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宇宙大反彈

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月21日 23:18

一直以來,理論家在嘗試用基于對(duì)時(shí)空的某種假設(shè)的數(shù)學(xué)方式對(duì)大爆炸前情況進(jìn)行描述時(shí)都無法讓方程式成立。其中的問題就出在計(jì)算數(shù)不斷增加趨于無窮大,而如果出現(xiàn)這樣的情況,方程式就是不成立的。

賓夕法尼亞州立大學(xué)物理學(xué)家奧博赫·艾斯克特解釋說:“這就像一堵無法滲透的墻。從物理學(xué)上講,當(dāng)它趨于無窮大時(shí)我們是無法逾越它的?!?/p>

而時(shí)空是將三維空間和一維時(shí)間結(jié)合起來形成的一個(gè)名為空間-時(shí)間連貫體的模型。在這個(gè)連貫體中,時(shí)間就是第四維。

在科學(xué)家的計(jì)算中,(宇宙大爆炸前)當(dāng)一切趨于無窮大,宇宙中有的東西以及所有引力都集中在單獨(dú)一點(diǎn)上時(shí),時(shí)空連貫體就會(huì)發(fā)生彎曲。大爆炸的引力將時(shí)空交織線徹底拉開,這是唯一能起作用的就只有量子物理學(xué)理論中的原子。

為了解釋這個(gè)謎題,艾斯克特和他的同事們拋棄了對(duì)宇宙形成早期存在時(shí)空連貫體維線的假設(shè),從頭開始。

艾斯克特:“大家都認(rèn)同的是這個(gè)連貫體可能只是一個(gè)近似值。這是愛因斯坦曾經(jīng)說過的。”

他的小組改而采用了環(huán)圈量子引力論。這是在量子物理學(xué)與愛因斯坦廣義相對(duì)論相結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種研究策略。根據(jù)環(huán)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(fā)生時(shí),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(diǎn)結(jié)論認(rèn)為前一個(gè)宇宙是在一個(gè)無比巨大的引力擠壓下發(fā)生塌陷的。而后,當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到超宇宙值時(shí),引力就會(huì)轉(zhuǎn)變成一個(gè)排斥力——這也是這一物理問題的又一神秘之處——并膨脹成我們進(jìn)行所生活的宇宙。

路易斯安那州立大學(xué)物理學(xué)家喬治·普林說:“一直以來,人們就猜測(cè)在大爆炸時(shí),量子理論將變得非常重要。同時(shí),如果你揭開了這個(gè)方程式,你就有可能看到大爆炸事實(shí)上是大反彈?!倍@是第一次有人完成了真正用物理學(xué)返觀大爆炸的工作。

他說至于它到底能告訴我們多少有關(guān)之前宇宙的事情,答案是不多。(如果理論推理正確)你唯一能肯定的就是反彈的確發(fā)生過。不過,這并不意味著我們無法了解到更多有關(guān)早期宇宙的知識(shí)。天文學(xué)家已經(jīng)在宇宙背景中發(fā)現(xiàn)了一些模式,這些模式很顯然是在大爆炸發(fā)生的同時(shí)產(chǎn)生的電子大小不規(guī)則的殘留物。至于這些與環(huán)圈量子引力相結(jié)合的不規(guī)則性能夠幫人類揭示出早期宇宙的模式呢?對(duì)此,普林的回答是:“那里很可能隱藏著某些暗示。

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