对几千个星系位置和轨迹的分析”而发现的。比我的第一宇宙”虽然晚了三年,但更确切,更具体,所以很重要。

 

附1:我2011年的文章

 

对四个宇宙未解之迷之破译

       —— “第一宇宙”......假说

 认识宇宙,就像盲人摸象,观察到的东西,就象摸到了象的鼻子、腿,并不是认识了整个宇宙。未解之迷,实在是太多了。需要人们煞费苦心一个个去破解,每破解一个,人类的认识就前进一步。本文试图对四个宇宙未解之迷进行破解,并为此,提出了“第一宇宙”……假说。以下是对这四个宇宙未解之迷的简单介绍和对本“假说”的叙述。

    一、长蛇——半人马超星系团和本超星系团去向哪里之迷 

以德雷斯勒(Alan.Dreoder)为首的一批天文学家在1987年初出版的《天体物理快报》上发表了他们对星系运动的观测结果。他们观测了银河系周围300兆光年范围内近400个椭圆星系的运动速度,发现扣除由于膨胀引起的哈勃退行速度后,椭圆星系还剩余了很大的随机速度。从椭圆星系的速度分布来看,相邻的星系常常以每秒几百公里的速度向相反方向移动。尤其重要的是,这些星系的随机速度并不完全抵消,它们的平均移动速度约为600公里/秒。因此,我们周围的物质很像是流动着的水,其中的水分子便是椭圆星系。因此,这里涉及的尺度十分巨大,达3亿光年(银河系的直径只有8万光年),因此,这种现象通常被称为星系大尺度流动。

在发现星系大尺度流动现象之前,天文学家们已经知道本星系群以每秒600公里的速度向室女星系团移动。这种移动最初被解释成是质量很大的长蛇——半人马超星系团的引力作用的结果,这就和地球绕着太阳旋转、太阳系在银河系中运动都是由引力所决定的一样。

 但是,德雷斯勒等人的观测结果完全否定了这种解释:因为根据这种解释,吸引本星系群的长蛇——半人马超星系团,由于质量极大,基本上应该处于静止状态,而他们却发现长蛇——半人马超星系团实际上是在远离本星系群而去,移动的速度甚至高达1000公里/秒。也就是长蛇——半人马超星系团和本超星系团像是一个整体在一起运动,这就使人感到困惑不解,因为很难想象,有什么天体能有这么大的引力,使两个超星系团这么大的质量能够移动得这么快,观测上还没有发现这样强的引力源,甚至还不知道这种流动究竟在流向什么天体,以及它还要延伸多远才能停下来。这是第一个迷。

       二、控制银河系近邻乱中有序的未知力量之迷

  2005年《科学》杂志刊文称,强大的未知力量在银河系的近邻大麦哲伦星系中起着作用。也就是说,有某种东西在维持着大麦哲伦星系的结构和磁场强大和有序。

 大麦哲伦星系位于16万光年之外,与小麦哲伦星系相邻,是离银河系第二近的星系,绕银河系运行,是从银河系可见的最明亮星系。研究人员惊奇发现:大麦哲伦星系的磁场平滑而有序,这不是该星系理应有的。在银河系引力的作用下,它本应该经受内部的混乱。盖恩斯勒说:“某种强大的力量一定在起着作用,从而保持磁场不致紊乱。”

  天文学家认为,银河系和其它很多大的螺旋星系一样,有着有条不紊的大规模的磁场。但是如果其中某个星系经历突然的恒星诞生或者超新星爆发,这种过程所释放的能量,就会彻底打乱其原有的大范围磁场。而大麦哲伦星系,在过去的千万年间,一直在经历这种爆发事件,按理它的磁场应该是被打乱的,但事实恰恰相反。盖恩斯勒说:“可以说,这个星系正在混乱中保持繁荣而稳定的发展。”

  对于到底是什么原因导致大麦哲伦星系的磁场井然有序,这正是天文学家们在苦苦探求的未知之迷。

       三、天空中的“万里长城 ”之迷

  长城,堪为中国和人类古文明的见证,逶迤万里,雄伟壮观。然而谁又会想到,天空中竟然也有“长城起伏”,可那构筑“长城”的砖块,却是一个个星系,其规模比地球上的长城不知要庞大多少倍。

