必威网开户|betway必威官网注册|必威官网入口

热门关键词: 必威网开户,betway必威官网注册,betway必威登录入口
当前位置:必威网开户 > betway必威官网注册 > 新理论暗中表示宇宙并无起源,宇宙大爆炸

新理论暗中表示宇宙并无起源,宇宙大爆炸

文章作者:betway必威官网注册 上传时间:2020-01-01

新理论暗示宇宙并无起点 彩虹引力理论认为宇宙引力效应像彩虹光线波长的多样性变化据英国每日邮报报道,宇宙拥有138亿年历史已非常久远,但目前研究人员提出,宇宙形成起始点可以无限向后追溯,并不存在标志着宇宙起始的奇点。这是彩虹引力理论的一种可能性推论结果,虽然一些研究员对该理论颇为关注,但并不被物理学家广泛接受。该理论的命名源自宇宙引力效应像彩虹光线波长的多样性变化。彩虹引力理论是10年前提出的,当时是为了调解广义相对论和量子力学之间的差异。研究人员指出,宇宙大爆炸理论存在显著缺陷,该理论认为宇宙诞生于138亿年前,当时叫做奇点的一个无限密集点发生爆炸。1922年,宇宙学家亚历山大-弗里德曼(Alexander Friedmann)在研究加入宇宙学常数的方程时发现一些无法回避的问题,遂产生了宇宙大爆炸理论。他使用爱因斯坦广义相对论的方程发现一个结果,宇宙起始于一个非常密集高温状态。研究人员基于略微不同的彩虹引力结论,发现宇宙起源的两种可能性。一种结果是如果向后追溯时间,宇宙将变得更加密集,接近一个无限密度状态,但从未完全抵达;另一种结果是宇宙达到有限的超级密度状态,之后便处于停滞。埃及泽韦尔理论物理中心的阿德尔-阿瓦德(Adel Awad)称,在这两种可能性结果中,追踪宇宙中物质和光线的路径不会使我们抵达一个被认为是宇宙大爆炸的无限小起始点。未来几年科学家计划研究伽马射线和其它宇宙射线,进而证实彩虹引力效应。目前,这项研究报告发表在《宇宙和天体粒子物理学》期刊上。 更多阅读《宇宙和天体粒子物理学》发表论文摘要

旧观念重新审视

大爆炸理论还代表着宇宙学家根据如今观察到的蛛丝马迹、还原宇宙140亿年历史的最佳尝试,说得更具体些,大爆炸还可以指可观测宇宙的诞生,即事物开始变化、最终导致如今的一系列事件发生的那一瞬间。

图片 1

在阿里的论文中,他将玻姆轨迹应用于印度加尔各答总统大学的物理学家阿迈勒·库马尔·雷乔杜里在20世纪50年代建立的一个方程。

在接下来的37.8万年中,宇宙中充满了云雾状的等离子体,直到宇宙进一步冷却之后,电子和质子才形成了中性的氢原子,这团“雾”才散去。这一过程中还释放出了光线,光线的波长又进一步延长、变成微波,这是研究人员能够直接研究的、已知的最早对象,它们被称作“宇宙微波背景辐射”,被许多研究人员视为宇宙大爆炸理论的最有力证据。

没有奇点也没有暗物质

当时有一段短暂的窗口期,让原子核得以形成,在此之后,宇宙就一直在扩张,这些元素就无法相遇了;而在此之前,环境又过于炽热。

物理学家们强调,他们的量子修正术语并不是为了消除大爆炸奇点而特别使用的。他们的工作是基于理论物理学家大卫玻姆的想法。大卫玻姆以对物理学哲学的贡献而闻名。从20世纪50年代开始,玻姆就开始探索用量子轨迹取代经典测地线(曲面上两点之间的最短路径)。

不管名字起得是否贴切,大爆炸理论能够很好地解释我们的观测结果,这一点暂无其它理论能够比拟,因此被人们广泛接受,例如,在宇宙刚刚诞生的三分钟之内,光与质子和中子等粒子之间达到的平衡使早期元素形成的速率,刚好与现在宇宙中氦和其它轻原子的数量相符。

