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宇宙起源新解释:或从崩塌中反弹而生  

2014-09-18 09:55:23|  分类: 宇宙奥秘 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  北京时间7月15日消息,据英国《每日邮报》报道,今年3月份,当科学家们使用设在南极的Bicep2 探测器发现支持宇宙大爆炸的证据的时候,消息震动了整个物理学界。然而在那之后,很多问题慢慢开始浮现出来。这其中不仅包括其精确性,同时还包括这项发现对科学整体本身究竟具有何种意义。

今年3月份,设在南极的Bicep2 探测器发现支持宇宙大爆炸的证据。然而它的数据可能也具有其他的意义

今年3月份,设在南极的Bicep2 探测器发现支持宇宙大爆炸的证据。然而它的数据可能也具有其他的意义。


  现在,如果要求我们必须重新审视宇宙形成的机制,那么有一部分科学家指出,其开端可能并非一次大爆炸(Big Bang),而是一次“大反弹”(Big Bounce)。

  这项研究是由一个中国和加拿大科学家组成的科研小组得到的结果,有关论文发表在近期出版的《物理评论快报》上。这项研究是对此前部分科学家研究成果的继承和推进,这其中最有名的包括2007年6月由美国宾州大学的马丁·伯瓦尔德(Martin Bojowald)所做的研究。

  “大反弹”理论认为宇宙并非一定要从一个所谓的“奇点”诞生,而是从上一个宇宙的崩塌中反弹而生。并且他们认为,很显然可以证明这样一次事件曾经发生的证据就隐藏在此次Bicep2试验所获得的数据之中。

  其中一个问题就在于,Bicep2 的数据似乎与先前有关光如何在宇宙中扩散的试验结果不相符合。这样的结果就意味着:要么是试验错了,要么就是有关宇宙的理论并不十分正确。

所谓大反弹理论基于所谓“圈量子引力”(LQG),这是统一量子力学与广义相对论的一项尝试,

而它本身便是引力对宇宙产生作用的表现形式。当然未来还将需要更多观测结果才能最终判断这一理论正确与否。


  在他们名为《Bicep2实验后有关暴涨前大反弹演化的证据》的论文中,研究人员提出,如果大反弹理论是正确的,那么后者的可能性或许会更高一些。这项理论基于所谓“圈量子引力”(LQG),这是统一量子力学与广义相对论的一项尝试,而它本身便是引力对宇宙产生作用的表现形式。其基本内涵是认为宇宙可被视作是许多缠绕的圈环,从而赋予空间本身一种类似原子的结构,使其成为类似物质的东西。

  在LQG理论下,引力可以随着宇宙密度的上升而成为一种反弹力,就像弹簧被压缩到一定的程度之后就会变得更难继续进一步压缩。因此,如果宇宙的确曾经塌缩,那么当它达到某一临界尺度,它最终还将会再次反弹。这一扩张过程就是所谓“暴涨”,也就是此次在Bicep2的数据中找到的证据所代表的结果。

研究人员指出我们的宇宙可能并非起源于一次大爆炸,而是一次大反弹。也就是说,宇宙可能并非源自一颗“奇点”,而是来自此前宇宙的塌缩反弹,这就有点像是被压缩到极限的弹簧突然反弹

研究人员指出我们的宇宙可能并非起源于一次大爆炸,而是一次大反弹。

也就是说,宇宙可能并非源自一颗“奇点”,而是来自此前宇宙的塌缩反弹,这就有点像是被压缩到极限的弹簧突然反弹。


  在这一模型中,不再有大爆炸的存在,而大爆炸的理论基础便是认为宇宙起始于一个密度无限大的奇点,但在那之后还需要经历一个宇宙从小尺度急剧膨胀的过程,这一过程本身也类似于大爆炸一样。

  这一新的理论将解决一些棘手的问题,比如:宇宙大爆炸之前是什么?因为这样一来这个问题的答案就会很简单:一个正在收缩中,尚未抵达其最小尺度的宇宙。随后,宇宙便再次膨胀。然而毫无疑问的,未来我们还将需要借助Bicep2和其他望远镜设备的观测结果,才能最终判断这一理论的正确与否。


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