宇宙会像多元宇宙中的气泡一样冒出来吗？Credit: arda savasciogullari/Shutterstock
据美国物理学家组织网（by Martin Rees, The Conversation）：很容易想象其他宇宙，由稍微不同的物理定律支配，其中不会出现智慧生命，也不会出现任何有组织的复杂系统。因此，我们应该对我们能够在其中出现的宇宙感到惊讶吗？
这是包括我在内的物理学家几十年来一直试图回答的问题。但事实证明这很难。尽管我们可以自信地将宇宙历史追溯到大爆炸后的一秒钟，但之前发生的事情却难以估量。我们的加速器根本无法产生足够的能量来复制第一纳秒的极端条件。
但是我们希望在那一瞬间，我们宇宙的关键特征被印了出来。
宇宙的状况可以通过它的“基本常数”来描述——自然界中的固定量，如引力常数(称为G)或光速(称为C)。其中大约有30个代表了粒子质量、力或宇宙膨胀等参数的大小和强度。但是我们的理论没有解释这些常数应该有什么值。相反，我们必须测量它们，并将它们的值代入我们的方程，以准确描述自然。
常量的值在允许复杂系统如恒星、行星、碳和最终人类进化的范围内。物理学家发现，如果我们对其中的一些参数稍作调整，哪怕只是百分之几，都会让我们的宇宙变得毫无生气。因此，生命存在的事实需要一些解释。
一些人认为这只是一个幸运的巧合。然而，另一种解释是，我们生活在一个多元宇宙中，其中包含不同物理定律和基本常数值的领域。大多数可能完全不适合生活。但是从统计学上来说，有些应该是对生命友好的。
即将到来的革命？
物质现实的范围是什么？我们相信它比天文学家能够观察到的领域更广阔，即使是在原则上。这个领域绝对是有限的。这基本上是因为，就像在海洋上，有一个我们看不到的地平线。就像我们不认为海洋仅仅止于我们的视界之外，我们期待星系超越我们可观测宇宙的界限。在我们不断加速的宇宙中，我们遥远的后代也永远无法观察到它们。
大多数物理学家都会同意，确实有我们看不到的星系，而且这些星系的数量比我们能观察到的要多。如果它们延伸得足够远，那么我们所能想象到的一切可能会一遍又一遍地重复。在遥远的地平线之外，我们可能都有化身。
这个巨大的(而且主要是不可观测的)领域将是“我们的”大爆炸的余波——并且很可能受我们可以观测到的宇宙部分中普遍存在的相同物理定律支配。但是我们的大爆炸是唯一的吗？
暴胀理论表明早期宇宙经历了一个时期，它的体积每万亿分之一万亿分之一秒翻一番，这个理论得到了真正的观测支持。它解释了为什么宇宙如此巨大和平滑，除了波动和涟漪是星系形成的“种子”。
但是，包括安德烈·林德在内的物理学家已经证明，在这个古老时代的不确定物理学的一些具体但似乎合理的假设下，将会有一个“永恒”的大爆炸产生——每次都产生一个新的宇宙。
弦理论试图将引力与微观物理定律统一起来，它推测宇宙中的一切都是由微小的振动弦组成的。但是它假设有比我们所经历的更多的维度。这表明，这些额外的维度紧密地聚集在一起，以至于我们没有注意到它们。每一种致密化都可能创造出一个具有不同微观物理学的宇宙——所以当其他大爆炸冷却下来时，它们可能受不同的定律支配。
因此，从更宏观的角度来看,“自然法则”可能是管理我们自己宇宙的地方性法规。
如果物理现实是这样的，那么就有真正的动机去探索“反事实”的宇宙——具有不同重力、不同物理等的地方——去探索什么范围或参数会允许复杂性出现，以及什么会导致不育或“死产”的宇宙。令人兴奋的是，这正在进行中，最近的研究表明，你可以想象比我们自己的宇宙对生命更友好的宇宙。然而，对物理常数的大多数“调整”会导致宇宙的死产。
