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英國物理學家 :大爆炸並非宇宙起點,宇宙週而復始

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尼爾·圖羅克認為的大爆炸模擬動畫

1932年勒梅特首次提出了現代宇宙大爆炸理論:整個宇宙最初聚集在一個“原始原子”中,後來發生了大爆炸,碎片向四面八方散開,並形成了目前的宇宙。從此之後,大爆炸理論成為眾多科學家爭論的焦點。宇宙大爆炸僅僅是一種學說,是根據天文觀測研究後得到的一種設想。大約在150億年前,宇宙所有的物質都高度密集在一點,有著極高的溫度,因而發生了巨大的爆炸。大爆炸以後,物質開始向外大膨脹,就形成了今天我們看到的宇宙。也就是說,宇宙大爆炸是一切的起點,包括時間和空間。大爆炸的整個過程是複雜的,現在只能從理論研究的基礎上描繪過去遠古的宇宙發展史。在這150億年中先後誕生了星系團、星系、我們的銀河系、恒星、太陽系、行星、衛星等。

新理論挑戰宇宙大爆炸之說
但英國著名的計算物理學家尼爾·圖羅克近日對這一理論模型發起了挑戰,認為大爆炸並非宇宙的原始起點,這一新觀點在科學界引起了強烈的爭議。

尼克·圖羅克任教于英國康橋大學,他認為,大爆炸只是無垠宇宙的一個階段,宇宙永遠都在迴圈往複式地擴張和收縮。圖羅克認為,不論是時間還是宇宙,都沒有起點和終點。圖羅克的主張引起了弦理論的懷疑者甚至天主教會的諸多討伐。但是同時也博得了不少喝彩聲,並引起人們的好奇。

圖羅克本人並不認為他的理論比大爆炸理論來得奇怪:一個奇點(Singular Point),推翻了我們的物理法則,在那裏,所有的方程式都無解;並且,所有我們平時用來解釋我們所在宇宙及其內容的理論均不起作用。這些理論與實際觀測結果的不一致促使圖羅克以“弦理論”的理論架構去解釋大爆炸。弦理論認為宇宙至少存在於十維,並且由被稱為“弦”的一維元素組成。圖羅克說:“根據同屬弦理論之一的 「M理論」 ,第七個額外的維數是兩個平行物體之間的間隙,被稱為brane。就像兩面平行的鏡子之間的間隙。我們想,如果這兩面鏡子相撞會發生什麼情況?它可能就是我們所謂的大爆炸。”

尼爾·圖羅克:在我們所勾勒的景象裏,在大爆炸之前,就已經有了一個宇宙,而且非常像我們現在所處的宇宙:由低密度的物質和一些被稱為“暗能”的物質組成。你不妨設想這樣一個宇宙,宇宙裏充滿了暗能,但暗能實際上很不穩定,結果,暗能的衰退將兩個brane拉到一起。這兩個brane發生碰撞,然後充滿了輻射,分崩離析地擴展開來,形成星系和恒星。然後暗能再一次佔據統治地位。這是將兩個brane拉近的那個能量。暗能它們拉回到一起。大爆炸接二連三地發生。時間沒有起點。時間一直存在著。

大爆炸理論的疑點
圖羅克說如果宇宙是突然誕生的,並且以指數上升的加速度擴張,你就能從時空得到重力波。這些重力波會充滿整個宇宙。在我們設想的模型裏,兩個brane之間的碰撞根本就不會產生重力波。所以,如果我們能測量這些重力波,那麼我們就能看到哪個理論是正確的。

史蒂芬·霍金跟我打賭說,我們會發現膨脹的證據信號。我說不會,任他賭多少錢都可以。目前為止他還沒有明說要賭多少錢。他比我有錢,所以他佔優勢。

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