阿里在他们的论文中解释说,由于经典测地线和玻姆轨迹之间的关键差异,他们的模型避免了奇异性。经典的测地线最终会相互交叉,它们的收敛点是奇点。相比之下,玻姆轨迹从来不会相互交叉,所以方程中不会出现奇异点。

许多研究人员还在等待更加精确的宇宙微波背景测量技术,对目前的多种膨胀模型进行证实或证伪,但其他物理学家并不认为宇宙的“光滑”存在任何问题,也许宇宙刚开始时就是四处均等一致的,无需更多解释。

新引力粒子

关于那短短的一瞬间里究竟发生了什么,宇宙学家已经争论了数十年,且至今仍未有定论。

利用量子修正的乔杜里方程,阿里推导出量子修正的弗里德曼方程,该方程描述了广义相对论背景下宇宙的膨胀和演化。虽然这不是一个真正的量子引力理论,但这个模型包含了量子理论和广义相对论的元素。

勒梅特的理论就是现在所说的“宇宙大爆炸”,而“大爆炸”一词的首次公开使用,其实出自该理论的批评者、英国天文学家弗雷德·霍伊尔。

图片 2

其它理论

尽管大爆炸奇点直接且不可避免地从广义相对论的数学中产生,但一些科学家认为它是有问题的,因为数学只能解释奇点后发生的事情,而不能解释奇点之前发生的事情。大爆炸奇点是广义相对论中最严重的问题,因为物理定律似乎在那里崩溃了。

经典大爆炸理论

受模型解决大爆炸奇点并解释暗物质和暗能量的潜力驱使,物理学家们计划在未来更严格地分析他们的模型。他们未来的工作包括重新进行研究,同时考虑到小的非均匀和各向异性扰动,但他们不期望小的扰动会显著影响结果。

上世纪80年代,美国宇宙学家阿兰·古斯对宇宙刚刚诞生时发生的事件提出了一套新构想,认为在刚开始的一瞬间,宇宙的膨胀速度远远高出如今的膨胀速度,而在某个时间点上,这个过程停止了,产生了大量致密而炽热的粒子,取代了原先的奇点。“在我看来,宇宙变热的时候就是所谓的宇宙大爆炸。”

在宇宙学方面,科学家们解释说,量子修正可以被认为是一个宇宙学常数项和一个辐射项。这些术语将宇宙保持在一个有限的大小,因此它会有一个无限的年龄。这些术语的预测也与目前对宇宙常数和宇宙密度的观测结果非常一致。

但随着宇宙学家不断追根溯源、进一步考察宇宙的早期历史,故事的真相也逐渐浮出水面,广义相对论方程指出,宇宙初始时是一个温度无限高、密度无限大的小点,即所谓的奇点,但这一理论不仅在物理学上说不通,也与光滑、平坦的宇宙微波背景不符。

一篇相关的论文进一步证实了这种模式。在宇宙中任何时代的温度下,引力子可以形成玻色-爱因斯坦凝聚体。

普林斯顿大学宇宙学家保罗·施泰因哈特指出,用“大伸展“可能更为贴切。施泰因哈特认为,“爆炸”这一意象容易导致混淆,它暗示着存在一个中心点、不断向外扩张的边缘、以及小碎片在前、大石块在后的飞散景象,但宇宙扩张与这些描述大相径庭,并不存在所谓的中心点和边缘,并且大小星系散开的速度并无区别(尽管在暗能量的影响下,远处星系的运动速度会更快一些)。

根据广义相对论的估计,宇宙被广泛接受的年龄是138亿年。一开始,所有物质都被认为处于一个无限密集的点,或称奇点。直到这一点在“大爆炸”中开始膨胀,宇宙才正式开始。

