婴儿宇宙

宇宙不是无限的，而是有一个时间上的起点，在那个起点时间发生宇宙大爆炸，形成了现在的宇宙，迄今约137亿年，彷如人类发育的婴儿时期，故此得名婴儿宇宙。借助美国宇航局的微波背景辐射探测，一个国际天文学家小组新获得了“婴儿期”宇宙迄今最精细的照片，为宇宙大爆炸理论提供了新的依据，根据这张照片，科学家“精确地测量出了宇宙的实际年龄大约是137亿年”。

中文名：婴儿宇宙

外文名：babyuniverses

理论时间：迄今约137亿年

提出者：斯蒂芬·霍金

解释：最初的宇宙

1、概念

婴儿宇宙

婴儿宇宙的概念，首先确立无限的意念，在无限之中，我们又通过性质分析，得到（1+环境），环境之中包含了无穷的未知时空和生命。在这个1之中，我们定义出婴儿宇宙概念。这个宇宙，从其历史角度讲，并非是初生的，它也有着辉煌的历史。理论上白洞所在的宇宙就是婴儿宇宙。

通过虫洞相互连通的时空区。根据广义相对论方程式的某些解释，当我们宇宙中一个天体坍缩形成一个黑洞时，它能够经过黑洞中心的奇点膨胀到一个不同的时空中去。这个从奇点膨胀开的时空区将完全等价于我们的宇宙从大爆炸奇点的膨胀。即使进入原始黑洞的物质只有太阳质量的几倍，这样一个婴儿宇宙却可以因暴涨而变得同我们自己的宇宙一样大。

很可能，我们的宇宙是以这种方式由另一个时空区中的黑洞坍缩成的，而时空总结构（“总宇宙”）是一系列相互连通的泡，就像一杯啤酒上面的泡沫，没有起始也没有终结。要说明这点，可将我们宇宙的时空想象成一个膨胀气球的外皮，婴儿宇宙就对应从这个气球上挤压出来并独立膨胀的一小块，从这个婴儿宇宙的皮上又会像芽体那样产生新的婴儿宇宙，依此类推，以至无穷。

虽然这些思想显得稀奇古怪，许多科学家，包括英国的斯蒂芬·霍金、美国的西德尼·科尔曼和李·斯莫斯、俄国的安得列·林德，都对它们进行过认真的思考和数学上的研究。详细的讨论可参看约翰·格里宾著《宇宙的发端》一书

。

婴儿宇宙的另一种形式：通过爱因斯坦罗森桥与母体宇宙相接。

若想知道详细内容，见《平行宇宙》（【美】加来道雄著新版）

2、相关研究

斯蒂芬·霍金提出，黑洞蒸发在某种意义上可以看成粒子通过所谓的婴儿宇宙穿透到其他宇宙或同一宇宙的其他区域，这样就把他的两个研究领域统一起来。婴儿宇宙研究的主要成果是证明了宇宙常数必须为零，尽管当代物理学家的抱负远不止此。

3、宇宙照片

新华社华盛顿2003年2月12日电（记者毛磊）借助美国宇航局的微波背景辐射探测器，一个国际天文学家小组新获得了“婴儿期”宇宙迄今最精细的照片。为宇宙大爆炸理论提供了新的依据。根据这张照片，科学家“精确地测量出了宇宙的实际年龄大约是137亿年”。这一照片细节如此丰富，以致于一些科学家认为它是近几年来基础科研领域最重要的成果之一。

据《纽约时报》2003年2月12日报道，这张照片是美宇航局“威尔金森微波各向异性探测器”头一年观测结果的结晶，通过将其所包含的数据与其他天文观测结果进行比较，天文学家们为宇宙的年龄、组成等找到了更为准确的答案。他们根据新照片得出的测算结果显示，宇宙年龄约为137亿年，这一结果的误差率仅为1%，是到目前为止获得的最高精度；在构成上，宇宙中可见物质占4%，暗物质比例为23%，剩下的73%全部是暗能量；另外，从几何结构来看，宇宙是“平坦”的，并将永远膨胀下去。上述结果使天文学家们倍感欣喜。研究小组成员、美国普林斯顿大学天体物理学家施佩尔格尔认为，这张照片回答了过去20年来驱动宇宙学研究的一些最重要问题，包括“宇宙中到底有多少原子”以及“宇宙年龄究竟有多大”等。