   放眼天空,物质分布都是不均匀的。太阳系内,99.865%的质量集中在中心天体太阳上,除去少数的几颗大行星有些物质外,其余几乎都是“虚空”。而整个银河系,90%以上的质量都集中在占据体积很小的恒星上,银河系的物质分布也是不均匀的。然而银河系在整个宇宙的数十亿星系中,真称得上是名副其实的“沧海一粟”,仅仅是像灰尘似的一个“点”。当我们将一个个星系都简化成一个个“点”时,在一亿光年的大尺度上会惊奇地发现:物质的分布是均匀的,且各向同性。即不论从平行移动或旋转的角度看,宇宙的物质分布都是对称的。也就是说,看宇宙,“小看”是不均匀的;“大看”是均匀的。

  但是,近来天文学家意外地发现:在几乎整个赤纬36度线上,有一些狭长而成扇形的“星系线”,那儿的星系杂乱无章的拥挤在不规则的环形周界上,形如“万里长城”,它们的尺寸至少在:长,5.1亿光年;高,3亿光年;宽,1500万光年,离我们地球约4亿光年远。也就是说,在宇宙当中,在物质分布均匀、各向同性、对称的总前提下,又意外地发现一个“万里长城”。这又是一个未解之迷:“大看”,怎么也不均匀了?

  四、“宇宙外可能还有宇宙”之迷

美国《新科学家》网站报道,美国宇航局戈达德空间飞行中心科学家通过对大量观测数据的分析和研究正式得出结论:大约有1400多个星系正在以极高的速度向宇宙的边缘流动。这种由众多星系所组成的庞大星系团就是所谓的“暗流”。后来进一步证实,这仅仅是整个暗流的一小部分,目前暗流距离地球大约有30亿光年。仍然处于可见宇宙范围之中。但比之上一次发现时的距离已经增加了一倍。这表明暗流仍在飞速向外流动。科学家们宣称,暗流的奇特运动,只能用宇宙外力来解释。表明另一个宇宙的存在。到底存不存在,只能说是一个迷。 

 五、“第一宇宙”……假说

 如何破解上述四个未解之迷?必须对宇宙有个总体的认识。有人说,“宇宙简直奥妙极了,恐怕不是人类智慧所能理解的”。众说纷纭,按这些观点,宇宙未解之迷是无法破解的。

 宇宙到底是什么样子?最关键是要把宇宙看成是无限大的活生生的整体:第一、是无恨的;第二、是“周行”而多层次的。

宇宙有多层次性:地球、太阳系、银河系……

比银河系还大的宇宙结构叫星系群,我们所在的星系群叫本星系群;比星系群还大的宇宙结构,叫超星系团,我们所在的超星系团,叫本超星系团。

比超星系团更大的宇宙结构还有吗?按宇宙无限大、“周行”而又多层次的观点,宇宙一定有比超星系团更大的宇宙结构,而且应该不只是大一个层次,要大无数个层次。但是,我们现在,甚至将来,都无法观测到,因为它们“大”的程度,好像是“超出了宇宙之外”。对其存在,只能以假说的形式来表述。以假说的形式,表述无数个层次,那名字将很难取,所以本文引用了数字,提出了“第一宇宙”……假说的概念。这个名字,还可以更好地表示宇宙的无限性。

 “第一宇宙”,就是我们已知和未知的众多超星系团,必将围绕一个中心运转,这个中心称“第一宇宙中心”,围绕“第一宇宙中心”运转的所有超星系团,共同构成一个庞大的宇宙结构,叫做“第一宇宙”;无数“第一宇宙”,必将围绕一个更遥远的中心运转,这个中心,称“第二宇宙中心”,围绕“第二宇宙中心”运转的所有“第一宇宙”,构成一个更庞大更庞大的宇宙结构,叫做“第二宇宙”……乃至无穷。

