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物理学家提新设想:宇宙大爆炸也许从未发生过

时间:2017-12-04 12:13    来源:未知    阅读:

宇宙大爆炸会不会从未发生过呢?宇宙大爆炸是最广为人知的宇宙诞生与起源理论,在我们对宇宙的理解中起到了重要作用。但一些物理学家如今对“时间的起源”提出了挑战。一些科学家怀疑,宇宙并未在137亿年前发生过大爆炸,而是经历了“反复”的收缩与膨胀。

“我相信宇宙大爆炸从未发生过。”巴西坎皮纳斯大学数学、统计与科学计算研究所的研究人员、物理学家朱利安·凯撒·席尔瓦·奈福斯表示。

奈福斯在期刊《广义相对论与引力》上发表的研究报告中指出,宇宙不一定要有时空奇点,或者说宇宙大爆炸。宇宙也许并不是凭空出现的,而是在目前的膨胀期之前,还经历了一段收缩期。该假设源自“宇宙大收缩论”,认为宇宙会自发性坍缩,使“宇宙循环往复、永无止境。”坍缩过程会产生极端高温和极高密度,使宇宙“反弹”,再次开始扩张。

“为测算标准宇宙学(即认可大爆炸理论的模型)中宇宙的扩张速度,我们采用了一套仅依靠宇宙时间的数学方程,奈福斯解释道,“如果不考虑奇点或大爆炸,就能把宇宙的反弹机制重新囊括到宇宙学理论中。如果时空开始时不存在奇点,就说明宇宙也许曾经历过一段收缩期,并且在宇宙目前的扩张过程中,这种收缩机制依然存在。”

这套新理论受到了“普通”黑洞行为的启发。黑洞的核心部分向内收缩,形成密度和引力极大的奇点。但奈福斯认为,奇点并不能定义黑洞,定义黑洞的应该是事件边界,或者说物质“有去无回”的那层“膜”。

“在普通黑洞的事件边界之外,并没有发生重大变动。但在黑洞内部,则有着翻天覆地的变化。”奈福斯指出,“有一种完全不同的时空,不必形成奇点。”

奈福斯和上级艾伯托·瓦兹科斯·萨阿共同制定了一个比例系数。这是在物理学家詹姆斯·巴尔丁的启发下完成的。后者认为黑洞质量并不是一个常数,而是会随着到黑洞中心的距离而变化。

这改变了广义相对论黑洞等式的解法,并为“普通”黑洞的存在提供了支持。“普通黑洞是可以存在的,因为它们不违背广义相对论。”奈福斯表示。“这个概念并非最近才提出,在过去几十年间常常被反复提起。”

奈福斯认为,我们可以通过“搜寻宇宙收缩期留下的细微痕迹”验证这一假说,比如“此前宇宙收缩期形成的黑洞残余。”

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标签: 物理 太阳系 宇宙 课本

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