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usdt交易所(www.caibao.it):大爆炸理论遭质疑,宇宙或许没有起点

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原题目:大爆炸理论遭质疑,宇宙或许没有起点

大爆炸宇宙论

凭据现有的理论,我们的宇宙降生于约莫137亿年前。那个时刻,宇宙所有的能量集中于一个没有体积的奇点内。然后,这个奇点突然爆炸,迅速膨胀,形成了今天的宇宙。

(图片说明:宇宙大爆炸历程示意图)

这个理论听起来有些难以接受,但它简直有着大量的理论支持。约莫一百年前,科学家们发现了宇宙是在膨胀的。随后有人反推后得出结论,那就是宇宙曾经群集在一个点内,然后通过大爆炸形成,而且将膨胀的状态延续到今天。

奇点,是通过爱因斯坦的广义相对论推导出来的一个观点,由于没有体积,奇点的密度无限大,温度无限高,时空曲率也无限大。

另外,作为形貌相邻物质运动模式的雷乔杜里方程能够展望物质的轨迹是收敛照样发散,它也是大爆炸理论的佐证之一。

(图片说明:直到今天,我们的宇宙仍然在不停膨胀)

正是在这些理论向前的推导下,科学家们也加倍信赖了宇宙大爆炸理论。

大爆炸宇宙论的问题

然则,这里也有一个问题。凭据爱因斯坦的理论,在奇点里或者靠近奇点的状态下,我们已知的所有物理定律就会失效。然而,科学家们在继续推测时,又似乎发现物理定律不会瓦解,这就泛起了矛盾。

正因云云,位于蒙特利尔的麦吉尔大学理论宇宙学家Robert Brandenberger才指出:“所以说,在讨论宇宙从大爆炸中降生时,我们还真的无权说得云云一定。”

同时,在讨论黑洞的奇点时,科学家们还会面临另一个伟大的矛盾,那就是广义相对论和量子力学之间的矛盾。这个矛盾我们已经并不陌生了,这也是爱因斯坦和玻尔之间争执的焦点。

广义相对论是一种确定的理论,也就是说当我们知道某个天体在某时刻的相关参数,那么它在下一秒会若何运行就已经明确了。而量子力学则大不相同,在微观世界,纵然我们知道足够多的参数,也无法判断一个粒子下一秒会泛起在什么位置上,而只是知道它可能泛起在哪些位置上,以及泛起在某个位置的概率有多大,绝对无法保证它一定在那里。

这就是广义相对论和量子力学之间的矛盾之一,而且在讨论奇点时,二者的矛盾也尤为显著。那么,科学家们是否有好的设施呢?

量子修正

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来自于加拿大阿尔伯塔省莱斯布里奇大学的理论物理学家Saurya Das和他的同事们对这个问题异常感兴趣,为了找寻这个问题的谜底,他们找到了一个比哥本哈根学派更早的理论,那就是玻姆力学(Bohmian mechanics)。

在这个理论中,另有一个隐藏的变量可以影响微观粒子的诡异行为。和量子力学所提出的不确定性相反,该理论以为这个隐变量可以使得量子同时具有确定的位置和动量,也就是说可以用明确的轨迹线来举行形貌。

正是行使了这个理论的形式,Das等人盘算出了一个修正项,而这个修正项又可以包含在爱因斯坦的广义相对论中。

于是,惊人的效果泛起了:当他们将时间延续到极长的尺度下后,竟然发现宇宙并不会被追溯到一个奇点,而是拥有着无限的已往。也就是说,这个理论的效果表示我们:宇宙没有起点,它的历史没有终点,是无限古老的!

Das注释:“我们的理论指出:宇宙的岁数或许是无限大的。”

理论验证

只管这个理论效果令人震惊,但确确实实是他们推导出来的。而且,Das还发现,他们这个方程中的量子修正项还可以注释宇宙中的暗物质。

我们知道,宇宙中有一种暗物质,占宇宙总质量的85%左右。它们可以提供引力,然则不与可见物质发生其他相互作用,因此极难被我们观测到。而且岂论是相对论照样量子力学,都没有阐释暗物质的本质是什么,而Das等人的研究在暗物质方面也有所孝敬。

他指出,若是他们的理论是准确的,那么宇宙中可能就充满了由一种假设的粒子所组成的超流体,这种粒子可能是所谓的引力子,也就是可以形成引力的一种粒子;也可能是传说中的轴子,同样是一种存在于理论上但仍然没有被发现的神秘粒子。

研究团队以为,通过这个推论,我们就可以行使暗物质在宇宙中的漫衍情形,看它是否相符他们修正的量子理论所形貌的超流体特征,来判断这个理论的准确性。“若是我们的效果与此相匹配,甚至仅仅是大致匹配,那就是一个足够好的新闻了。”他说。

宇宙的起点

固然,这也不是唯一能够和谐相对论与量子力学的理论。众所周知,现在最有希望统一它们的,就是弦理论了。

弦理论中有一个弦气宇宙学的分支,它也对宇宙的演化历程有过形貌,以为宇宙曾经在相当长的一段时间里处于一个相对静止的状态。这一点异常稀奇,由于其他理论险些都是以为宇宙曾经不止静止,甚至另有一段缩短的状态,在缩短到异常小的时刻重新开始膨胀。

岂论是哪种理论,岂论奇点是否真的存在过,但这些理论都达成了一个共识,那就是我们的宇宙简直履历过空间异常小、物质异常麋集、温度异常高的时期。

那么,当我们再往前追溯,宇宙到底有没有过那一次大爆炸呢?若是没有履历,那么宇宙在进入到这个缩短到极限的时期之前,又履历过什么呢?岂非它真的拥有一个无限远的已往吗?

这些问题生怕都将在相当长的一段时间里悬而未决了,也许我们需要从更高的维度才气明白这个宇宙的降生和时空的观点,那这个谜底的浮现生怕真的要等到很远之后了。

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