宇宙到底什么樣？這里有你想要的答案

讓人難以忘懷的嗅覺(jué)體驗(yàn)

太空聞起來(lái)到底是什么味兒？這是一個(gè)令人十分困惑的問(wèn)題。而且大家可能會(huì)覺(jué)得問(wèn)過(guò)太空氣味兒的人估計(jì)都沒(méi)有辦法活著回來(lái)，所以這個(gè)問(wèn)題似乎變成了一個(gè)懸案。

事實(shí)上，這個(gè)問(wèn)題也令科學(xué)家們困惑了很久。不過(guò)雖然在太空直接聞味肯定沒(méi)有好結(jié)果，但是我們還可以通過(guò)間接聞味的方式獲取太空的味道。即當(dāng)宇航員完成太空行走后，在返回艙內(nèi)時(shí)會(huì)短時(shí)攜帶著太空的味道。

美國(guó)退休宇航員托尼安東內(nèi)里至今仍記得他第一次在太空中打開(kāi)艙門(mén)的情境。他在接受采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)：“我接受過(guò)十年的訓(xùn)練，但打開(kāi)艙門(mén)的那一瞬間我完全被震撼了，沒(méi)人告訴我太空味。那種氣味強(qiáng)烈而獨(dú)特，與我以前在地球上聞到的氣味完全不同。我不知道該怎么形容，那是某種金屬混合物的氣味。

美國(guó)宇航員唐·裴迪特也曾在2003年描述過(guò)太空氣味：每當(dāng)我們打開(kāi)艙門(mén)迎接疲憊的宇航員進(jìn)倉(cāng)時(shí)，我們的嗅覺(jué)會(huì)被一股特殊的氣味所襲擊。起初我布置這股味道從何而來(lái)，但隨后我注意到，它的源頭就是宇航員們的宇航服、頭盔、手套以及工具等。相比金屬或者塑料材質(zhì)的裝備而言，紡織品上更容易附著這種氣味。裴迪特坦言，這氣味很難描述，我能給出的最佳答案就是金屬味，是一種相當(dāng)令人愉悅的金屬味，聞起來(lái)會(huì)讓我聯(lián)想到自己在大學(xué)書(shū)架連續(xù)數(shù)小時(shí)的電焊工作。

基于宇航員們的描述，NASA當(dāng)下正在嘗試復(fù)制出太空的氣味以供訓(xùn)練使用，目前已經(jīng)完成了一款太空香水樣品試制，正在通過(guò)眾籌的方式募集項(xiàng)目資金，以用于香水的批量生產(chǎn)。從這個(gè)項(xiàng)目來(lái)看，大家在不久的將來(lái)，也有望或者這種令人難忘的嗅覺(jué)體驗(yàn)了。

爭(zhēng)論不休的形狀

宇宙到底有沒(méi)有邊界，它是閉合的？還是開(kāi)放的？它又是什么形狀的呢？是平直空間，還是球狀空間，亦或是其他形狀？

閉合球形論一期

早在1917年，愛(ài)因斯坦就開(kāi)始從場(chǎng)方程出發(fā)，研究宇宙的起源問(wèn)題。愛(ài)因斯坦認(rèn)為，在宇宙尺度上，物質(zhì)分布應(yīng)該是均勻和各項(xiàng)同性的。為此，他提出了著名的宇宙學(xué)原理。實(shí)時(shí)證明，這個(gè)原理與后來(lái)的天文觀(guān)測(cè)驚人地一致。在宇宙學(xué)原理的基礎(chǔ)上，愛(ài)因斯坦建立了一個(gè)閉合的、有限的靜態(tài)宇宙模型。這也是國(guó)際上第一個(gè)比較認(rèn)可的宇宙模型。

開(kāi)放無(wú)限論

1922年，俄科學(xué)家通過(guò)求解愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程，發(fā)現(xiàn)，宇宙不一定是靜態(tài)的，也可能是膨脹的。他根據(jù)宇宙學(xué)原理，發(fā)現(xiàn)愛(ài)因斯坦的場(chǎng)方程有三種形式的解：膨脹的三維平直空間、膨脹的三維球形空間、膨脹了三維偽球。

隨后眾多的天文觀(guān)測(cè)表明，宇宙在空間上是非常接近平直的，也就是說(shuō)可能無(wú)論去掉哪一個(gè)維度，得到的都是無(wú)窮大的面。1980年，美國(guó)科學(xué)家古斯提出暴脹理論，也很好地解釋了宇宙的這種平直性。

盡管暴脹理論加上平直宇宙的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型深入人心，甚至成為大家的共識(shí)，但我們不能排除我們生活在一個(gè)球形或者雙曲線(xiàn)形世界的可能性，因?yàn)楫?dāng)模型足夠大時(shí)，我們探測(cè)到的尺度占比會(huì)很小，使得無(wú)論哪種模型在，在探測(cè)到的尺度看起來(lái)幾乎都是平坦的。

這就是為什么早期的人們認(rèn)為地球是平的——在他們能夠觀(guān)察到的尺度上，地球的曲率太小而無(wú)法探測(cè)到。

閉合球形論二期

近年來(lái)，宇宙膨脹論已經(jīng)得到了人們的廣泛認(rèn)可。但是在2018年發(fā)布的宇宙微波背景譜上，人們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)反?，F(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象是以動(dòng)態(tài)平直宇宙為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型所不能解釋的。這促使迪瓦倫蒂諾等三位宇宙學(xué)家重新審視宇宙的形狀問(wèn)題。他們發(fā)現(xiàn)，如果摒棄標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)的動(dòng)態(tài)平直宇宙思想，回到愛(ài)因斯坦初期建立的靜態(tài)閉合的宇宙，則不僅可以很好地屆時(shí)這種反常，而且可以大大緩和哈勃常數(shù)危機(jī)，可謂一舉兩得。

目前，這一重要思想已經(jīng)在2019年度的《自然文學(xué)》上發(fā)表。

沉寂了多年的宇宙動(dòng)、靜模型之爭(zhēng)，再次拉開(kāi)了序幕。

不斷變化的顏色

夜晚，當(dāng)你仰望星空時(shí)，是否想過(guò)宇宙真實(shí)的顏色可能并非眼前單純的漆黑？

為了更真實(shí)地向我們展示宇宙的形象，NASA已經(jīng)通過(guò)哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)宇宙進(jìn)行了整整26年的觀(guān)測(cè)。通過(guò)不斷回傳的照片，我們看到了五彩繽紛的宇宙天體圖像，但是宇宙宏觀(guān)的整體顏色到底是什么呢？

天文學(xué)家們對(duì)拍攝到的20萬(wàn)個(gè)星系所放射光線(xiàn)的顏色進(jìn)行了研究，以分析如果將整個(gè)天空涂抹混合后會(huì)得到什么顏色，答案是柔和的拿鐵咖啡色。

但科學(xué)家認(rèn)為對(duì)宇宙顏色的分析需要對(duì)無(wú)數(shù)顆恒星進(jìn)行紅移調(diào)查，因?yàn)榛诂F(xiàn)有的理論，現(xiàn)在宇宙處于加速膨脹狀態(tài)，各大恒星的距離都在不斷變化，這種變化將會(huì)影響望遠(yuǎn)鏡接收到的光的波長(zhǎng)，而恒星光在很大程度上可以影響宇宙的顏色，除了宇宙膨脹的影響之外，由于恒星光的顏色是其自身溫度的一個(gè)表征，熱恒星趨于藍(lán)色，冷恒星則趨于紅色。隨著壽命較短而異?；钴S的藍(lán)色恒星的加速死亡，那些發(fā)出偏紅光芒的穩(wěn)定恒星的顏色比重逐漸增加，因此在數(shù)十億年間，宇宙的顏色一直在逐漸發(fā)生變化，就目前而言，我們的宇宙包含著大量紅和藍(lán)顏色為主的恒星，而且還有許多色彩繽紛的塵埃和氣體，混合起來(lái)酷似拿鐵咖啡的顏色。

難以捕捉的聲音

我們都知道聲音的傳播是需要介質(zhì)的，而從常識(shí)上來(lái)講，太空中是一個(gè)真空的狀態(tài)，所以我們很難在太空捕捉到聲音，如果僅從聽(tīng)覺(jué)上來(lái)講，在太空中可以近似認(rèn)為是寂靜無(wú)聲的。

但太空中并非空無(wú)一物，而是存在少量的粒子。只是密度與我們熟悉的地球表面大氣相比，要低得多。具體要低到什么程度呢？地球表面有大量空氣，平均每立方厘米的地面上便含有3×1020個(gè)氣體分子。而在太空中，同樣大小的空間中平均只有5個(gè)質(zhì)子。因此，想在太空中獲取聲波十分困難?，F(xiàn)在主要的手段是通過(guò)科研設(shè)備對(duì)太空中的各種波束進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)化、放大，最后還原出我們可以聽(tīng)到的太空聲音。

其實(shí)太空也是十分嘈雜的，每個(gè)星球都有屬于自己的聲音。根據(jù)NASA目前發(fā)布的音頻，比如太陽(yáng)系中，各個(gè)天體的聲音就都有著自己的特色。其中火星、天王星、冥王星屬于“風(fēng)系”：火星的像是東北冰冷大地上呼嘯寒風(fēng)的聲音，天王星則是在火星的寒風(fēng)基礎(chǔ)上增加了一些回旋，冥王星則像是一根矗立在風(fēng)中的光禿旗桿振動(dòng)的聲音；太陽(yáng)、金星屬于金屬系：太陽(yáng)發(fā)出的像是一種細(xì)長(zhǎng)金屬振動(dòng)的回聲，金星的聲音則比太陽(yáng)更加低沉；水星、地球、海王星屬于機(jī)械系：水星像是摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轟鳴聲，地球的像是飛機(jī)低空掠過(guò)后留下的轟鳴，海王星像是老式黑白電視機(jī)沒(méi)信號(hào)時(shí)雪花的聲音；土星和木星屬于恐怖系：其聲音時(shí)那種令人不寒而栗的恐怖片的背景音。

對(duì)于聲音每個(gè)人的描述方式都不太相同，所以去聽(tīng)一聽(tīng)這些奇怪的太空聲音吧，只有你才知道自己究竟聽(tīng)到了什么。