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大爆炸之前發(fā)生了什么?一個可能改變我們對宇宙理解的瘋狂理論

根據(jù)大爆炸理論,大約 138 億年前,我們的宇宙還沒有桃子大,溫度也超過 40 億度。某一時刻,她爆發(fā)出了一個無限密集的小點。接下來發(fā)生的事情經(jīng)常被天體物理學(xué)家的觀察所證實。但奇點本身,即無限密度的點,就像“之前”出現(xiàn)的一切一樣,仍然未經(jīng)探索,是一個絕對的謎。英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、諾貝爾獎獲得者羅杰·彭羅斯對此提出了一個有趣的理論。在他看來,我們的宇宙是其祖先和后代鏈條中的下一個。

宇宙的億萬年

首先,彭羅斯確定了宇宙的主要特征是什么。而這是一個至少需要兩種能量或者物質(zhì)的運(yùn)動。它們之間的距離應(yīng)該隨著時間而改變。只有一個物體或根本沒有它們,宇宙將不再相同。它只是某種無法測量的空間,也就是說,它將被壓縮,或者相反,無限。而且,其中不會有時間和速度的概念。

彭羅斯計算出,在某個時間點,基本粒子會崩解。宇宙膨脹的結(jié)果將是最后一個光子的死亡,并且它將返回到準(zhǔn)備再次爆炸的狀態(tài)。然后一個新的周期將開始,科學(xué)家稱之為“億萬”。然而,彭羅斯沒有具體說明什么會觸發(fā)下一次大爆炸。

不管這個假說看起來有多么有爭議,它解決了幾個宇宙學(xué)問題。關(guān)于我們的宇宙之前發(fā)生了什么以及之后(上億和下億的宇宙)將會留下什么的問題的答案非常簡單。此外,大尺度宇宙各向同性之謎本身就變得無關(guān)緊要了。

遠(yuǎn)古騷亂

事實是,如果我們談?wù)摼薮蟮男窍祱F(tuán),那里的物質(zhì)分布相對均勻,這是大爆炸理論根本無法解釋的。為此,他們增加了一個膨脹階段,在最初的時刻,空間膨脹得如此之快,以至于一切都變得相對均勻。彭羅斯的理論表明,即使在宇宙開始之前,它的區(qū)域就已經(jīng)對齊了。

為了證實他的假設(shè),英國人提出改進(jìn)觀測引力波的方法和技術(shù)?茖W(xué)界有一個版本,當(dāng)巨大的黑洞吸收所有物質(zhì)和輻射時,一切的終結(jié)就會到來。然后它們將開始相互碰撞并合并。預(yù)計剩下的兩個將在仍在擴(kuò)張的空間中幾乎永遠(yuǎn)徘徊。然而,總有一天,它們也會以類似于大爆炸的爆炸方式融合在一起。

引力波將如此強(qiáng)大,以至于它們將影響下一個世紀(jì)的宇宙。而且根據(jù)其他物理學(xué)家的計算,這也會改變宇宙微波背景輻射的圖景,也就是大爆炸的電磁回波。它將被印在天球相對點的兩個圓圈中。與其他領(lǐng)域相比,它們的異質(zhì)性更少。奇怪的是,科學(xué)家們已經(jīng)在天球上發(fā)現(xiàn)了這樣的點。這些古代重力擾動的痕跡類似于水面上的橫波。

多元宇宙和量子蒸發(fā)

然而,加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)校長詹姆斯·齊賓(James Zibin)基于大爆炸第一秒的數(shù)學(xué)模型表示,這種環(huán)形波是在基于同一膨脹階段的模擬中形成的,而不是之前的宇宙。事實上,大多數(shù)天體物理學(xué)家和宇宙學(xué)家都懷疑彭羅斯的假設(shè)。最后兩個巨大黑洞碰撞的那一刻對他們來說絕對是美妙的。

事實是史蒂芬·霍金證明了黑洞的質(zhì)量會逐漸轉(zhuǎn)化為能量(即所謂的量子蒸發(fā));诖,最后的黑洞甚至在它們相遇之前就蒸發(fā)了,留下高能光子。彭羅斯的粉絲反駁說,這種令人難以置信的能量將成為新爆炸的動力。

因此,彭羅斯的理論假設(shè)宇宙的連續(xù)變化在后繼者的結(jié)構(gòu)中留下了某些痕跡,成功地與獨立且不相交的平行宇宙理論保持一致。確實,后者根本無法得到證明。現(xiàn)代理論基礎(chǔ)和技術(shù)觀測儀器的狀況不允許我們找到第一個或第二個假設(shè)的任何證據(jù)。

未來,隨著技術(shù)和方法的發(fā)展,一切都可能會改變。子賓認(rèn)為,前一個世紀(jì)肯定會在我們的世界上留下痕跡,盡管它們可能具有不同的、非環(huán)形的形狀。最新的引力波探測器可以解決這個問題。最奇怪的是,上述兩種理論并不互相否認(rèn)。此外,平行宇宙和串行宇宙可以同時存在。這就是多重宇宙的假設(shè),許多平行宇宙無窮無盡地相互形成。

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