宇宙起源方式要改寫?諾獎得主彭羅斯稱宇宙在循環,還找到了證據

天空之城 2022/05/23 檢舉 我要評論

溯源,是人類最愛進行的研究。

但我們到現在也沒能找到人類起源的確切證據, 宇宙起源同樣如此,眾多科學家為找到宇宙起源的方式絞盡腦汁。

當下關于宇宙起源方式最主流的觀點,你們知道是什麼嗎?

仍舊是 大爆炸宇宙論,而且現在有很多證據都指向這一觀點。

大爆炸宇宙論是什麼?為何認為這種起源方式會被改寫?有何證據可以支持這種觀點?為什麼科學家要探索宇宙起源?

接下來我們就來了解一下諾獎得主彭羅斯為何認為宇宙是循環的,他在其中找到了什麼證據,讓大家認為宇宙起源方式要改寫?

大爆炸宇宙論

20世紀20年代,天文學家埃德溫·哈勃用望遠鏡觀測到兩個令人震驚的現象: 銀河系只是宇宙眾多星系中的一個,并且這些星系正在不斷遠離彼此

基于這兩個現象,1927年比利時天文學家 喬治·勒梅特提出了一個此后令無數科學家都頭疼的問題:宇宙是如何開始的?

他提出,星系在互相遠離說明宇宙正在擴大,也就是說在很久之前,宇宙可能很小, 由此猜測如今的宇宙是由一個小球爆炸而來的

這個猜測也就是現在的大爆炸宇宙論,而那個小球就是一個密度、質量、溫度都達到極致的奇點。

后來很多科學家根據相關理論計算出了大爆炸的速度,銀河系內各星體形成的時間, 并得出奇點爆炸的時間應該是在大約137億年前

科學家在研究宇宙起源方式的過程中,提出了諸多理論,也找到了證明這一理論的證據。

不過這些證據我們稍后再談,除了這個關于宇宙起源方式的理論之外,還有一些科學家持其他的觀點,并且他們也找到了相關證據。

另一種宇宙起源的方式

在宇宙中有一種十分神奇的天體,它可以將路過的天體甚至光,盡數吞入「口」中,以至于它的周圍總是黑漆漆的一片,天文學家很難觀測到它。

它就是被稱為「宇宙饕餮」的 黑洞

另一種宇宙起源的方式,就是基于黑洞提出來的。

這部分科學家認為宇宙一直都在循環,它并非由一個奇點爆炸而來,在此之前宇宙就已經存在了。

彭羅斯的研究

2020年,年近90的科學家 羅杰·彭羅斯獲得了諾貝爾物理學獎。

他提出,宇宙經歷了死亡和重生的循環, 它已經經歷了多次大爆炸,并且未來還會再次發生大爆炸,也就是說他認為大爆炸并不是宇宙的開始。

在彭羅斯獲得諾獎的研究中,他利用數學方法證明和拓展了愛因斯坦的相對論,并且還對黑洞展開了研究。

彭羅斯在2005年就萌生了這樣的念頭,于是他將熱力學第二定律與宇宙加速膨脹所暗示的時空幾何結構聯系起來,由此提出了 「共形循環宇宙學」

宇宙是一個循環

這是他基于廣義相對論框架的宇宙模型, 彭羅斯認為宇宙會永遠輪回,沒有終點,每一次的循環都會出現大爆炸

該理論中,彭羅斯用到了一個「永世子」(Aeon)來表達連續大爆炸與周期性大爆炸之間的時間段落子。

一個永世子就代表十億年,它隨著宇宙的質量和結構的衰變而結束,并且它在兩個方向上無限持續下去,也就是說不管是過去還是未來它都永遠存在。

所以大約137億年前發生的大爆炸,也是先前宇宙「永世」的延續。

相關證據被發現

彭羅斯在提出這一理論的時候,也自嘲這是一個「瘋狂」的想法,但是事實證明,他并非只靠想象,而是找到了現實的證據。

