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宇宙大爆炸之前到底发生了什么?|宇宙|宇宙大爆炸_科技_暴力摩托2004下载

(来源:网站编辑 2020-05-07 09:03)
文章正文

  新浪科技讯 北京时间5月6日消息▶◁◁|◀,暴力摩托2004下载据国外媒体报道■█◀△❈,过去几十年来□▉□❈◇,物理学家告诉我们■◆▒|▋,一开始宇宙处于密度和温度都无限高的状态▲❈|□■,可以想象成一个无限稠密的小球体▊★░❈▼;然后◇∷❈◀★,这个小球体爆炸了◇▒▲▊■,产生了我们今天看到的原子∷|∷◁○、分子▷○|◇▉、恒星和星系▒■▉◆◇。

  但最近∷○▓◁○,新的理论物理学研究发现了一扇通向极早期宇宙的可能窗口◀∷▷◀★,并指出这段时期可能根本就不是真正的“极早期”▲●…△░。相反▊▲▊※░,碎片商店多久更新一次这可能只是最近一次“爆炸—反弹”周期的一部分▒▒◁❈▒。这样的循环至少出现过一次◁◇∷◇▋,并可能永远持续下去❈◀▓◆★。

  当然○▉░…❈,在物理学家决定抛弃大爆炸而选择“大爆炸-反弹”周期之前█■※▶▉,这些理论预测还需要经过大量的观察检验|❈▶█▷。  

  大爆炸理论

  科学家对早期宇宙已经有了很好的认识●▉▷○▋,这就是我们熟知并广为接受的大爆炸理论◁◆▉▊▉。在这个模型中❈▓◇▊▶,很久以前的宇宙比现在小得多…▒★░○,热得多▒◀█▊○,密度也大得多|…░▓░。在138亿年前的早期宇宙中△■|●●,构成我们今天所有一切的元素都是在大约12分钟内形成的◁◀▒…※。

  大爆炸理论认为|▋★▲▉,仙尘ol甚至在更早的时候▲▷▽▉■,在某一时刻…|□▼△,整个宇宙(包含所有的恒星░□※▷▲,所有的星系∷◇▓…□,所有的一切)只有一个桃子那么大▋■▓▋▶,而温度超过千万亿度▷█▓◆░。

  令人惊讶的是○◀▓∷▓,目前所有的观察结果都证实了这个奇幻的故事◇▷◀★|。天文学家做了各种各样的工作▉●▷△◁,从观测年轻宇宙遗留下来的电磁辐射▲…◇░▓,到测量最轻元素的丰度▋◇▓▷○,不思议迷宫m01结果发现它们都符合大爆炸理论的预测□★★△□。就我们所知…❈▲░◇,这是目前对早期宇宙的最准确写照▊▼★▒❈。

  尽管如此▒▲█★∷,我们知道大爆炸理论的框架并不完整——有一块拼图不见了░△●■▼,而那块拼图就是宇宙本身最早的时刻▽△▒▷▋。

  这是宇宙最大的谜题之一■◁■…※。

  火宇宙

  问题在于●◁●❈◇,我们用来理解早期宇宙的物理学(广义相对论和高能粒子物理学的奇妙而复杂的大杂烩)只能把我们带到大爆炸那一刻▼▋▋▼◁。当我们试图把宇宙的最初时刻再向前推时▼█◁▋…,数学变得越来越难解★▊▼○▉,直到无法适用▽◁◆|❈。

  物理学家尚未探索的一个重要问题是在大爆炸开始时存在的“奇点”∷░●※●,或一个密度无穷大的点▓□░…▲。从表面上看◁◁○◆◆,这告诉我们▋∷■○▓,工人物语2下载在某一时刻◀○▷∷●,宇宙被塞进了一个体积无限小▊◀○▲▋、密度无限大的点█□※△…。这显然是荒谬的◀▼◀▽▊,其真正代表的含义是▽█◆▷■,我们需要新的物理学来解决这个问题——目前的理论工具还不够好|▽△…※。