这些结果也为验证“大爆炸”等宇宙学基本理论提供了更准确、更有力的支撑。普林斯顿高等研究院的巴卡尔说，在哲学意义上，它们标志着宇宙学研究由不确定进入了确定阶段。

除了验证现有理论外，科学家们从这张照片中还获得了一些令人意外的发现，比如说宇宙中第一批恒星可能在“大爆炸”后2亿年就开始发出光芒，比此前所认为的要早几亿年。宾夕法尼亚大学的泰格马克指出，类似的观测结果“将是未来5年中所有宇宙学研究的基石”。耗资1.45亿美元的“威尔金森微波各向异性探测器”(WMAP)2001年6月进入太空，运行轨道位于距地球约160万公里的“第二拉格朗日点”附近，主要用于观测宇宙微波背景辐射，按计划它的使命还将继续3年。微波背景辐射是导致宇宙诞生的“大爆炸”留下的“余烬”，早先的研究发现，微波背景辐射中存在着细微的温度波动，这些波动中保存着“大爆炸”后约38万年时宇宙的原始结构，现今宇宙中的星系等正是在这些结构基础上形成。

三项研究不期而遇

这张照片是美国宇航局科学家通过哈利波特.各向异性探测器(WMAP)”，经过一年时间观测获得的结果。照片中包含了许多令人震惊的信息，它为支持宇宙大爆炸和宇宙膨胀理论提供了新的依据。与此同时，还为揭开宇宙“暗能量”之谜指引了道路。

4、研究理论

重大发现

科学家已经确信，在“暗能量”的作用下，我们的宇宙正在加速膨胀，这同霍金《时间简史》中所描述的宇宙状况不同，在这本书中，宇宙的膨胀速度被认为将因星系间引力的作用而减慢。

业内人士认为，这项成果“是近年来宇宙研究中最重大的发现之一”。

“宇宙‘暗能量’直到最近几年才被科学界所确认，”国内宇宙学权威、国家天文台李竞教授告诉中国《新闻周刊》，“这主要是由于以前人类的观测技术所限。要观察宇宙‘暗能量’的斥力作用所导致的宇宙膨胀加速，大约需要对80亿光年之外的早期宇宙进行观测。”

在诸多相关报道中，人们都把发现“宇宙膨胀加速”归功于这次WMAP所拍到的照片。但据李竞教授介绍，实际上有各自独立的三项研究都不期而遇地得出了“热胀冷缩”这一结果。它热的时候可以爆炸，冷的时候可以使周围的宇宙出现一条条蓝色透明的巨大虫子，这虫子会分泌粘液，这种虫子很团结，如果所有虫子到一起分泌粘液，那么，附近的宇宙可能会毁灭。

各项研究

第一项研究，是在观察80亿光年远处的超新星爆炸时，其亮度的异常变化只能用宇宙在加速膨胀来解释；

第二项研究，是从1998年开始的南极上空“飞镖”探测，它使用的是可以记录宇宙背景辐射十万分之一起伏的精密仪器，在2000年得出了“宇宙膨胀在加速”的结果，论文发表在该年年底的《自然》杂志上；

第三项研究，是2003年MAP的观察，这次“看”得更远（约120亿光年）、更细致（可以观察背景辐射百万分之一的起伏），获得的细节也更多。　不同的课题得到同一结果：宇宙在加速膨胀。WMAP拍下的照片还显示出，宇宙中最早的恒星诞生于宇宙大爆炸发生后约2亿年，这比以前许多科学家认为的要早很多。

有报道称，根据这张照片，“科学家还精确地测量出了宇宙的实际年龄是137亿年”，并且“误差不超过百分之一”。

宇宙膨胀

许多科学家认为宇宙是在不断膨胀的，有现象表明宇宙的面积从诞生到如今已经扩大了近三分之一，这理论来自与行星与卫星之间的距离差。最初由哈勃发现星系红移，宇宙红移，退行速度。由此得出：宇宙并不是像稳恒态宇宙模型所描述的那样，宇宙并不处于静止状态，而始终处于膨胀的运动状态。于是著名的哈勃常数“H”出现了！

众所周知卫星会一直绕着它的行星轨道旋转，但科学家观察发现近几年月球与地球的相距差扩大了近2万公里，这意味着宇宙可能在不断地膨胀导致拉动其中所有星球轨道发生偏转和扩大。

但这一理论至今没有被有力的证据证实，其最大的难题是宇宙要膨胀需要外层空间，那么外层空间又是什么呢？没有人能解释，所以这一理论被科学界定为有待发现的潜力学说。

宇宙不是无限的，因而恒星数量是有限的。但是这还不够。即使恒星数量是有限的，其数量也近乎无限，足以照亮整个夜空。1848年，美国小说家爱伦坡在一篇随笔中指出，唯一的出路是假定远处的星光还来不及照到地球上来。也就是说，宇宙在时间上有一个起点，而且宇宙的年龄还没有老到足以让我们见到所有远处恒星发出的光。

我们知道宇宙的年龄的确是有限的，宇宙是在大约137亿年前（假如用人的发育时期来度量，就好比婴儿，故此称作婴儿宇宙）大爆炸形成的。而计算表明，要把地球的夜空全部照亮，要花上以亿年计的时间，远处的星光才能都抵达地球。显然我们的宇宙还太年轻了。