也就是说，有些人不喜欢多元宇宙的概念。他们担心这将使解释这些常数的基础理论的希望变得像开普勒将行星轨道与嵌套的柏拉图立体联系起来的数字探索一样徒劳。
但是我们的偏好与物理现实的实际情况无关——所以我们当然应该对即将到来的宇宙大革命的可能性持开放态度。首先，我们有了哥白尼式的认识，即地球不是太阳系的中心——它绕着太阳转。然后我们意识到在我们的星系中有数不清的行星系统，在我们可观测的宇宙中也有数不清的星系。
那么，我们的可观测领域——实际上是我们的大爆炸——有没有可能是一个更大、更多样的整体中的一小部分呢？
物理还是玄学？
我们如何知道我们的宇宙有多不典型？为了回答这个问题，我们需要计算出每个常数组合的概率。这是一个我们还不能打开的难题——它将不得不等待巨大的理论进步。
我们最终不知道是否还有其他大爆炸。但它们不仅仅是形而上学。也许有一天，我们有理由相信它们的存在。
具体来说，如果我们有一个理论，可以描述超早期大爆炸极端条件下的物理学——如果这个理论已经以其他方式得到证实，例如通过在粒子物理学的标准模型中推导出一些无法解释的参数——那么如果它预测了多次大爆炸，我们应该认真对待它。
批评者有时认为多元宇宙是不科学的，因为我们永远无法观察到其他宇宙。但我不同意。我们无法观察黑洞的内部，但我们相信物理学家罗杰·彭罗斯关于那里发生的事情的说法——他的理论通过与我们可以观察到的许多事情相一致而赢得了信任。
大约15年前，我在斯坦福大学的一个小组中被问到我们对多元宇宙概念有多认真——在“你会拿你的金鱼、你的狗或你的生命打赌”的尺度上。我说我几乎和狗一样。林德说他几乎赌上了自己的生命。后来，物理学家史蒂芬·温伯格被告知此事，他说他“很乐意拿马丁·里斯的狗和安德烈·林德的生命打赌”。"
可悲的是，我怀疑林德、我的狗和我在找到答案之前都会死。
事实上，我们甚至不能确定我们理解了答案——就像量子理论对猴子来说太难了。可以想象的是，机器智能可以探索一些弦理论的几何复杂性，并吐出，例如，标准模型的一些一般特征。然后我们会对这个理论有信心，并认真对待它的其他预测。
但是我们永远不会有“啊哈”顿悟的时刻，这是理论家最大的满足。最深层次的物理现实可能如此深奥，以至于它的解释将不得不等待人类之后的物种——根据口味，这可能是令人沮丧或令人兴奋的。但是没有理由把多元宇宙斥为不科学。
现代宇宙航行学的奠基人 苏联科学家齐奥尔科夫斯基简介
在人类航天历史上，有三位科学家的名字将被永远铭记，他们是：苏联的康斯坦丁·、美国的和德国的。齐奥尔科夫斯基是现代宇宙航行学的奠基人，被称为航天之父。他最先论证了利用火箭进行星际交通、制造人造地球卫星和近地轨道站的可能性，指出发展宇航和制造火箭的合理途径，找到了火箭和液体发动机结构的一系列重要工程技术解决方案。他有一句名言：“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里。 人物简介 康斯坦丁·爱德华多维奇·齐奥尔科夫斯基Tsiolkovski，Konstantin Eduardovich， 1857.9.17～1935.9.19，苏联科学家，现代航天学和火箭理论的奠基人。1857年9月17日生于俄国伊热夫斯科耶镇(今属梁赞州)。童年因听觉几乎完全丧失而辍学，14岁以后主要靠自学，读完中学和大学数理课程。1880年开始在卡卢加省博罗夫斯克县立学校任教并开始研究工作。研究课题有：金属气球(飞艇)、流线型飞机、气垫火车和星际火箭的基本原理等。 1903年发表了世界上第一部喷气运动理论著作《利用喷气工具研究宇宙空间》，提出了液体推进剂火箭的构思和原理图，并推导出在不考虑空气动力和地球引力的理想情况下，计算火箭在发动机工作期间获得速度增量的公式，为研究火箭和液体火箭发动机奠定了理论基础。