他在研究中提到,他在宇宙中發現了6個「溫暖」的天空點,為了紀念和他一起共事多年的朋友史蒂芬·霍金,彭羅斯將這些點稱為「霍金點」。

2018年,他指出 宇宙微波背景中的輻射熱點可能由蒸發的黑洞產生,此前霍金也提出黑洞會「泄露」大量宇宙輻射,并且最終會被蒸發。

2020年他在《皇家天文學月刊》上發布論文,展示了在宇宙微波背景下溫度升高的異常斑點的證據。

在共性循環宇宙中,彭羅斯認為從一個永世到另一個永世的過渡應該是平滑的,但是這6個霍金點的出現就使其出現了例外。

實際上在彭羅斯的描述中,我們可以了解到,這6個霍金點是前一個永世發生爆炸時,超大質量黑洞在霍金輻射后的結果。

根據數據顯示, 這6個黑洞的直徑相當于月球直徑的8倍,并擁有相當高的溫度

彭羅斯還提到,這些黑洞還擁有很大的質量,每一個都足以吞下整個銀河系,由于它們的 能量已經散布了幾十萬年,在形成熱點之后,很難被我們直接看到。

目前我們對黑洞的了解還十分少,自1916年提出黑洞這個概念后,由于技術的限制,天文學家很難觀測到它的存在。

甚至對于其是否真實存在,也讓很多人感到懷疑。

直到2019年, 首張黑洞的照片問世,關于黑洞的質疑之聲才逐漸減少,所以彭羅斯的理論才得以被更多人看到。

在彭羅斯獲得諾貝爾獎并得到肯定之前,大部分的科學家都認為他的理論存在問題,因為他的理論實際上是繞開「暴脹理論」進行的。

這部分科學家通過幾十年的研究后認為,暴脹理論可以解釋 宇宙大爆炸中出現的問題,向大家展示了宇宙大爆炸的可能性,并且基于大爆炸宇宙論進行擴展。

科學家在研究宇宙起源的過程中,不管是持哪種觀點,都提出了很多優秀的理論。

所以不管這兩種宇宙起源方式,最后到底是誰正確,其實都對科學付出了巨大的貢獻。

科學家研究宇宙的原因

不過,按照科學家的計算,現在的宇宙都已經形成了那麼長的時間,要追溯到過去十分困難,那麼科學家又為何要一直進行研究呢?

對于人類來說,追溯到過去研究世界起源的步驟,也是為了更好地了解人類自身,使得人類邁向前方的腳步更加踏實。

在人類發展的千萬年間,有一個我們無法忽視的規律: 任何生物都會面臨死亡,人類也不例外

即便如此,人類也在不斷探索各種生命的起源,以及生命過程中遇到的各種難題。

人類文明的關鍵是對宇宙的探索

「好奇心」是探索宇宙中各種事物的原動力,這也是人類能夠稱為這個世界上擁有高等智慧生物的原因。

在現代科技還沒有開始發展的時候,古人在仰望星空時,就開始研究日月星辰的變化。

在他們看來天空中的每一顆星星都有它存在的意義,所以天文學才能成為擁有最悠久歷史的學科之一。

后來,人類在探索地球的時候,發現地球上的所有物質都和宇宙息息相關,在研究出地球演化發展的過程中,宇宙的變化對地球生物的演化起到了很大的作用。

過去地球上的很多生物,就受到了月球、小行星、太陽和其他行星的影響, 比如原本稱霸了中生代的恐龍,就有很大可能是因為地球遭到了小行星的撞擊

人類文明能夠不斷進步,現代科學技術能夠不斷發展,關鍵就是人類對宇宙的不斷探索。

對于人類來說,要讓未來的道路走得越順暢,就必須要清楚地了解過去發生的事實。

通過剖析其原因找到解決的方式,成為了科學家探索宇宙的一個重點。

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