宇宙是否唯一

            世界前沿科学问题（宇宙）

                                       晏成和

《SCIENCE》杂志，发表了全世界最前沿的125个科学问题 。《科学前沿》在转载时扔下一句话：敢来挑战么？这是其中的第26个问题。

26.宇宙是否唯一?

我们的宇宙是唯一的吗？这要看对宇宙怎么定义。其原始的定义是：宇宙是无边无际的空间，无始无终的时间。那么这个宇宙是唯一的。

近现代，一些物理理论衍生出多元宇宙的想法，这就使得宇宙之谜变得更加扑朔迷离。弦理论诞生后，学者们一直在寻找多出来的维度存在的证据，以证明多维宇宙、超弦理论的正确；在大爆炸理论里有十几维的宇宙之说；有暗物质，暗能量的多维宇宙；有内心即宇宙的唯心说法；还有无穷维宇宙之说。

现在学界依据大爆炸理论，陈述宇宙半径是138亿光年，那么现在的宇宙是有边界的。你若不能证明这个数字已经囊括了全部的宇宙，就不能证明这个宇宙是唯一的。我可以认为138亿光年的那边还有宇宙，那么现在的这个宇宙就不是唯一的。

是啊！你不能证明眼前的这个宇宙是唯一的，我当然能够猜想还有更多的。你不能证明现在的这个宇宙包罗万象，人们就有理由猜想：还能存在另一个宇宙、或者还可能有N个宇宙。这个猜想虽然缺乏事实依据，但是其逻辑无懈可击。

要证明宇宙的唯一，就必须证明现在的宇宙是无穷大。那么，怎么证明呢？

我们现在已经发现了140亿光年的星系团，明天我们会不会发现150、180亿光年星云，那个180是不是极限，还有不有可能发现更远的天体呢？或者说，怎么证明我们已经找到了极限？做到了极限？

我们发现140亿光年的星系团，是用天文望远镜看到的，我们还能不能够看到更遥远星云呢？前不久，意大利一家天文研究所的新闻发表会上宣称，在距离地球150亿光年处的区域，发现了一座横跨35亿光年的“宇宙墙”，将我们所在的宇宙与外面的世界分割开来。

“宇宙墙”是否存在，墙外边是否有邻居，可有另外的一个或者几个宇宙？值得研讨。墙的意思是隔断，我们看不到墙那边的事情。宇宙天体的看，主要是看到天体的星光和星光的传输、红移。为此，我们有必要回顾上一篇文章的结论：光波的红移是由于光波在漫长的传输过程中频率的衰减。

我们发现遥远的星云，是通过天文望远镜，或哈勃望远镜，来看（接受）来自远方的光波，我们看到的光波在漫长的传输过程中已经逐步地稀释减弱，频率也衰减了。

设想我们观测一个十亿光年远的太阳。当年、当地的太阳辐射着耀眼白光。在漫长的传输，衰减过程中，红光，黄光衰减成了红外线，看不见了，紫色，蓝色的光衰减成了暗淡的红光。已经是天空中一颗不起眼的6等暗星。

前不久中国天文工作小组参与的国际团队发现了宇宙早期一个超大质量的原初星系团。该原初星系团位于红移5.7处，距离地球约100亿光年。这是个有几千个太阳的星系团，可是其光芒经历了100亿年衰减后，在巨型天文望远镜里已经是几颗惨淡的暗红色的星星，肉眼根本看不见。

星系团最初辐射的电磁波包括  X射线、紫外线、可见光、红外线（光波）和无线电波等等。星系团的亮度相当于几千个太阳的光芒。可是在漫长的传输过程中衰减、衰减、衰减。历经了浩瀚的140亿年，宇宙射线，X射线、紫外线、已经衰减成为暗淡的红光。之前的紫外线、可见光、衰减成了红外线、微波，看不见了。

人类尽管做出了非常宏大的天文台，制造了精密的哈勃望远镜，可是几十年从来没有发现150亿光年之外的天体。所以意大利学者宣称：在距地球150亿光年处的区域，发现了“宇宙墙”。是谁能够在宇宙太空建造一座横跨35亿光年的“宇宙墙”——是光波。

“宇宙墙”是不存在的，人类看不见150亿光年之外的宇宙天体，不是什么“宇宙墙”的隔挡，而是更远的星系团最初辐射的所有的电磁波在150亿年漫长的传输过程中全部衰减“殆尽”，当初最高频率的电磁波逐渐衰减到了红光频率以下，就是最好的天文望远镜也看不见了。

刚才在衰减“殆尽”打了引号，意思是电磁波的衰减并没有殆尽，而是衰减成为红外线或是频率更低的电磁波。人类可以用红外线夜视装置配合天文望远镜发现更远的星系团红外波。

光波衰减之说解读了“宇宙墙”，也指明了星光红移是其光波的衰减，宇宙大爆炸的不存在，同时还告诉我们，光波的衰减是一个自然长久的存在，而且是持续、继续慢慢的衰减，频率逐渐降低，光波、红外波、微波、电波。这样也就能够解读宇宙2.7K的背景辐射。

人类是通过星光来测量宇宙有多大，现在的极限是半径150亿光年，最强大的星系团的可见光已经走到了尽头。可能存在的180亿光年、200亿光年或者是10000亿光年的星光我们看不到，我们不知道宇宙的边界在哪里、年代多么古老。于是，我们可以说现在的宇宙其大无外，是无穷大，那么这个宇宙就是唯一的。

                         2018/10/23