  为了破解这一难题▒○…▶●,我们需要一些新的物理学工具❈▽◇▽|,一些能够在超高能量下处理引力和其他力的东西◇◆●●◆。这正是弦理论所主张的▼░△░▶,它可以作为一种能够在超高能量下处理引力和其他力的物理模型▽□▲▼◇。换言之◇★▒●●,弦理论声称可以解释宇宙的最初时刻▶◇○▉○。

  最早的弦理论概念之一是“火宇宙”(ekpyrotic universe)▽▉▉▊▽,这个词来自希腊文❈❈▼▉△,意为“大火”※▒▊▊░。在这一概念下▶▋□△▲,我们所知道的大爆炸是由在它之前发生的其他事件引发的——大爆炸不是开始|◇◆□▷,而是一个更大过程的一部分▼◀△◀▼。

  “火宇宙”的概念扩展之后❈▓○▷●,又产生了一种被弦理论激发的理论——循环宇宙(cyclic cosmology)●∷■※○。从技术上讲△▓※▼□,宇宙不断循环往复的概念已经有几千年的历史了∷◆▶∷△,比物理学还早▲…▒▒◀,但弦理论为这个想法奠定了坚实的数学基础…●◆◆■。正如一般想象的那样|∷▲▒▋,这个“循环宇宙”不断在大爆炸和大挤压(big crunch)之间反弹●∷★▓▉,可能是回到过去的永恒▷▲▽▼▋,也可能是进入未来的永恒★○▉○▼。

  按照大反弹理论★…▋◀▽,每次循环都以一个平滑的小宇宙开始◀▓●△○,但不可能像奇点那么小▒|▓※●;之后■❈◇░…,这个小宇宙逐渐扩张◇◀△▋◆,变得越来越大◀||▲★,越来越扭曲▲▊▼●■,达到一定程度后开始坍缩▉░▓▷▊,同时变得越来越平滑█▽○◆░,最终缩小到开始时的体积◇▋□▼▓;接着又重新开始同样的循环△△△●▽。

  在初始之前

  “循环宇宙”理论听起来很酷▷※▲※▉,但早期的数学模型很难匹配观测结果★●▽░█。当我们真正尝试做科学研究时…▽░▶▒,这是非常重要的一个问题●▷❈■▓。

  最主要的障碍在于如何与宇宙微波背景的观测结果相吻合|▉▶▓◆。宇宙微波背景是宇宙诞生38万年时遗留下来的热辐射★▶★※◁,被称为“宇宙中最古老的光”◁▽▲▉❈。尽管我们不能直接观测到宇宙微波背景之前的一切△※▲▓◀,但如果想从理论上着手对早期宇宙的物理学进行修补■▋█■█,就会影响到这些“余光”的模式○▓▊▼▉。

  因此▒…░▓▒,循环宇宙似乎是一个简洁但不正确的概念★△▽■▷。但是▽▷○░◆,多年以来※▼○○❈,科学家们一直怀揣着“火宇宙”理论的种子▲△∷❈◁。在2020年1月发表在arXiv数据库上的一篇论文中△░△▶▶,加拿大麦吉尔大学的物理学家罗伯特·布兰登贝格尔(Robert Brandenberger)等研究者探索了该理论的数学难题□●◀■▋,并发现了一些此前没注意的因素▉█|◁□。他们发现◁▶◁◁▽,在“反弹”的时刻▊▼▋◆◁,即当宇宙收缩到一个极小的点并回到大爆炸状态时█★∷…□,可以使理论预测与观测检验的结果达成一致▼▊…❈◀。

  换句话说▶△▊|▶,尽管这个关键时期的物理学非常复杂(而且了解还很有限)※▲◇▋❈,但确实会让我们对宇宙的时间和位置有一个根本性的修正░◁|□…。当然○◆▊▉|,要完全检验这个模型◀❈|∷※,我们还必须等待新一代的宇宙学实验▶◆∷◆❈。在那之前▓※△▓★,“宇宙诞生之前是什么”还将是一个无解的问题|▊…░∷。(任天)

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