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·
基本介紹
- 中文名:宇宙爆脹論
宇宙爆脹論,三大問題,視野問題,平度問題,磁單極子,多宇宙論,
宇宙爆脹論
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.
三大問題
視野問題
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.
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。
平度問題
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
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.
多宇宙論
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.