后，齐奥尔科夫斯基的才智得以充分发挥。在研究喷气飞行原理方面卓有建树：提出了燃气涡轮发动机方案，解决了航天器在行星表面着陆的理论问题，研究大气层对火箭飞行的影响，首次探讨从火箭到人造地球卫星的诸问题。齐奥尔科夫斯基一生撰写了730多篇论著。1932年苏联政府授予他劳动红旗勋章。1935年9月19日在卡卢加逝世。 人物生平 童年生活 1857年9月17日，齐奥尔科夫斯基出生于俄罗斯梁赞省一个美丽的村庄，父亲给他取的名字是康斯坦丁。这个家有7个孩子，康斯坦丁是老五。对于双亲，康斯坦丁在晚年回忆说： 父亲总是那么沉着冷静，在熟人中间，他聪明善辩，而在官僚中间，他以赤色和令人难以容忍的正直闻名。 父亲爱好建筑，曾经带领着几个孩子一起造过楼房和宫殿的模型，还总是不停地告诉几个儿子要多做体力活儿，要自立。母亲则完全是另一种性格，她活泼、热情，急躁的时候就用大嗓门说话，非常能干。康斯坦丁认为，父亲给了他坚强的意志，母亲给了他才华和对事物的热情。 童年的康斯坦丁活泼伶俐，爱读书，喜欢思考问题，尤其是爱不着边际地幻想。他说： 小的时候，为了让弟弟听我的狂想，我甚至会付钱给他。我幻想过我有很大的体力，幻想我像猫一样，顺着绳子和竿子爬得很高，看得很远。 由于家里的条件不好，康斯坦丁不能到学校读书，他受过的惟一正规的教育是在伊耶夫斯科的乡村上过一些日子的村办学校。但不幸的是，10岁的时候，他在滑雪的时候得了严重的感冒，导致猩红热，最终几乎完全失去了听觉。从那以后，康斯坦丁与外界几乎隔绝了。康斯坦丁回忆说： 我的耳朵近乎全聋，因此成了邻近的儿童们嘲笑的对象。这个生理缺陷使我同人们疏远了，但却使我发奋读书，用幻想来忘却所有的烦恼。 受到伤害的自尊总要在其他方面寻求补充和满足，康斯坦丁开始把自己幻想成一些伟大的、英雄式的人物。 也许任何一个伟大的人物，早期遭受的各种磨难都是他成为伟大人物的必备条件。康斯坦丁由于耳聋与外界断绝了联系，却从此走上了独立思考、善于幻想的道路。在学习书本知识的同时，他通过各种方式对自己掌握的知识进行检验。有一次，他自己做了一个量角器，没有出屋就测量出了与远处的火警望台的距离是284米。然后，他又步行进行校验，结果完全正确，这使他对科学的信心倍增，他开始了解到理论知识对实践生活的指导意义。 教育经历 随着年龄的增大，父母不得不考虑孩子进一步受教育的问题。在齐奥尔科夫斯基16岁的那年，父亲用积攒的钱送他到莫斯科去求学。虽然这时他仍无法进学校学习，但莫斯科的环境显然比乡下优越得多。他在莫斯科的三年多时间里完全钻进图书馆里。家里每月给他寄来15卢布生活费、学习费，但他只吃最简单的面包和蔬菜，把余下的钱都买了书和实验用品。他自学了解析几何、高等代数和微积分，学习了物理化学和力学，还以极大的兴趣学习天文学甚至大量阅读小说和杂志。 在莫斯科，齐奥尔科夫斯基为自己不断获得新的知识而由衷地兴奋，但由于长期营养不良，他的体质却越来越弱了。1876年的一天，他父亲的一个熟人在莫斯科偶然看见了他，被他那疲倦和虚弱的模样吓了一跳。于是，齐奥尔科夫斯基的父亲收到那个人写的信时，还亲自来了一趟，后才被迫回家。 工作经历 1877年秋，齐奥尔科夫斯基通过了乡村中学教师资格考试。四个月后，他被任命为卡卢加省波罗夫县一个中学的数学教师。在波罗夫县，他租了两间房子住了下来，房东是一个寡妇，有一个女儿叫索科洛娃。齐奥尔科夫斯基自己搞了一个实验室，一边教书，一边开始独立的研究工作。后来他与索科洛娃结了婚。 