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宇宙里有些什么(太空的10个奇异之谜，太阳系中有多少颗行星？)

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

2005年，加州理工学院的天文学家迈克·布朗（Mike Brown）在柯伊伯带发现了一个比冥王星更大的天体，这本身就引发了一场科学革命：因为在其轨道之外有比冥王星大的天体存在，当时的第九颗行星被国际天文学联盟降级为“矮行星”。快进到2016年，布朗带着确凿的证据回来了，证明冥王星之外还有另一颗行星，这颗行星有海王星那么大。然而，困难在于这颗巨大的行星离我们有多远：太远了，我们实际上看不到它。事实上，布朗和他的同事发现这颗行星的方式只是通过观察太阳系中现有行星和已知天体的轨道模型。当科学家们研究如何证明或反驳这颗行星的存在时，一个更大的问题继续浮现：我们的太阳系到底有多大，是否有更多的行星大小的物体，甚至更远，我们看不见？

3. 太阳系是如何发展和演变的？

几十年来，我们太阳系的发展都是以科学为基础的：水星、金星、地球和火星等岩石行星很早就形成了，因为组成它们的较硬的材料能够承受更接近太阳的高温。随着时间的推移，像土星、木星和天王星这样的气体巨星来自于较轻的物质——冰、液体和气体——它们聚集在离太阳更远的较冷区域。但是，最近从太阳系外的观测再次使这一点受到质疑：被称为“热木星”和“热海王星”的气态巨行星离它们的恒星越来越近，这就打开了一个问题，即它们是在离太阳越来越近的地方形成的，还是随着时间的推移迁移到那里。

随着科学家寻找系外行星——即太阳系外围绕恒星旋转的行星——关于我们自己的天体邻域如何形成的普遍接受的理论遇到了更大的挑战。热木星和热海王星是气体巨星，它们的轨道接近它们的恒星，在少数情况下接近1天文单位（即地球和太阳之间的距离）。科学家们无法达成一致的是，气体巨星是否真的离它们所环绕的恒星如此之近，或者它们是否随着时间的推移越来越近。这个问题的答案——如果可以确定的话——可以告诉我们很多关于我们自己的太阳系是如何形成的，以及它的最终命运：我们系统中的巨人是随着时间的推移而扩散的，还是像死亡螺旋一样被拉入？

2. 宇宙的“黑暗时代”是如何结束的？

太空大部分是黑暗的——这是公认的，从观察角度来看，这并不完全错误。因此，我们可能会惊讶地发现，宇宙中有一个更黑暗的时代：一个从大爆炸后大约30万年开始，到宇宙开始后大约5亿年结束的时期，那时气体非常稠密，光无法穿透或传播。简言之，宇宙是尽可能黑暗的，无处不在。然后，似乎同样突然，情况不再如此：突然，宇宙重新电离，慢慢地，气体开始聚集在一起，形成我们现在可以识别的结构。但为什么和如何？

科学家们不知道。对宇宙微波背景和我们能够看到宇宙最早形成的区域的观测告诉我们，它确实发生了——事实上，如果没有它，我们就不会存在——但由于这些区域仍然充满气体，因此几乎不可能以这种方式进行观测以获得答案。事实上，科学家们如此困惑，以至于关于它的理论在地面上相当薄弱：宇宙学家、天文学家和理论物理学家都仍然致力于寻找一些可以观察的东西，从中开始形成理论。在这一点上，我们所知道的是，大约在大爆炸后5亿年，某种隐喻性的东西给了不透明和中性的宇宙一次震动，气体和尘埃开始沉降到特定的结构中，这些结构将导致恒星、行星、星系、星系团以及我们能够识别的其他一切。

1. 大爆炸之前发生了什么？

经过大量的争论，天文学家和物理学家发现了“大爆炸”的基本证据，这一事件开始了我们所知道的宇宙。然而，仍然困扰科学家的问题是：大爆炸之前的宇宙是什么样的？很明显，如果有什么东西可以爆炸，那么它就在那里——但它是什么，它是如何表现的，它是怎样造成如此巨大的爆炸，以至于数十亿年后，已知的宇宙仍能感受到这种影响的？

科学家过去认为宇宙是永恒的：它一直存在，并将继续存在到无限。但物理学和宇宙学的证据都指向了一个确定的起点。就目前的情况而言，我们知道大爆炸后一秒钟发生了什么，当时宇宙冷却到足以让质子和中子等亚原子粒子粘在一起。但我们目前还没有办法知道大爆炸本身是如何发生的——这意味着我们无法知道宇宙在它之前是什么样子。最普遍接受的理论是围绕着超密度、超热的材料集合，但支持该理论的科学家们无法就其是无限延伸还是无限微小达成一致。其他理论包括大爆炸不是一次性事件，而是重复发生的可能性——当然，其规模如此之大，以至于我们所知道的生命在再次发生之前早已灭绝。

一些理论甚至认为，在大爆炸之前，根本就没有任何东西：整个宇宙的物质都是从虚空中爆炸出来的。我们永远不会知道的可能性比我们永远不会发现的可能性更大，已故的斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）指出，答案甚至不重要：因为“大爆炸之前”基本上是在时间之前，任何存在的东西都无法被观察到，最终都是无关紧要的。但这一事实并不能阻止人们的疑惑。

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。

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