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彭羅斯發現宇宙起源 大爆炸之前有神秘事件
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Pharos
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Pharos

彭羅斯發現宇宙起源 大爆炸之前有神秘事件

 

據國外媒體報導,英國著名科學家羅傑·彭羅斯爵士稱已經發現了宇宙大爆炸之前還存在另一個宇宙的證據。在對宇宙微波背景輻射的研究中,發現了神秘的同心圓現象,可以認為宇宙之前還有宇宙,並且提供了在前一個宇宙中所發生事件的痕跡。宇宙微波背景輻射讓我們窺視了在大爆炸發生後三十萬年的情景,這段時期與長達137億年的宇宙年齡相比顯得極其短暫。

 

彭罗斯发现宇宙起源 大爆炸之前有神秘事件

神秘同心環的出現意味著在宇宙大爆炸之前還存在未知的事件

彭罗斯发现宇宙起源 大爆炸之前有神秘事件

歐洲空間局普朗克空間望遠鏡繪製的全天輻射背景圖

本項研究的科學家為羅傑·彭羅斯,他在1988年與另一個位著名科學家史蒂芬霍金一起獲得了沃爾夫獎,他們對宇宙學的最新研究使得我們進一步瞭解到宇宙的奧秘,更重要的是,最新的研究結果發現宇宙已經發生過多次大爆炸和大擠壓。背景輻射中出現的神秘圓圈不僅記錄了宇宙事件,其也被認為包含了140億年前宇宙誕生時期溫度僅有零下270攝氏度的資訊。

宇宙中的恒星和星系大約在三億年後開始形成,我們的太陽則誕生於大爆炸之後的五十億年,而地球上首次出現生命則在37億年前。羅傑·彭羅斯與葉里溫州立大學的科學家瓦赫·古薩德揚(Vahe Gurzadyan)分析了由隸屬於美國國家航空航天局的威爾金森微波背景輻射探測器觀測到的資料,發現在大爆炸之前竟然存在神秘的輻射。

根據他們的研究報告稱,一共發現了12個同心圓輻射印跡,其中有五個環具有特別的意義,分別對應著宇宙演化歷史上五次大規模的事件。出現星系團附近的神秘圓環的變化幅度在背景輻射上看卻顯得非常低。因此研究人員似乎開始拋棄暴漲宇宙模型,該理論認為宇宙誕生於一次大爆炸中,並在將來會繼續膨脹直到一個臨界點,這種宇宙模型不僅有開端,也是結束。

那麼該如何解釋這些比宇宙大爆炸還早出現的神秘同心圓呢?羅傑·彭羅斯與瓦赫·古薩德揚認為在背景輻射中的神秘同心圓是超大品質黑洞發生碰撞而留下的,這些超大品質的黑洞存在於大爆炸發生之前。這就意味著我們的宇宙將出現一種全新的迴圈模式:由大爆炸和超大品質黑洞碰撞主導。根據羅傑·彭羅斯介紹:新的宇宙迴圈理論意味著黑洞將消耗掉宇宙中的一切物質,並且發生相互碰撞,最終導致又一次的宇宙大爆炸。

對此,羅傑·彭羅斯教授在接受英國廣播公司的採訪中提到:在我最新提出的宇宙學理論中,宇宙存在指數式的膨脹,但是這種膨脹並非萬古不變,隨著黑洞將宇宙內的物质全部吞噬,在遥远的未来将以大爆炸的形式再度开启另一个宇宙。

量子力學和相對論都可以用來解釋關於宇宙本質的許多方面內容,但是這兩個基本理論彼此卻又很難融洽地相處。在對宇宙大爆炸等問題進行解釋時,兩個基本理論顯得各有千秋,但歐洲的研究人員近日開發出一種新的數學方法似乎可以做到這一點,有可能揭開宇宙大爆炸之前到底發生了什麼。按照愛因斯坦的廣義相對論,空間是一個統一體,每個微小的時空都可以進行無限劃分。

 宇宙大爆炸前神秘事件 旧宇宙崩溃催生新宇宙

科學家認為宇宙大爆炸前還存在宇宙

量子力學的基本理念與愛因斯坦的相對論不同,後者側重于宇宙時空的統一體,前者則基於離散的物理量,以量子的形式體現。此外,量子和其他物料現象都涉及到一個極小而且基本的尺度問題,這就是普朗克尺度。到目前為止,量子力學理論中沒有量化的引力模型,也就是說除了相對論中的引力模型外,我們已知的相互作用現象都可以在量子場論中得到體現。

對此,物理學家們提出了一種被稱為回圈量子引力論”(LQG)的理論,並通過量子場論嘗試解釋引力論的量子化過程,將廣義相對論引入到場論的道路上。該理論提出時間與空間的幾何特性由自旋網路形成,自旋網路中的每個邊界為一個普朗克尺度,無限的自旋網路迴圈構成了時間與空間的幾何特徵,而且在普朗克常量的約束下,自旋網路的時空中存在量子漲落現象,隨著時間的推移,自旋網路也可被認為是自旋泡沫。