  这就是宇宙的全貌,不存在宇宙外还有宇宙。存在的只是宇宙的相同层次和不同层次。我们的银河系外,还有河外星系;我们的本星系群外,还有星系群;我们的本超星系团外,还有超星系团;我们的“第一宇宙”外,还有更多的“第一宇宙”……

 六、对四个宇宙未解之迷的破译

 这个假说可以破解上述四个宇宙未解之迷吗?可以:

 1长蛇——半人马超星系团和本超星系团去向哪里之迷

 这两个超星系团,不是要流向什么其它天体,也永远不会停下来。它们是在“第一宇宙中心”的强大引力下,做正常的运动。

 2、控制银河系近邻乱中有序的未知力量之迷

 控制银河系近邻乱中有序的未知力量,也是“第一宇宙”中心的引力,没有其它。

 3、天空中的“万里长城 ”之迷

 破解这一个迷,首先打两个比喻:我们生活在恒星构成的银河系的一颗恒星的行星上,台头可看到灿烂的银河;如果我们生活在恒星构成的仙女座星系的一颗恒星的行星上,同样台头可看到灿烂的仙女河。放大再放大一下,我们现在是生活在星系构成的“第一宇宙”的本星系群的银河系的一颗恒星的行星上,我们发现由星系构成的“第一宇宙河”是很自然的事。结论是:天空中的“万里长城”就是由星系构成的“第一宇宙河”。

 4、四、“宇宙外可能还有宇宙”之迷

 所发现的暗流,无论多么庞大,流向“天外”的速度无论多么快,也无论多么奇特,它必受力的牵引。这个力不是在宇宙之外,如果说是在宇宙之外,那是把宇宙看小了。这个力就来自比“第一宇宙”更大的宇宙结构的中心,也就是说是我们提出的第二宇宙”的中心。暗流也是一个“第一宇宙”。和我们所在的“第一宇宙”是兄弟。也就是说,像“第一宇宙”这样的宇宙层次,在宇宙中还不知道有多少。暗流——我们这个“第一宇宙”兄弟,是在和我们一起,共同围绕第二宇宙”中心在运动。如果在暗流看我们,我们也是以极高的速度在运动,只是我们自己不觉而已。

    综上所述,我们对宇宙的认识,就像本文开头所说的和盲人摸象一样,那些未解之迷,就像是象的鼻子、腿,我们摸到了,但还不认识它。本文的“假说”,就像是一头象,四个未解之迷,就像是早已摸到的象的鼻子、腿。这篇文章,就是要牵出这头象,权当抛砖引玉,盼能得到专家学者的指教,不胜感激。 

注:星系大尺度流动之迷和天空中的“万里长城”之迷见戚阳惠子编《宇宙未解之迷》一书,另两篇摘自报纸剪报。

http://blog.sciencenet.cn/blog-632281-503130.html  此文来自科学网孟庆仁博客

 附2:《退休生活》2016年的文章

 

《星系边界科普:我们到底在哪儿?》

 

400年前,我们知道了地球是太阳系中的一颗行星;100年前,我们知道了太阳是银河系中的一颗恒星,40年前,我们知道了银河系是仙女座超星系团中的一个星系;最新的进展是我们发现了仙女座超星系团包含在一个比其自身大一百倍的超级星系团里。在这项研究中处于前沿领域的夏威夷大学在2014年发表了他们的这一发现。

星系不是孤独随意地漂在宇宙中的,而是成群成聚落地聚居在一起的,形成了一个复杂的网状结构。我们的银河系和周边的几十个星系(天女座星系、大小麦哲伦星系等等)组成了本星系群,而这个本星系群又和几百个星系组成了本超星系团。

通过对几千个星系位置和轨迹的分析,天体物理学家们发现了这个网络的边际,也确定了我们的本超星系团在其中的位置。

本星系群,本超星系团,这样的名字是不是很闷很拗口?谢天谢地,新发现的更大结构终于有了一个稍微酷一点的名字“无尽的天堂”。夏威夷大学的教授们为这个大结构起了这个名字,以此纪念以星星为向导横跨太平洋而到达夏威夷的波利尼西亚人。

 



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3 张学文 吕洪波 朱晓刚

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