科学家发现宇宙轮回的证据

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【大纪元2010年12月07日讯】(大纪元记者刘菲编译报导)时间起源之前发生了什么事,这可能会被认为是一个形而上学的问题。但至少有一个物理学家认为,这个问题一点也不抽像。牛津大学的罗杰‧彭罗斯(Roger Penrose)博士相信,宇宙大爆炸并非是一切的开始,它只是一系列大爆炸中最近的一次——每当宇宙变得疲劳时,就会以大爆炸来重建现实世界。彭罗斯和一位亚美尼亚同事还找到了以前的大爆炸在此次宇宙中留下的印记。

这里所谈的印记在宇宙微波背景辐射(CMB)中存在。这是一种充满了整个宇宙的辐射。它目前仍停留在大爆炸发生后30万年的状况,因此保留了早期宇宙的信息。宙微波背景辐射几乎是一致的,而其中已知的不规则处则被认为是代表了生成星系的种子。

不过,彭罗斯博士预测了另一种不规则:天空中微波背景辐射比其它地方更统一的大圆圈。这些大圆圈如果存在,它们就是史前大爆炸时期黑洞的化石遗迹。彭罗斯最近在arXiv.org发表的论文中声称它们确实存在。

从前……

彭罗斯版本的宇宙和以前的理论具有明显的区别,那就是宇宙在137亿年前以类似于在所谓的虚空中诞生虚粒子的方式随着量子波动突然冒出来。在此次量子波动消失之前,它经历了一个迅速膨胀的过程,在10的-32次方秒时间里扩大到10的78次方倍,然后稳定下来。自那之后,它的膨胀速率趋于平稳,也将持续到永远。

然而彭罗斯博士认为膨胀理论很勉强,称其为“克鲁奇”(kludge,拼凑的理论),主要原因就是它是被麻省理工学院的宇宙学家艾伦‧古思(Alan Guth)想像出来解释宇宙非凡的均匀性的:快速的膨胀会在初期形成这种均匀性,让许多不规则处都因为被拉抻的如此之薄而看不见了。

“克鲁奇”让膨胀理论取得了成功,相关的预测都得到了验证。但是,这并不意味着它就一定是正确的。彭罗斯博士对宇宙均匀性的解释是,它是前世在现世遗留的尾巴而不是在宇宙之初被创造。

彭罗斯的观点是宇宙不是产生于大爆炸而是经过一个连续的永劫循环。每一劫都是从零开始,具有高度一致性。初期,由于它的发展和物体的形成,宇宙变得不那么统一了。当足够长的时间过去后,所有的物质最终都会被吸进黑洞。斯蒂芬‧霍金已经证明,黑洞最终会在一阵辐射爆发中消失。这一过程会增加统一性,最终回到宇宙开始的水平。

迄今为止,彭罗斯博士的宇宙版本或多或少符合标准版本,但在这里,他引入了大量自己的“克鲁奇”,就是当宇宙变得很老很稀薄时,其中的粒子会失去其质量。

这种想法并不完全疯狂。物理学家们的共识是:粒子始于无质量,然后从所谓的希格斯场(Higgs field)相继获得质量。在日内瓦建造大型强子对撞机就是为了寻找这个场。也就是说,质量不是物质不变的特性。当彭罗斯博士有一天猜测着,一个宇宙在某种过程中,其内部粒子失去了所有质量时会是什么样子。无质量粒子的特点之一就是它们必须以光速传播。 那(如爱因斯坦所示)意味着从粒子的角度来看,时间停止了,空间缩到“无”。如果宇宙中所有粒子都失去了质量,那么宇宙在它们看来就是无限小。而无限小的宇宙就是一个将要发生大爆炸的宇宙。

非常识

众所周知,基础物理充满了违反人类常识的奇思异想。即使按这个标准,彭罗斯博士的想法仍被同行们视为“古怪”。但有一点使其具有科学的可信性:它们可以做出预测。黑洞之间的碰撞在时空结构中,以引力波的形式产生球形涟漪。在彭罗斯的现实模型中,这些涟漪不会被新的宇宙大爆炸所消除。新兴的宇宙微波背景辐射中的同心圆印记很可能就是大爆炸前发生的黑洞碰撞图像,

亚美尼亚耶烈万物理研究所的瓦赫‧古扎德亚(Vahe Gurzadyan)已经采取实际行动去寻找这些宇宙圈。古扎德亚博士分析了WMAP探测器相对于七年的数据。WMAP是美国发射的卫星,其唯一目的就是测量宇宙微波背景辐射。他也同样分析了来自另一个宇宙微波背景辐射天文台、位于南极洲的毫米波段气球观天计划的数据。

在微波地图上剔除了10000多个点之后,他得出彭罗斯博士的同心圆是真实存在的结论。他说他发现了12个同心圆(见图,图片上可见的圆环是后来画上的,用来显示计算机发现圆圈的位置)。

当然,这只是一个结果,而且膨胀理论的支持者也不会轻易放弃。普林斯顿大学的物理学家埃米尔‧哈吉安(Amir Hajian)就说,他很担心因卫星在绘制某些天空时所花时间较长而引起WMAP数据失真。同时还有一个小问题就是无质量是如何产生的。

同时古思博士也声称,每年都有一些发表的论文指出微波背景数据和膨胀理论的矛盾之处,但没有任何一篇能经得起时间的考验。此外,即使循环理论能经得起考验, 它们可能有一个不同于彭罗斯博士理论的起因。尽管如此,当一个奇异的理论做出一个奇异的预测,并且这个预测经过检验是正确的,科学就应该责无旁贷去研究它。因为如果彭罗斯博士和古扎德亚博士的思想是正确的,那么很多人认为的关于宇宙的理论就是错误的。

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