宇宙爆脹論

宇宙爆脹論

宇宙爆脹論是20世紀80年代初,高斯提出的,按照這個論點,宇宙在最初時期存在著許多超高溫度的氣泡,因而膨脹降溫,當溫度降到某一點時,氣泡指數性地膨脹,故稱爆脹。爆炸論認為產生宇宙微波背景輻射的宇宙大於視界,這些輻射就沒有足夠的時間來相互作用以達到熱平衡這就不可能均勻。

宇宙爆脹論
宇宙大爆炸論-內部結構模型圖宇宙大爆炸論-內部結構模型圖

宇宙在膨脹,宇宙背景輻射,氫,氦半度比這三大預言被證實,這使宇宙大爆炸論成為唯一的權威理論.但幾經推敲,裡面還是有很多問題:視界,平度和磁單極子.
所謂視界問題,從宇宙的時空零點算起,光所跑出的半徑叫視界.你看的再遠,也不會超過視界.這同樣說明了,目前任何物質相互作用決不能超過光速.但是大
爆炸論認為,產生宇宙微波背景輻射的宇宙大於視界,這樣,這些輻射就沒有足夠的時間來相互作用以達到熱平衡,這就不可能均勻.但現在的觀測到的宇宙背景
輻射卻十分均勻.
我們的宇宙是否會一直膨脹下去?或者最終彎曲連線,形成球體空間.這一問題取決於物質密度與臨界密度之比值.如今測得的數據接近於1,大爆炸論的解釋是
它本來就這樣,這實際是在迴避問題.
含磁單極子的宇宙膨脹-內部結構模型圖含磁單極子的宇宙膨脹-內部結構模型圖

大爆炸論認為,宇宙中應該有不少的磁單極子,但至今還沒有發現一個.更嚴重的是,這些粒子的存在,反而威脅到了大爆炸論的一些基本論點.
80年代初,高斯提出了爆脹論.按照這個論點,宇宙在最初時期存在著許多超高溫度的氣泡,因而膨脹降溫,當溫度降到某一點時,氣泡指數性地膨脹,故稱爆脹,僅
持續了1/10的32次方秒的一瞬間,我們的原始宇宙就增大了10的50次方倍。這一爆脹,使得這一大氣泡發生相變,以假真空轉換成真真空,從而釋放出大量的
能量,使其重新升溫,然後才出現了大爆炸。以後的情況同大爆炸淪。
在宇宙爆脹論中,由於宇宙一開始並未大爆炸,故它是在一個較小的區域開始演進的。這樣就有了足夠的時間來達到熱平衡,故微波輻射有一個很高的均勻性。
視界問題也就迎刃而解。在爆脹論中,由於經過巨大的爆脹,空間趨於平直,譬如一個氣球,越是脹得大,球面就越顯得平直,如此平度問題也就解決了.磁單極子在爆炸論中存在於氣泡的邊界上,當氣泡擴大到非常大的尺度時,這些磁單極子就處在遙遠的宇宙邊際,很難觀測到.這樣,3個難題都釋通了.
那么,這些原始氣泡從哪裡來?這就引向了多宇宙論.
爆脹論,多宇宙論皆與量子論中的測不準原理有關.該原理告訴我們,在微觀世界中,物質的年點年個過程皆測不準,這不是測量手段的不夠精確,而是一條基本的自然法則.
量子論精確地定義了時間與能量地關係,它說在虛無地空間中,會出現能量的現與隱,在真空中也會出現粒子的波動,甚至可能出現大質量的波動.發生此波動,就會產生氣泡.氣泡出現後,由於本身的引力場.而使其極快地塌縮胚胎宇宙可能腹死胎中.解救他們的唯一出路就是爆脹.氣泡經過報帳可能成長成為宇宙.不知道又多少氣泡,也不知道發生了多少爆脹,故世界上不知道有多少宇宙,而我們的宇宙只是其中的一個.
宇宙從虛無中爆出,這要比從一個超高溫,超搞密度的奇點中爆出更為自然.承認後者,我們要問,奇點從何而來.而今,我們找到了通向最佳答案的途徑-爆脹論.

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