宇宙大爆炸会重复发生吗
发布时间：2022-03-03 01:11:10 所属栏目：业界 来源：互联网
导读：北京时间 3 月 2 日消息，据国外媒体报道，自从罗杰彭罗斯 2020 年获得诺贝尔奖以来，许多人都对他提出的共形循环宇宙学（简称 CCC）产生了兴趣。虽然我们可能没有资格质疑诺奖得主，但彭罗斯本人也公开表达过对弦理论和当代宇宙学的疑虑。所以我们对共形循
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北京时间 3 月 2 日消息，据国外媒体报道，自从罗杰・彭罗斯 2020 年获得诺贝尔奖以来，许多人都对他提出的共形循环宇宙学（简称 CCC）产生了兴趣。虽然我们可能没有资格质疑诺奖得主，但彭罗斯本人也公开表达过对弦理论和当代宇宙学的疑虑。所以我们对共形循环宇宙学发表几点看法，应该也没什么问题。首先，共性循环宇宙学究竟是什么意思？我们对“宇宙学”这个词应该都已经很熟悉了，这是一套研究整个宇宙历史的理论。“循环”则意味着它会以某种方式重复发生。彭罗斯将每次循环称为“永世”。每个永世都以大爆炸作为开始，但并不会以“大挤压”作为结束。 目前的理论与“过去假说”非常匹配。但如果这不是假说、而是可以直接从某个理论中推演出这一结论，那就更好了。 为了解决这一问题，彭罗斯首先找到了一种对引力场中的熵进行量化的方法。他早在上世纪 70 年代就已提出过，熵隐含在威尔曲率张量之中。简单来说，威尔曲率张量是全部时空曲率张量的一部分。彭罗斯指出，威尔曲率张量在宇宙起初应该很小。这样一来，宇宙之初的熵也就会很小，“过去假说”也就说得通了。他将此称为“威尔曲率假说”。 所以与模糊笼统的“过去假说”相比，如今我们有了在数学上更加精确的“威尔曲率假说”。和熵一样，威尔曲率刚开始也很小，之后随着宇宙年龄的增长逐渐增加，与恒星、星系等大型天体结构的形成同步进行。 还有一个问题：怎样让威尔曲率变小。这里就是共形缩放发挥作用的时候了。在一个宇宙结束的时候，威尔曲率必然很大，需要通过缩放将其变小，才能为新宇宙的开始做好准备。 这样就回答了“为什么要缩放”的问题。接下来还要弄清物理学在其中的作用。缩放在数学上之所以能成立，是因为在一个共形不变的宇宙中，讨论时间是没有意义的。这就像讨论科赫雪花是大是小一样，其中的分形会无限重复下去，因此无从判断其大小。在共形循环宇宙中，到每个宇宙结束时，时间也是同样的情况。 但只有当宇宙即将结束时能够达到共形不变性，才能实现放缩和首尾相接。然而这一点并不确定。宇宙中含有许多大质量粒子，而大质量粒子并不具有共形不变性，因为粒子同时也是波，大质量粒子则是有特定波长的波，其波长名叫康普顿波长，与质量成反比。这些粒子的尺度比较特殊，因此在对宇宙的尺度进行缩放时，它们并不会保持共形了。 不过，基本粒子的质量全都来自于希格斯场。所以如果我们能在宇宙结束时设法摆脱掉希格斯场，这些粒子就能获得共形不变性，一切也就都能成立了。或者还有其它方法可以去除这些大质量粒子。不过，既然我们都不知道宇宙结束时会发生什么，说不定车到山前必有路，这些纠结到时自然都能迎刃而解。 但我们无法验证一千亿年后会发生什么事情，所以如何才能验证彭罗斯的循环宇宙学呢？有趣的是，这种共形缩放并不会抹去前一个“永世”的所有细节。引力波就可以保存下来，因为其尺度与威尔曲率不同。前一个永世的引力波会影响下一个永世大爆炸发生后物质的运动方式，从而构成宇宙微波背景辐射，留下十分特别的“图案”。 （编辑：核心网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