科學家通過研究發現回圈量子引力論”(LQG)理論不但可以提供有關空間和時間的準確數學模型圖像,而且也可以用於解釋涉及黑洞和宇宙大爆炸等長期懸而未決的問題。令人驚訝的是,回圈量子引力論”(LQG)理論中預言了宇宙大爆炸之前發生的神秘宇宙事件,並暗示了我們今天的宇宙是由前一個宇宙的崩潰而催生,大爆炸在回圈量子引力論理論中是一種大反彈,並不是看成一個奇點,而是一個連續的過程。

歐洲的研究人員隨後在相關引力模型基礎上提出了回圈量子引力論的有效場論” (EFTFORLQG),並希望繼續將回圈量子引力論進行深入發展,使這一令人興奮的理論可成為調和量子力學和相對論的候選理論,並可以通過其來描述宇宙演化。科學家們此前將焦點集中在回圈量子引力論的獨立背景結構問題上,該理論要求對時空系統的數學定義可以獨立於任何一個坐標系或者參考系。

科學家們利用兩大經典的近似方程:量子力學中的半經典計算方法如溫策爾·克拉默斯·布裡淵近似(WKB近似)和有效場論(近似​​的引力場理論)技術來分析經典幾何空間。WKB近似分別由格雷戈·溫策爾(Gregor Wentzel)、亨德里克·安東尼·克拉默斯(Hendrik Anthony Kramers)以及里昂·布裡淵(Leon Brillouin)三位物理學家發現並命名,用於發展和應用量子力學。研究自旋泡沫半經典狀態的動力學特性以及提供應用數學公式來分析諸如黑洞等天體物理現象。

目前,回圈量子引力論的有效場論項目團隊的科學家們認為這項研究結果已經超出了預期,其有利於科學家們真正建立起回圈量子引力論”(LQG)理論,將該理論作為描述空間和時間量子藍圖的有力競爭者,並可以相容廣義相對論,從而揭開關於宇宙中最神秘的數個關鍵問題。

 
http://blog.udn.com/pharos01/article

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大霹靂是描述宇宙誕生初始條件及其後續演化的宇宙學模型
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Creation of a Cosmology:

Big Bang Theory

http://ssscott.tripod.com/BigBang.html

大霹靂是描述宇宙誕生初始條件及其後續演化的宇宙學模型,這一模型得到了當今科學研究和觀測最廣泛且最精確的支持[1][2]。宇宙學家通常所指的大霹靂觀點為:宇宙是在過去有限的時間之前,由一個密度極大且溫度極高的太初狀態演變而來的(根據2010年所得到的最佳觀測結果,這些初始狀態大約存在於133億年至139億年前[3][4]),並經過不斷的膨脹到達今天的狀態。

比利時神父、物理學家喬治·勒梅特首先提出了關於宇宙起源的大爆炸理論,但他本人將其稱作「原生原子的假說」。這一模型的框架基於愛因斯坦廣義相對論,又在場方程式的求解上作出了一定的簡化(例如空間的均勻各向同性)。1922年,蘇聯物理學家亞歷山大·弗里德曼用廣義相對論描述了流體,從而給出了這一模型的場方程式。1929年,美國物理學家埃德溫·哈柏通過觀測發現,從地球到達遙遠星系的距離正比於這些星系的紅移,從而推導出膨脹宇宙的觀點。1927年時勒梅特通過求解弗里德曼方程式已經在理論上提出了同樣的觀點,這個解後來被稱作弗里德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾克度規。哈柏的觀測表明,所有遙遠的星系和星團視線速度上都在遠離我們這一觀察點,並且距離越遠退行視速度越大[5]。如果當前星系和星團間彼此的距離在不斷增大,則說明它們在過去曾經距離很近。從這一觀點物理學家進一步推測:在過去宇宙曾經處於一個密度極高且溫度極高的狀態[6][7][8],大型粒子加速器在類似條件下所進行的實驗結果則有力地支持了這一理論。然而,由於當前技術原因,粒子加速器所能達到的高能範圍還十分有限,因而到目前為止,還沒有證據能夠直接或間接描述膨脹初始的極短時間內的宇宙狀態。從而,大爆炸理論還無法對宇宙的初始狀態作出任何描述和解釋,事實上它所能描述並解釋的是宇宙在初始狀態之後的演化圖景。當前所觀測到的宇宙中輕元素的丰度,和理論所預言的宇宙早期快速膨脹並冷卻過程中,最初的幾分鐘內通過核反應所形成的這些元素的理論丰度值非常接近,定性並定量描述宇宙早期形成的輕元素丰度的理論被稱作太初核合成

大爆炸一詞首先是由英國天文學家弗雷德·霍伊爾所採用的。霍伊爾是與大爆炸對立的宇宙學模型——穩恆態理論的倡導者,他在1949年3月BBC的一次廣播節目中將勒梅特等人的理論稱作「這個大爆炸的觀點」。雖然有很多通俗軼事記錄霍伊爾這樣講是出於諷刺,但霍伊爾本人明確否認了這一點,他聲稱這只是為了著重說明這兩個模型的顯著不同之處[9][10][11]。霍伊爾後來為恆星核合成的研究做出了重要貢獻,這是恆星內部通過核反應利用輕元素製造出某些重元素的途徑。1964年發現的宇宙微波背景輻射是支持大爆炸確實發生的重要證據,特別是當測得其頻譜從而繪製出它的黑體輻射曲線之後,大多數科學家都開始相信大爆炸理論了。

 

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