聯盟科學院將主要人員與資源,傾斜向這條不完全可控的空能公式課題。
第一件事情就是要給三維本宇宙建立一個膨脹模型,在這個模型中任意出入一處座標,就能夠換算出該座標的膨脹速度。
知道了該處空間的膨脹速度,就能計算出該處空間具備的動能。將三維空間設定為多維宇宙的水平面,那麼其空間勢能都為零。
那麼只要將該座標空間的所有動能全部釋放,就可以認為空間轉換成了能量。可以理解為,每一處空間都是一發動能彈,只要針對該動能彈進行定向攔截,動能彈就會爆炸將動能全部釋放。
想要完成空間動能釋放的前提就是先建立起宇宙膨脹模型,這個難嗎?說實話很難,非常之難。
我們能夠測算出宇宙的年齡大約是138億年,可觀測宇宙的大小是930億光年。但是我們無法確認宇宙的中心在哪裡。
為什麼這麼說,先來解釋一下中心這名詞。在理論上,任何物體都有兩個中心:質量中心和幾何中心。
如果一個物體是對稱且均勻的,那麼它的質量中心和幾何中心就會重合。可是宇宙的質量分佈明顯不均勻。
宇宙大爆炸之後,經過138億年的膨脹,宇宙空間可能變成了一個形狀怪異的團狀結構,有的地方鼓包,有的地方凹陷。
這就造成了它的質量中心和幾何中心產生了偏離。而我們自身所在的宇宙是處於膨脹之中的,也就是說我們並不在宇宙原本的幾何中心座標(質量中心在這裡不做討論)。
而處於膨脹中的我們,觀察任何一處星域都是處於相對運動狀態。沒有相對靜止的參照座標系,就無法確定任何一處座標的絕對速度。
相當於我們在一望無盡的大海中漂流,沒有任何固定參考系的情況下,我們根本就不知道自己處於這航洋的哪個位置。
因此無法確認宇宙原本的幾何中心所在,也就沒辦法建立宇宙膨脹模型。
建立不了膨脹模型,就無法計算出目標空間的動能。也就無法對目標空間進行定向攔截引爆。
為了解決這個問題,空間科學院提出了兩種解決思路:
第一個思路,採用已知星系的年齡去反推這個幾何中心;第二個思路,多頻次從不同座標進入四維宇宙觀察三維宇宙,如果運氣好,可能就會直接觀察到處於靜止狀態的三維宇宙幾何中心。
先來解釋一下第一個思路,以銀河系為例。
根據科學測算可知,銀河系的年齡大約為134億年,而宇宙的年齡為138億年。
也就是說,銀河系在宇宙大爆炸之後4億年左右時形成。也就是說銀河系剛形成時,離宇宙大爆炸的中心是比較接近的。
如果將宇宙大爆炸時的區域看成是宇宙的幾何中心的話,那麼銀河系形成的時候就處於這個幾何中心的邊緣。
銀河系圍繞著室女座超星系團的質心在公轉,而且銀河系公轉速度大約是每小時360萬公里。
假設銀河系一直都在做勻速運動,按照這個速度計算,銀河系在134億年裡一共飛行了將近4500萬光年左右的距離。
再加上被大爆炸崩飛的那4億年,假設大爆炸是以光速向外噴發物質,我們多算一些富餘,銀河系差不多公轉了5億光年。
也就是說銀河系在形成之後行走了5.5億光年的距離,再加上銀河系所處空間自身以光速膨脹產生的138億光年距離,銀河系已經偏離結合中心143.5億光年。
另外,還有空間膨脹自身的加速度,在接近144億光年的基礎上,正好讓空間的膨脹速度達到了2倍光速。可以求得,理論上銀河系所在空間膨脹的距離為(1+2)*138\/2=207億光年。