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宇宙或不是起源於大爆炸 而是大反弹

2014年10月25日 7:28 PDF版 分享转发


研究人员指出我们的可能并非起源於一次大爆炸,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

所谓大反弹理论基於所谓「圈量子引力」(LQG),这是统一的一项尝试,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

《每日邮报》报导,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。然而在那之後,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。

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现在,如果要求我们必须重新审视宇宙形成的机制,那麽有一部分指出,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。

其中一个问题就在於,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:要麽是试验错了,要麽就是有关宇宙的理论并不十分正确。

在他们名为《Bicep2实验後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,那麽後者的可能性或许会更高一些。这项理论基於所谓「圈量子引力」(LQG),这是统一量子力学与广义的一项尝试,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後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,那麽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。

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於一个密度无限大的奇点,但在那之後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於大爆炸一样。

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麽?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。随後,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。

来源: 新浪科技

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