科學(xué)家猜測 宇宙大爆炸之前的神秘未知狀況
來源:網(wǎng)絡(luò) 2009-06-24 08:42:54
據(jù)國外媒體報(bào)道,當(dāng)大型亞原粒子對撞實(shí)驗(yàn)即將在瑞士與法國邊境進(jìn)行時(shí),這項(xiàng)具有跨時(shí)代意義的科學(xué)實(shí)驗(yàn)將揭示137億年前宇宙大爆炸瞬間發(fā)生之后將發(fā)生的事情。上周,大型強(qiáng)子對撞機(jī)出現(xiàn)了臨時(shí)性故障,但最終它將幫助科學(xué)家揭示之謎,同時(shí),它還將釋疑許多人大腦中的謎團(tuán),比如:在宇宙大爆炸之前發(fā)生了什么,甚至“宇宙大爆炸之前”這個(gè)概念是否真的存在?
全球知名物理學(xué)家和宇宙學(xué)家都持有不同的猜測——在“宇宙大爆炸之前”所發(fā)生的一切。本月初,全球這一領(lǐng)域的頂尖科學(xué)家聚集在美國加州大學(xué)共同辯論這一疑問。亞利桑那州大學(xué)宇宙學(xué)家、科學(xué)和宗教權(quán)威人士保羅-戴維斯說,“究竟是什么發(fā)生了爆炸?這些爆炸又是從何而來?是否我們的宇宙是唯一的?假如是這樣的話,宇宙是如何存在的呢?”
這些受人尊敬的科學(xué)家們提出了一系列理論描述了我們所熟悉的宇宙空間和時(shí)空在誕生之前,可能會(huì)發(fā)生的一切。這些構(gòu)思性理論被命名為“大反彈”、“多元宇宙論”、“循環(huán)理論”、“平行世界”,甚至“肥皂泡沫論”等。還有一些科學(xué)家認(rèn)為存在著多元化宇宙,另外一些科學(xué)家則指出只有一個(gè)宇宙,并且永無停止地循環(huán),這種理念與佛教思想有些相近。但是,很可能基督教神學(xué)者可能很難接受以上任何觀點(diǎn)。
許多假設(shè)都是基于宇宙沒有起始、沒有結(jié)束這一較古老觀點(diǎn)的變更形式,這卻與宇宙大爆炸理論相比,宇宙大爆炸理論指出我們的宇宙起源于特殊的一點(diǎn),將在遙遠(yuǎn)的未來的某一時(shí)間結(jié)束。該領(lǐng)域的兩位權(quán)威宇宙學(xué)家——來自普林斯頓大學(xué)的保羅-斯坦哈德特和牛津大學(xué)的尼爾-圖羅克,他們在2007年合著了一本書:《無休止的宇宙:大爆炸之后》。他們在書中寫到:宇宙的進(jìn)化處于循環(huán)狀態(tài),宇宙大爆炸每1萬億年發(fā)生一次,每次都伴隨著形成新的宇宙物質(zhì)和放射線,從而構(gòu)成新的星系、恒星、行星和初始的生命形式。而人類以及我們所生存的地球只是處于最近一次的宇宙循環(huán)歷程。
一些科學(xué)家主張所發(fā)現(xiàn)的一些觀測證據(jù)可能支持這種假設(shè)猜想。他們說沒有科學(xué)理論能被認(rèn)為是正當(dāng)?shù)模敝了鼈兘邮芸茖W(xué)性測試。賓夕法尼亞州立大學(xué)理論物理學(xué)家馬克斯-泰格馬克在2003年著作《科學(xué)和終極真實(shí)》中一個(gè)叫做“平行宇宙”的章節(jié)中指出,事情變得越來越清晰,現(xiàn)代物理學(xué)中的多元宇宙模型具有一定的經(jīng)驗(yàn)穩(wěn)定性。目前,許多研究人員希望大型強(qiáng)子對撞機(jī)能夠提供支持或反駁這些猜想的可靠證據(jù)。他們指出,粒子對撞機(jī)可能發(fā)現(xiàn)三維空間之外的空間,更多維空間將是幾種“宇宙大爆炸前”理論的基礎(chǔ)。
平行宇宙真的存在嗎?
紐約市立大學(xué)研究生中心物理理論教授Michio Kaku認(rèn)為,重力不同于光和宇宙物質(zhì),重力能夠在平行宇宙之間傳播穿行,并投下科學(xué)家們可能探測到的一種“陰影”。這種陰影很可能以“重力波”的形式存在,當(dāng)重力波暴露于宇宙大爆炸這樣的猛烈爆炸時(shí),會(huì)使空間和時(shí)間結(jié)構(gòu)出現(xiàn)微弱的波動(dòng)。目前,美國和歐洲研制的探測器正在尋找這樣的重力波,未來人造衛(wèi)星在執(zhí)行太空勘測任務(wù)時(shí)有望能夠觀測到重力波存在的證據(jù)。圖羅克稱,他的循環(huán)理論預(yù)言一種與眾不同的重力波模式非常不同于宇宙大爆炸理論,并且很可能在未來幾年內(nèi)證實(shí)或反駁我們的理論。
去年8月份,地面和人造衛(wèi)星觀測結(jié)果顯示,“宇宙中出現(xiàn)一個(gè)巨大的洞”,在這片區(qū)域幾乎不存在任何宇宙物質(zhì),它有9億光年的寬度,相當(dāng)于50億萬億英里,位于波江星座。支持宇宙多樣性的信徒梅爾西尼-霍頓解釋稱,這個(gè)空白的區(qū)域可以作為另一個(gè)較小宇宙接近我們宇宙邊緣時(shí)留下的重力牽引作用的“足跡”。她在哥倫比亞宇宙論討論會(huì)上發(fā)言稱,這就像是某人用一個(gè)巨大的鏟子,將所有的宇宙物質(zhì)都清空。并且這些宇宙之間彼此相互作用。霍頓解釋這種“宇宙中的空洞”具有很大的爭議,迄今為止缺乏許多獨(dú)立性確認(rèn)核實(shí)。
最古老、最流行的宇宙大爆炸前理論就是多元化宇宙論。英國皇家天文學(xué)家馬汀-里斯在1977年自己的著作《宇宙大爆炸開始之前:我們的宇宙和其他的宇宙》描述了多元化宇宙理論。他的理論聲稱,我們的宇宙只是大量宇宙中的一員,宇宙很可能是一個(gè)無窮數(shù)量級,其他宇宙之間很可能存在著輕微的差異。這些宇宙持續(xù)不斷地形成新的后代子孫,每個(gè)宇宙就像肥皂泡沫一樣,分裂之后可以形成多個(gè)泡沫。
一些科學(xué)家所支持的大反彈理論,有時(shí)也被稱為“大反跳”,該理論主張我們的宇宙在誕生時(shí)還有一個(gè)“孿生宇宙”,當(dāng)孿生宇宙擴(kuò)充到一定的極限時(shí),便開始收縮、崩潰。大反彈理論的主要倡導(dǎo)者是賓夕法尼亞州立大學(xué)理論物理學(xué)家馬汀-波喬瓦爾德,他在2007年將自己的大反彈理論發(fā)表在《自然》雜志上。
2005年,Michio Kaku出版一本名為《平行世界》的書,他假設(shè)可能存在著數(shù)百萬個(gè)不同、平行的宇宙,它們與我們有相似之處。由于它們處于我們的宇宙之外,因而看起來是無形的。
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