该理论名叫膨胀理论,如今有众多理论模型在与之竞争,虽然没人知道宇宙为何扩张得如此迅速,但由于该理论能够很好地解释光滑平坦的宇宙微波背景,其支持者越来越多。

根据一种新的模型,宇宙可能会永远存在。该模型应用量子修正项来补充爱因斯坦的广义相对论。该模型还可以解释暗物质和暗能量,从而一次解决多个问题。

爆炸性的更新

这个新模型除了不预测大爆炸奇点之外,也不预测“大收缩”奇点。在广义相对论中,宇宙的一种可能的命运是它开始收缩,直到它自身在一次大的收缩中坍缩,再次成为一个无限稠密的点。

而近期的研究使膨胀理论产生了一些波澜。研究显示,宇宙中部分区域的膨胀可能会停止,而其它区域的膨胀则可能持续下去,这就将宇宙割裂成了一系列相互独立的区块,各自拥有“一套能够想象得到的宇宙性质”。许多物理学家并不喜欢这种“多重宇宙”的构想,因为它会产生无数种无法测验真伪的推测。

在物理术语中,该模型认为宇宙充满了量子流体。科学家们提出,这种流体可能是由引力子组成的。引力子是一种假想的无质量粒子,用来调节引力的作用。如果它们真实存在,引力将被认为在量子引力理论中起着关键的作用。

宇宙学家认为,就像引起轻微的温度和密度变化一样,宇宙膨胀会在宇宙微波背景中产生贯穿星系的引力波,现有的实验技术应该已经足够敏感、能够监测到这一现象,但直至目前,我们仍未观察到这种原始的时空涟漪。

加拿大艾伯塔省莱斯布里奇大学的阿里在《物理学快报》B上发表的一篇论文中指出,大爆炸奇点可以通过他们的新模型来解决。在这个模型中,宇宙没有开始也没有结束。

“大爆炸这个词很差劲!”

1949年3月28日,霍伊尔在为自己支持的理论辩论时,首次创造了这个词。他认为宇宙是永恒的,会不断创造出新物质、以弥补宇宙扩张造成的物质稀释,霍伊尔称“宇宙中的全部物质均诞生于遥远过去某个特定时间点发生的一场大爆炸”的说法并不合理。

奇点的超高温和高密度的波动会使宇宙各处性质各异,但宇宙微波背景的变化幅度非常小,时空曲率看上去也非常平坦,说明物质与曲率在初始时达到了近乎完美的平衡状态,这在大多数宇宙学家看来都十分不可思议。

北京时间6月19日消息,据国外媒体报道,“大爆炸”一词对不同的人有不同的含义,最普遍的含义是,它描述了可观测宇宙从致密、炽热的原始状态变得稀薄、不断冷却的过程,根据这一描述,宇宙正在不断扩张,而这一理论就像生物学界的“适者生存”学说一样,很少有人质疑。

在人类历史的大部分时间里,观星者们都认为宇宙是永恒、亘古不变的,而埃德温·哈勃在上世纪20年代进行的观测引起了轩然大波:他的观测显示,银河系之外不仅存在其它星系,且这些星系的光线呈拉伸状,这一迹象说明它们正在远离地球。

宇宙中还能找到其它可观测的特征吗?过几年再来问宇宙学家这个问题,希望到时已经有了答案。

虽然实验学家还在努力提高实验技术的精确度,但一些理论学家已经放弃了膨胀理论,试图寻找其它能解释宇宙为何如此“平坦”的理论,例如正在研究“大跳跃”模型,该模型认为,宇宙的起始点比原先认为的还要早,宇宙曾经历过一段时期的收缩,使时空变得平滑,为后来发生的爆炸性扩张做好准备。宇宙学家希望能发现一些新迹象,并借此提出新理论。

当代比利时物理学家乔治·勒梅特将哈勃等人的观测数据解读为宇宙正在扩张的证据,而就在这不久之前,爱因斯坦刚刚发布了广义相对论的场方程,也提出了宇宙扩张的可能性,勒梅特向前倒推,认为各个星系如今虽彼此分离,但最开始必定都聚集在他所谓的“原始原子”中。

本文由必威网开户发布于betway必威官网注册,转载请注明出处:新理论暗中表示宇宙并无起源,宇宙大爆炸

关键词: