宇宙起源方式要改写了?诺奖得主:宇宙在循环,并且已找到证据


综述

宇宙到底从何而来?古时候的人们因为还没有发展出现在水平的科学知识和相关知识,无法理解和解释世界的真理是什么,所以用神明的迹象来描述一切不懂的事物。

比如雨神、雷公电母,她们掌管着世间的天气,带给人们风调雨顺,又或者是狂风暴雨,又比如古人认为月球上面有一个美丽的嫦娥仙子,天空之上存在着如同人间皇朝一样的天庭,有天帝,有天兵天将等等。

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而关于世界的起源,各个国家都有不同的说法,比如我国古人认为是盘古开天地,用一把巨斧劈开了只有阴阳的混沌,轻的阳上升为天,重的阴下沉为地,为了避免两者重新融合为一体,盘古以自己为支撑,将天地永远地相隔开了。

西方的《旧约》和《圣经》里则认为是上帝耶和华创造了世界,他用了6天,创造了光、天地、星辰和日月,在第七天则心满意足地开始休息。

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到了现在我们的科技有了翻天覆地的变化,但是依然在不断探寻宇宙的起源真相,目前而言,最受广大科学家们所接受的是“宇宙爆炸论”,但是为什么爆炸会产生出宇宙,为什么会诞生出生命,在爆炸以前的世界是什么样子的,宇宙会一直存在吗?

2020年的诺贝尔奖获得者罗杰·彭罗斯给出了另外一个角度看待宇宙的方向——宇宙是在不断循环的。宇宙的起源方式难道因此要被改写?

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宇宙起源

在大爆炸起源的假说出来之前,当时的科学家深受当时的反传统思想所影响,反对“上帝创造论”,对《圣经》中的说法——宇宙拥有一个奇点——非常不认可,并且还对此嗤之以鼻。

那个时候的科学家们认为宇宙是恒定,是没有起点也没有终点的。

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甚至就连爱因斯坦也深受其害,在总结引力场方程的时候通过公式发现宇宙其实是在不断发生变化着的,但他并没有意识到这才是正确的,而是因为主观意识的影响,在里面强行加了一个“宇宙常数”,来保证“宇宙是不变的”这一观点。

直到美国天文学家哈勃发现宇宙当中远处的星系颜色要比近处的红一些,而根据这些颜色的不同,哈勃又观测到宇宙中不论是什么方向,远处的星系其实都在距离我们越来越远,而距离较近的星系又在像我们靠拢。

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也因此,哈勃认为,或许存在一个大爆炸的时刻,那时宇宙可能就是一个奇点。爱因斯坦听到了哈勃的结论,在亲眼见证到了变化之后,这才认识到了自己引力场方程的错误。

后来随着越来越多的观测和研究,宇宙大爆炸论以及逐渐成熟,科学家们认为,在150亿年前左右,世界上只有一个奇点,在物理学中,奇点也就是一个可以说存在,但是其实又不存在的点。

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它没有大小,但又有无限大的能级,里面被无限压缩,有着无限小的体积,密度、温度和时间都无限之大。

然而这个奇点在有一天忽然发生了爆炸,在爆炸后10-43秒左右的时间,宇宙开始出现,时间和空间也诞生了出来,并且温度也迅速冷却,引力出现。

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在后来随着时间的变化,宇宙中越来越多的物质出现,温度也不断下降,逐渐变成了我们如今看到的宇宙的样子。

虽然宇宙大爆炸的理论已经被许多人所接受了,但是仍然有着很多无法解释的事情,比如科学家们在目前为止所能发现的最遥远的星空里发现了许多矮星系。

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这些矮星系都非常古老,年龄甚至与宇宙岁数快要一致了,然而更令人另外的是,科学家们在中心发现了远比宇宙年龄还要古老的黑洞。

要知道,根据大爆炸理论,宇宙诞生之前的世界只有一个奇点,是不存在其他物质的,那么为什么会有这样比宇宙还要“年迈”的黑洞出现呢?

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黑洞是什么

黑洞其实就是一个宇宙中的天体,只是因为它本身具有强大的引力,可以将视界内的光线都吞没,使得人们根本无法从肉眼发现黑洞的存在。视界其实就是一个能够被观察到的界面,也有黑洞边界的含义。

黑洞一开始只是一种理论上的假说,并没有引起人们的重视,而彭罗斯在1965年和1970年里提出,按照爱因斯坦的广义相对论,黑洞里一定会存在着一个时间曲率的奇点,而其中它的空间和密度将会具有无限大的特点。

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彭罗斯甚至从数学上面解释了黑洞的形成,确信黑洞可以在宇宙当中真实地存在。

但是黑洞在以前从未被人直接发现,只能通过间接的方式来得知它的大概存在,或者是根据恒星和一些宇宙中的云气团轨迹来计算出黑洞的位置。

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直到2019年4月10日,人类终于看见了黑洞的样子,这个黑洞出现在离地球大概有5500万光年的位置,质量非常巨大,甚至比整个太阳系都要重,是太阳的65亿倍之大。

彭罗斯

1931年8月8日,彭罗斯诞生在了英国,他虽然出生在一个医生家庭里,却成为了一个数学和物理学家。2006年彭罗斯提出了一个与当前大爆炸理论不一样的想法,他认为或许宇宙是循环的。

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因为从数学上面来看,宇宙的未来和爆炸开端非常相似,所以宇宙可能是在不断地从爆炸到死亡,再发生爆炸的阶段中一直循环“永生”,也就是“共性循环宇宙论”。

他认为宇宙在诞生后不断膨胀的基础上,在无限扩大以后会通过几何观点中的共形映射,从而与宇宙大爆炸之初的奇点无缝相连。也就是说,我们宇宙发生大爆炸诞生之前,其实是另外一个宇宙,而我们的宇宙死亡以后也会形成一个新宇宙,或者可以说,宇宙是循环往复的,没有开始也没有结束。

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在2020年,彭罗斯发表了一篇论文,即在宇宙当中的微波辐射当中发现了霍金点存在论文所得出的“宇宙正在循环”的结论轰动了物理学界。

微波辐射其实是1964年,美国两个工程师在调试天线的时候意外发现的毫米波微波,这种微波只有几毫米的波长,而且神奇的是,不管他们怎么转动天线,这种微波的强度都不会发生变化。

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刚开始他们还以为是仪器故障等等原因导致的,然而在拆掉重组天线之后,工程师们依旧接收到了一模一样的奇怪微波。同时,在微波波段与物理学上面温度3.5K的黑体辐射发出的电磁波非常相符。

后来工程师们发现,微波的辐射温度计算出来居然达到了2.7K,这也成为了一个非常重大的天文发现,更是对大爆炸理论的一个论证,从而使得大爆炸假说从原本众多的起源假说当中脱颖而出,成为了唯一有极大可能相符的理论。

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而彭罗斯却在宇宙微波背景当中发现了至少有6个霍金点,大小几乎是8个月球的长度,他觉得这可能是之前的宇宙黑洞在爆炸蒸发以后留下的印记,这些就是证明了他宇宙循环观点的证据。

彭罗斯认为,宇宙在不断发展中,未来迟早会变成只有能量存在的世界,每一个地方的温度都会保持一致,也就是“热寂”,但这个未来不会是最终结局,后面会经历一场坍缩,从而聚集其宇宙各个地方的能量、时间和空间,就像是宇宙爆炸之前的奇点,并等待下一次的宇宙爆炸,成为新的宇宙空间。

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宇宙虽然是循环的,但它也会在期间不断发生爆炸,一次爆炸与下一次爆炸期间可以叫做是一次“永生”,而在这一次永生当中,宇宙中的物质会聚集坍缩成为黑洞。

根据霍金辐射理论,黑洞在形成以后会不断散发出热辐射衰变,从而蒸发消失,当宇宙中的黑洞全部物质的质量衰变成为了辐射后,就会形成如同爆炸之前的情况,从而实现“永生”与“永生”之间的无缝转换。

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而那些古老的矮星系,以及比宇宙年龄还要大的黑洞,可能就是在上一次“永生”消失之前的残留,成为了新生宇宙的最早星系核心。

事实上,虽然彭罗斯的观点带给了人们以全新的认知,但并没有更加确切的证据能够说明这一假说的真实性。极大与极小的转化也使得其他的科学家们都纷纷提出了质疑,甚至遭到了他们的反对。

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一些科学家们认为,这些所谓的上个宇宙当中留下的霍金点可能只是随机产生的东西,也有人表示,如果彭罗斯所说的共性循环宇宙论是真正的宇宙真理,那么我们不应该只看见了这么少的霍金点,而应该是成千上万个。

也有科学家认为,这些霍金点可能是普遍的宇宙与我们存在的宇宙之间发生碰撞所留下的印记。

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结论

宇宙的真相到底是什么样子的,其实我们并没有一个准确的答案。因为人类的科技水平虽然有所发展,但是比起无穷无尽的宇宙来讲,还是太过于微不足道,甚至我们还没有踏出太阳系,对于宇宙的了解仅仅只是皮毛。

或许只有等我们真正来到宇宙空间的那天,才有可能明白宇宙的起源真相吧。

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页面更新:2024-03-13

标签:霍金   起源   罗斯   宇宙   奇点   假说   星系   黑洞   微波   证据   方式   发现

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