科学家认为有多重宇宙存在
当前的宇宙理论建立在苏联宇宙学家亚历山大·弗里德曼提出的膨胀宇宙模型之上,在1922年,弗里德曼发现了爱因斯坦场方程中的一个重要解使得膨胀宇宙模型逐渐明朗,此后哈勃发现了宇宙膨胀的现象,在宇宙微波背景辐射发现之后,科学界对建立在弗里德曼宇宙模型基础上的宇宙时空有了不同深度的认识。宇宙学建立在两大假设上:第一,假设宇宙介质的分布是均匀的、各向同性的;第二,宇宙动力学行为服从广义相对论。
宇宙学模型的提出需要观测来证实,当弗里德曼提出宇宙膨胀模型时几乎得不到科学界认可,甚至在哈勃发现红移宇宙膨胀现象后也被认为是“伪科学”,这是因为宇宙学需要观测来证实结论。1965年,美国贝尔实验室的工程师彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙微波背景辐射,这是一个各向同性的信号,与太阳系行星系统公转和自转完全没有关系,有力支持了弗里德曼的膨胀宇宙模型,是大爆炸理论的证据。到了1989年,宇宙微波背景辐射卫星(COBE)观测证实微波背景辐射谱符合2.726±0.010K黑体辐射曲线,极大支持了宇宙在大尺度方向上的各向同性特点。
在弗里德曼提出宇宙膨胀模型之前,宇宙有限论获得了两大佯谬的支持:第一,德国天文学家奥伯斯在1823年提出“夜黑佯谬”,他质疑为什么我们会看见黑夜,如果宇宙无限大的话,那么各个方向上恒星亮度的累计可以照亮整个夜空,地球将不会出现黑夜,因此宇宙是有限的;第二,西利格佯谬认为如果宇宙是无限大,那么宇宙中的物质分布应该是均匀的,这样各个方向上可以产生相同的作用力,我们就无法称量一个物体的重量,因此宇宙是有限的。
除了有限宇宙论外,爱因斯坦也提出了自己的宇宙观,他在1916年发表的广义相对论中认为一个物体的质量可以导致其周围的时空发生弯曲,看起来像是一个物体通过万有引力施加的影响实际上是空间弯曲引起的运动,而时空弯曲的事实可以得出我们的宇宙是有限无边的,属于静态宇宙范畴,爱因斯坦将这样的宇宙描述为在三维球体上的二维空间。
通过一个世纪的发展,宇宙学的初级架构已经建立起来,作为现代宇宙学基本出发点的弗里德曼宇宙膨胀模型认为在宇宙膨胀前,必然有一个时刻的宇宙半径是0,这样可初步得出宇宙年龄在200亿年左右,现代宇宙学的发现表面,宇宙年龄为137.7亿年。宇宙学发展过程中出现一次较大的突破,科学家将其称为“平行宇宙”论,虽然该理论尚未被证实,但该理论拥有极强的生命力,使得宇宙学研究让人耳目一新,在弦论、