宇宙大反彈

宇宙大反彈

宇宙大反彈,理論家在嘗試用基於對時空的某種假設的數學方式對大爆炸前情況進行描述時都無法讓方程式成立。其中的問題就出在計算數不斷增加趨於無窮大,而如果出現這樣的情況,方程式就是不成立的。

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最近,專門研究形成宇宙大爆炸出現前相關問題的理論家對宇宙大爆炸提出了新的看法。他們認為所謂的大爆炸事實上很可能是一次大反彈。如果這一新的數學模型是正確的的話,那也就意味在大爆炸之前曾經有過一個與現在的宇宙類似的宇宙。這個宇宙在塌陷之後,又由於某種神秘的物理作用開始膨脹並最終形成了今天的宇宙。
一直以來,理論家在嘗試用基於對時空的某種假設的數學方式對大爆炸前情況進行描述時都無法讓方程式成立。其中的問題就出在計算數不斷增加趨於無窮大,而如果出現這樣的情況,方程式就是不成立的。
賓夕法尼亞州立大學物理學家奧博赫•艾斯克特解釋說:“這就像一堵無法滲透的牆。從物理學上講,當它趨於無窮大時我們是無法逾越它的。”
而時空是將三維空間和一維時間結合起來形成的一個名為空間-時間連貫體的模型。在這個連貫體中,時間就是第四維。
在科學家的計算中,當一切趨於無窮大,宇宙中有的東西以及所有引力都集中在單獨一點上時,時空連貫體就會發生彎曲。大爆炸的引力將時空交織線徹底撕裂,這是唯一能起作用的就只有量子物理學理論中的原子。
為了解釋這場不可思議撕裂,艾斯克特和他的同事們拋棄了對宇宙形成早期存在時空連貫體維線的假設,從頭開始。
艾斯克特:“大家都認同的是這個連貫體可能只是一個近似值。這是愛因斯坦曾經說過的。”
他的小組改而採用了環圈量子引力論。這是在量子物理學與愛因斯坦廣義相對論相結合的基礎上發展而來的一種研究策略。根據環圈量子引力論,空間維線是由不連貫的相同的一維量子串成的。大爆炸發生時,維線被撕亂,只有量子串才能重新回到原位。
研究者用這種觀點結論認為前一個宇宙是在一個無比巨大的引力擠壓下發生塌陷的。而後,當壓強達到超宇宙值時,引力就會轉變成一個排斥力——這也是這一物理問題的又一神秘之處——並膨脹成我們進行所生活的宇宙。
路易斯安娜州立大學物理學家喬治•普林說:“一直以來,人們就猜測在大爆炸時,量子理論將變得非常重要。同時,如果你揭開了這個方程式,你就有可能看到大爆炸事實上是大反彈。”而這是第一次有人完成了真正用物理學返觀大爆炸的工作。
他說至於它到底能告訴我們多少有關之前宇宙的事情,答案是不多。你唯一能肯定的就是反彈的確發生過。不過,這並不意味著我們無法了解到更多有關早期宇宙的知識。天文學家已經在宇宙背景中發現了一些模式,這些模式很顯然是在大爆炸發生的同時產生的電子大小不規則的殘留物。至於這些與環圈量子引力相結合的不規則性能夠幫人類揭示出早期宇宙的模式呢?對此,普林的回答是:“那裡很可能隱藏著某些暗示。

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