人类对宇宙的研究已取得了惊人的进展,但在整个宇宙论的研究领域,依然存在着不少悬念和难以解答的问题。近几年来,人类终于确认了宇宙的年龄为137亿年,并公认为宇宙最初起源于刚刚诞生时的大爆炸。为了观测宇宙诞生初期发射的光,即观测某种宇宙微波的背景放射现象,人类已经发射了微波观测卫星(WMAP)。

尽管人类已作出不懈的努力,但仍没有一套能解释整个宇宙产生之谜的完整确凿的理论,有些解释依然含混不清和模棱两可。前不久,数学家威克斯博士根据WMAP卫星传回的数据,推出了自己的全新理论,并在《自然》杂志上发表。他认为,宇宙的形状酷似一只足球,很可能也有12面体。威克斯进而提出了“有限宇宙”的主张,而这一主张却受到天文学家们的质疑。也有人提出宇宙是由无数块宙体连接在一起的学说,但却没有得到广泛的认可。

将目前诸多混乱的理论和学说加以梳理,可以推出以下七大最新的宇宙基础理论。

宇宙的体积有多大?

宇宙正处于正常的不断膨胀的状态。而膨胀的速度要比过去所认为的更快。在遥远的天际有一颗于1998年才发现的名叫la的超新星,它比预测的要暗。因而,宇宙的膨胀速度也被认为始终处于加速状态。

宇宙加速膨胀的依据是什么?

有一种被称为“暗能量”的力起着与重力相反的作用,并有一种学说认为它能将银河间的距离拉大。暗能量一直在持续增大,现在尚无法肯定这个力也是由宇宙诞生时的大爆炸的能量所引起的。美国航空航天局计划于2008年发射一枚新的探测器前去打探。该探测器上将安装巨大的望远镜,它既能观测更为遥远的宇宙,又能追溯到该“暗能量”形成的时间。届时,科学家们就能观测到较早时期的超新星爆炸现象了,并有可能一举解开“暗能量”之谜。

暗能量上的存在会发生变化吗?

非常有可能发生变化。历次的宇宙膨胀在达到一定的限度时,宇宙自身的重力就会收缩,最后回归于零(充分稳固)。可以说,宇宙始终处于一种膨胀状态。然而,今年达特默斯大学的一个研究小组却提出了所谓“大割裂”的第三种理论。该理论认为,暗能量的力始终十分巨大,而且其能量会逐渐变得能压倒重力,最终迫使包括银河系在内的一切都产生“破裂'。不过,引起“大割裂”的现象恐怕至少也得在220亿年之后发生,人类不必庸人自扰。

宇宙由什么组成?

现在,人们可以用高性能的望远镜观测到更加遥远的银河,如同我们知道的那样,银河的旋转速度比我们想象的要快得多。它旋转时的形态,如同芭蕾舞演员在旋转时两手叉腰不断加速旋转那样,银河的密度越高,旋转的速度就越快。这样,许多未知的物质就被吸引进去,这些未知物质增加了银河的质量,从而又进一步加快了银河的旋转速度。这些未知的物质就叫做“暗物质”。通过对WMAP卫星最新发回的原始数据的研究表明,宇宙中90%的成分是由暗物质构成的。

暗物质的本质是什么?

物质实际上很有可能在宇宙诞生时的大爆炸瞬间就已存在了。暗物质粒子不能反射光,它们之间的相互作用极弱,被认为与生俱来就存在着质量。即使在今天,也会有几十亿个暗物质粒子瞬间通过我们的人体。尽管我们并没有察觉到,但它确实存在。

确认暗物质粒子存在的方法?

目前尚没有可靠的确认方法。英国波尔比-特克马特地下研究所的科学家们正在进行这一领域的研究。作为确认暗物质存在的一种方式,就是要设法弄清暗物质粒子的原始形态是什么样,但现在还没有弄清。目前科学家们正在努力,即在使暗物质粒子与原子核发生碰撞的一瞬间逮住暗物质粒子。在英国波尔比-特克马特地下研究所里,已经装备了能使暗物质粒子与原子核发生碰撞、从而使化学物质发出闪光结构造型的最先进的设施。这些设施由于深藏在地底之下,故能将照射在岩面顶部的宇宙射线彻底隔绝——这就有可能逮住闯入设施中的暗物质粒子。

为什么要百折不挠地研究宇宙?

解开宇宙之谜是人类责无旁贷的重任。“若能解开诸多银河是否都维系着统一的结构形态这一最基本的疑团的话,就可以毫不夸张地说,人类最伟大的业绩之一就已完成,”英国达勒姆大学的宇宙物理学家弗兰克教授一语定论。

是的,茫茫宇宙,浩瀚太空,人类需要解开的谜团确实太多太多。至少,眼下的天文学家们有一点可以放心,他们一时半载恐怕不必担心自己会无所事事,更不用焦虑是否会加人失业大军。