1881年，齐奥尔科夫斯基对气体理论进行了大量思考和研究，并完成了一篇论文，送交彼得堡的物理和化学学会。学会的科学家看到齐奥尔科夫斯基的论文后十分惊讶。因为论文的内容和结论完全正确，但这一问题早在二十多年前就已得到了圆满解决。科学家们没有把这个年轻人看作是骗子或剽窃者。他们认为：这位年轻学者可能与外界缺乏联系，并不知道他的 发现 已经问世多年了。著名科学家门捷列夫给齐奥尔科夫斯基写了一封措辞谨慎的信，对他的工作和成绩表示赞赏，还对他进行鼓励，希望他将来取得更大成果。 1892年，齐奥尔科夫斯基的研究兴趣转到飞艇上来。他曾发表了多篇有关飞艇的论文，提出了全金属硬式飞艇的设想。这段时间他还研究过飞机，但由于经费不足，实验工作无法开展。这使他认识到，像飞艇或者飞机这类大型的工程问题，靠一个人在业余时间里摸索，很难得到有实际意义的成果。因此他觉得还是应当做一些理论研究工作。这时，他开始把主要精力投入到太空飞行研究上。 太空理论 在齐奥尔科夫斯基一生中，他最感兴趣、花费精力最多、取得成就最大的领域是航天。在很小的时候，有关星际航行的问题已经开始强烈地吸引着他。他在1911年回忆说： 在过去很长时间里，我也和其他人一样，认为火箭不过是一种少有用途的玩具。我已很难准确回忆起我是怎样开始计算有关火箭的问题。对我来说，第一颗太空飞行思想的种子是由儒勒·凡尔纳的幻想小说播下的，它们在我的头脑里形成了确定的方向。我开始把它作为一种严肃的活动。 在莫斯科求学期间，齐奥尔科夫斯基就开始思索实现太空飞行的方法。16岁那年，他忽然想到利用离心力。这使他极度兴奋，以为发现了通向星际空间的道路。他后来回忆说： 当时我简直高兴得发狂，那一晚我整夜都无法入睡。我慢慢地在莫斯科的大街上徘徊，一直思考着这一发现的伟大意义。但到了第二天黎明，我终于认识到我的推理是错误的。 1882年，他在自学过程中掌握了牛顿第三定律。这个看似简单的作用与反作用原理突然使他。他在3月28日的日记中写道： 如果在一只充满高压气体的桶的一端开一个口，气体就会通过这个小口喷射出来，并给桶产生反作用力，使桶沿相反的方向运动。 这段话就是对火箭飞行原理的形象描述。 齐奥尔科夫斯基既是一个踏实的科学家，也是一个热情的探索者。他在一篇名为《太空火箭工作：1903-1927年》的文章中，系统总结了他在火箭和航天学研究过程中所做的工作和取得的成就。然后，他对航天的未来发展阶段进行了展望。这些阶段包括：火箭汽车、火箭飞机、人造卫星、载人飞船、空间工厂、空间基地、太阳能的充分利用、外太空旅行、行星基地，以及恒星星际飞行等。他在文章中提出的在飞船中利用植物生产食物和氧气、依靠旋转产生重力、更好地利用太阳能等思想至今仍是航天领域的研究方向。 十月革命 改变了齐奥尔科夫斯基的生活和研究条件，他的社会地位也有了很大提高。1919年他被选为科学院的会员，1921年苏维埃联邦社会主义共和国人民委员会会议决定给予他个人特殊养老金。从那时起，他更加勤奋地专心于航天学的研究。 十月革命 前，齐奥尔科夫斯基共写出了130篇论文，以后却写出了450余篇。更为重要的是，在他的论文和著作的影响下，一批火箭和航天爱好者走上了航天探索的道路。他的成就也被欧美广泛承认，德国航天先驱奥伯特曾在致齐奥尔科夫斯基的信中说： 您已经点燃了火炬，我们绝不会让它熄灭。让我们尽最大的努力，以实现人类最伟大的梦想。 但是，他仍然不满足于已经取得的巨大成就。他在1931年写道： 儿童时代以来，严重的耳聋使我完全不顾及日常的生活方式，也因此缺少“交际”。这也许是我到了68岁仍然进展缓慢，没有取得真正成功的原因。沉思、计算和实验构成了我的全部生活。我的住房底层的车间始终陪伴着我。