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日志

循环宇宙和多元宇宙

热度 3已有 2883 次阅读2010-12-26 14:27 |个人分类:从哪里来

      
        科学家通过太空观测认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸,爆炸之后极短时期内瞬即产生了迅速膨胀,称为暴涨。自那时起就一直在膨胀。温度的起伏被认为是随机的,使宇宙辐射接近均匀。然而标准宇宙模型要解决一个关键问题:为什么宇宙如此一致?而最近在宇宙微波背景中发现了4个圆环图案,又提出了循环宇宙和多元宇宙两种模型。
 
    发现宇宙环
   

                                          宇宙微波背景中的低温差同心环

       英国牛津大学物理学家罗杰·彭罗斯和美国埃里温(Yerevan)物理研究院的瓦赫·古萨德扬在宇宙微波背景(CMB)中发现了一种圆环图案,温度变化表现出同心环的形式,这表示宇宙微波背景的各向异性并非完全随机。他们认为这些温差环是超大质量黑洞碰撞的结果,碰撞产生的巨大能量在宇宙微波背景中显示为球面状、低差异性的辐射爆发,远远超过正常的局部温差。但最奇怪的是,通过计算一些大的、近乎各向同性的圆环,其必定发生在大爆炸之前。由此科学家认为,黑洞碰撞可能已经多次发生,每次碰撞的中心几乎都精确地保持在宇宙微波背景的同一个点上,即使在不同的“世代”。

        循环宇宙论

        彭罗斯认为宇宙基本无差异的性质在大爆炸之前就有了,来自上个“世代”末尾,甚至能看着这个宇宙扩张变得无限大而均匀。依次地,“世代”从更早的上个“世代”末的大爆炸出生,如此这般,产生一个无限循环,没有开始也没有终结。

        发现宇宙微波背景中存在温差环,并不是对大爆炸理论的否定,而是支持可能存在多个大爆炸。科学家解释说,我们生活在一个循环的宇宙中,在这里一个“世代”(aeon)结束,接着引发另一个大爆炸,开始另一个“世代”,这一过程无限重复。黑洞碰撞产生的圆环可能发生在我们这“世代”之前的一个“世代”的晚期。

        此前,彭罗斯就在研究循环宇宙模型。因为他注意到人们普遍接受的膨胀理论有一个缺陷:它不能解释宇宙初始为何有这么低的熵,而低熵状态(或高度有序)是形成复杂物质的必要条件。循环宇宙观点认为,一个宇宙扩张到极限,黑洞将会蒸发,其中包含的所有信息将以某种方式消失,消除宇宙中的熵。这时候,一个低熵状态的新“世代”将重新开始。

目前,古萨德扬和彭罗斯的观点受到了多家研究小组的质疑,有的重新分析了古萨德扬关于WMAP的数据,都同意数据确实包含了低温差圆环。由于对圆环的意义的有不同的理解,初期工作之后他们的意见出现了分歧。

多元宇宙论

        一次宇宙泡泡撞击留下的不同印记:一次撞击(左上)促使CMB温度图(右上)的温度发生变化。与此次撞击有关的“斑点”由一次大规模needlet反应(左下)确定,边缘探测算法的一次大规模反应(右下)确定了一个边缘的存在。

        一个由英国、美国和加拿大联合组成的研究小组建立了运算法则,在宇宙微波背景中寻找具有某种特殊属性的碰撞,结果发现了4个统计学上不可能的圆环图案。研究人员认为,这些标记可能是我们的宇宙和4个不同时期爆出来的其他宇宙发生碰撞后产生的“擦伤”痕迹。如果该结论正确,这将是除我们这个宇宙之外还有多个宇宙确实存在的首个证据。

       存在多个宇宙的观点并不新鲜,科学家此前就认为我们生活在一个由无限数量宇宙构成的“多元宇宙”中。多元宇宙的概念起源于永恒膨胀的观点,认为我们的宇宙自从大爆炸之后就一直在膨胀,而目前的膨胀仅仅是不同空间部分的许多膨胀中的一个。当一个空间部分经历巨大爆发时,它便形成具有自身特性的宇宙。这表明永恒膨胀重现过无数次,产生了无数宇宙,导致了多元宇宙。尽管这些无限宇宙是不规则形状,并非圆形,但它们也被称为泡泡宇宙。

       联合研究小组斯蒂芬·菲尼等人在研究论文中称,这些泡泡宇宙到处运动,偶尔会彼此碰撞在一起,这些碰撞就会在泡泡内部的宇宙里产生不均匀性,显示在宇宙微波背景中。

参考文献:http://physicsworld.com/cws/article/news/44388

http://www.nature.com/news/2010/101210/full/news.2010.665.html

http://www.physorg.com/news/2010-12-scientists-evidence-universes.html

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发表评论 评论 (1 个评论)

回复 迷失行者 2011-6-25 08:29
按照佛法的宇宙人生观,无量的宇宙重叠无碍,不相妨碍。而循环宇宙和多元宇宙不过是世间思维的循业所见,并非如实知。

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