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关于天文学第一性原理的思考(八)

已有 1436 次阅读 2022-9-5 11:11 |系统分类:科研笔记

        3. 根据狭义相对论,光速是一切物质、能量与信息传递速度的上限,也就是说信息的传递无法超过光速,更不用说超光速星际旅行了。我们知道,可见宇宙的直径大约有930亿光年,也就是说在930亿光年之外还有很大一部分的宇宙是不可见的。其原因在于宇宙的膨胀使得这部分宇宙中天体的退行速度比光速还要快,因此发出的光无法被我们所接收到,也就是说如果仅凭借电磁波作为信息载体的话,宇宙中事实上是有盲区的。

        除了空间上的盲区之外,在时间上的滞后性也是无法避免的。由于宇宙的广袤,使得诸多天体离我们非常遥远,它们所发出的光到达地球花费的时间就非常长,因此我们所看到的诸多天体的影像都是它们在几百万年、甚至几亿年前所发出的光。这使得我们所看到的其实是它们在遥远过去时的样子。比如离我们最近的比邻星我们看到的是它四年前的样子,更不用说那些在可见宇宙边界附近的天体了。也就是说当我们看到一些天体的时候,可能它们已经早已从宇宙中消失不见了。

        那如何克服以上三个缺陷呢?宇宙膜的理论认为我们的宇宙是漂浮在11维时空中的一个3维的膜,按照弦理论的解释组成物质的费米子和除引力之外相互作用的玻色子都是开弦,两端只能在宇宙膜上滑动,而传递引力的引力子是闭弦,因此可以在各个不同维度的空间中自由变化。比如暗物质很有可能是高维物质,所观测到的只是其在三维空间中的投影。

        因此无论是大爆炸早期的宇宙,还是暗物质和暗能量,都是具有质量的,因此自然能产生引力场及传递其变化的引力波。因此2016年发现引力波的LIGO(引力波激光干涉仪)所扮演的角色就像四百多年前伽利略指向天空的那台望远镜,开创了天文观测的新纪元。世间万物只要有质量与能量分布的变化就会产生引力波,原则上就会被LIGO之类的装置所捕捉到,我们不得不佩服“万有引力”这个词的精妙!另一方面,由于引力是时空弯曲的一种几何效应,如果宇宙有11个维度的话,就不会仅仅局限于在四维时空中的弯曲,这使得人类有可能有效的利用时空弯曲的通道(比如虫洞、量子纠缠通道等)实现三维空间中的“瞬移“,在某种意义上实现了三维空间中的超光速运动与传递信息。



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