即使由于火灾和洪水将其摧毁，我也很快把它恢复起来……重大的问题还远未解决，我还有足够的能力或者健康允许我把这些思想变成现实吗? 随着世界范围内火箭和太空飞行研究热潮的兴起，齐奥尔科夫斯基的名望在迅速增长。1932年在他75周岁生日时，苏联的各大报纸和杂志都刊登了有关他的事迹和科学成就的长篇文章，也向他发去了生日贺电，一时间这位老人成了苏联杰出的人民英雄。他在新的时代里感到充满了希望。他在给斯大林的信中表达了他的兴奋之情： 我在航空、火箭和太空飞行方面的一切工作都是为了和苏维埃政府--人类文化发展的卓越领袖。我充分相信在他们的领导下，一定能够成功地完成这些伟大的事业 。 免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
宇宙星系中代表智慧的星座 宇宙星系的星座
宇宙中的星系 星座仙女座星系是银河系的两倍，旅行者1号花了37年时间才从银河系的太阳系中飞出。因此，我们无法想象仙女座的大星系，它仍然位于仙女座中，所以仙女座也是全天的星座之一。现在我们知道仙女座星系是仙女座中的一个星系，仙女座在88个星座中只排名第19位，也就是说，前18个星座的面积大于仙女座。仙女座也有更明亮的恒星，其中最亮的是仙女座α星星在中国古代被称为“壁宿二”，这颗恒星是前飞马座秋季四边形的重要组成部分之一。飞马座有三颗恒星，仙女座有一颗恒星，四颗恒星被称为“秋季大方框”。在这四颗恒星中，最亮的是仙女座α星了。星系和星座有什么区别？星座只是天空中某一区域几颗星星的连接，除此之外没有其他意义。星系是指由一群行星或恒星组成的大型聚集区。例如，太阳系是行星系，银河系是恒星系。任何恒星都有自己的运动，在我们看来，不同恒星的轨道差异是不规则的，四面八方都有；然而，与我们相比，它们的速度非常慢，在每秒几公里、十几公里的数量级上，它们离我们很远。根据一颗水平速度为10公里/s的恒星，它离我们很远。在我们看来，它与一只2500万公里外的蜗牛没有什么不同。2500万公里的概念是什么？地月距离60多倍！地球直径2000倍！更何况大部分能看到的恒星离我们都有几十、几百光年啊！仙女座星系可能存在智慧生命吗三角星系的星座希腊数学家、天文学家、地理学家、历史学家和诗人埃拉托色尼计算出，地球的周长与日本和地球的距离非常接近今天的测量值，这在那个时代真的很棒。他还发现，天空中三颗明星的形状和希腊字母Δ有点像，所以这个星座叫Deltoton。后来，人们认为它更像一个三角形，所以它被称为三角形。这就是三角座的起源。这个星座也象征着尼罗河三角洲，在罗马人眼里是西西里岛。星座和星系的区别星座只是从视角上人为划分的区域。星系是实际的天体结构。例如，一切都很清楚，把你的房间当作地球，你坐在房间里，房间的窗户就是整个天空。所以你所在的城镇（假设房子在城镇）是银河系，也可以被称为银河系。在银河镇，只能看到镇上的局部风景(比如睡猫、凳子、古塔都在这个镇上)。从窗户上看，你看不到整个镇的全貌，所以银河系不是星座，而是星系(镇)。同一个星座的星星有联系吗？是的，同一星座的星星之间有着深刻的联系。1.星座由天球赤道圆通过一个点分成12个部分。因此，同一星座的星星出现在相似的位置，受相似的影响，具有相似的性质和特征。2.天文学家和占星家认为，同一星座的星星不仅有明显的相似之处，而且有微妙的联系。在占星术中，同一星座的星星通常与星座的特定性质紧密结合，形成了一种独特的占星术解读方法。3.此外，同一星座的星星也会相互影响，例如，太阳在某一星座中的运动会导致这一星座中其他星星的共同变化。因此，同一星座的星星之间的联系是非常明显和深刻的。
