[2010.12.03] 周而复始

080 Science and technology - Cosmology.mp3

宇宙学

周而复始

两位科学家已经获得证据证实宇宙可能会永世长存，与大多数宇宙学家唱起了反调。

从定义上来说，时间产生之前宇宙是个什么样子可能被认为是抽象论的讨论范畴。然而却有一位物理学家认为该问题其实一点也不抽象。来自牛津大学的罗杰. 彭罗斯相信产生有形宇宙的“大爆炸”事实上并非是万物之源。它仅仅是一系列大爆炸中的一例，宇宙只是在浩劫期通过这种方式重返实体形态。彭罗斯认为更重要的是 “前大爆炸”留下的痕迹可以在在目前所知的“大爆炸”上被侦测到并加以分析，而且已被他以及来自亚美尼亚的另一位同事所发现。

这些印记来自于“宇宙微波背景辐射”（ Cosmic Microwave Background简称CMB），“宇宙微波背景辐射”是一种充斥于整个宇宙的放射线。在“大爆炸”发生的30万年后，“宇宙微波背辐射”的形态便被封存至今，因而其携带了关于早期宇宙的信息。“宇宙微波背景辐射”的形态并非完全一致，目前其为人所知的不规则形态被认为可以用来确定恒星和行星的母星系。

彭罗斯博士还预测了另一种不均匀性形态的存在---这就是宇宙“大圈”， “宇宙微波背景辐射”在“大圈”中略显均与性。如果存在的话，那么这些“大圈”便是“前大爆炸”所产生的宇宙中黑洞的“化石”。在“奇迹文库科学报道” ---一个网络在线数据库所发表的一份报告中，彭罗斯博士宣称它们确实存在。

曾几何时

彭罗斯版本的宇宙论与现有的学说形成了鲜明的对比。而根据现有的学说，在137亿年前，宇宙在“量子起伏”过程中凭空而生，而“量子起伏”是一种类似于所谓的虚无空间持续产生短周期实体粒子的过程。在这种特定的起伏过程再次消失之前，宇宙在一种叫做“暴胀”的进程中稳定下来并在每10-32秒内膨胀到原来的1078倍。此后，其膨胀速度会变得更加平缓并将呈现永久性的扩张。

然而在彭罗斯博士眼里，“暴胀理论”只是一种拼凑理论。构想该理论（由麻省理工学院宇宙学家艾伦.古思提出）的最大原因是为了解释宇宙其令人惊奇的各向同性。因为宇宙产生之初的快速膨胀期会延展任何初始的各向异性形态以至于这些各向异性形态变得非常稀薄而不可见以呈现各向同性。

随着拼凑理论的延续，“暴胀理论”大获成功。其提出的预测被证实皆为事实。但是这并不意味着该理论的正确性。而针对宇宙一致性形态，彭罗斯博士解释则是与其说它产生于宇宙诞生之初，不如说来起自于实体宇宙产生前的宇宙虚无形态的末期。

彭罗斯博阐述是宇宙并非产生于大爆炸而是经历了连续循环的“万古期（世代）”。宇宙在每一个“万古期（世代）”伊始的体积为零并保持高度均匀形态。最初，由于进化以及内部的对立形式，宇宙不太均匀。然而一旦经历了足够长的时间，所有宇宙物质都会被吸入黑洞。正如斯蒂芬.霍金所论证的那样，最终黑洞在辐射大爆发中蒸发。这一过程增加了宇宙的均匀性，并最终使其达到宇宙诞生时的水平。

至此，彭罗斯博士版本的宇宙论与标准版的或多或少相互吻合。因此，他引入了一个彭罗斯版本的“大拼凑论”，其思想就是当宇宙变得衰老而稀薄时，内部的粒子便会丧失质量。

这并非是一种彻头彻尾的狂想。物理学家们一致认为失去质量的离子可以从诸如“希格斯场”中获得质量，而在日内瓦修建大型强粒子加速器即大规模强粒子碰撞机的原因之一就是为了对“希格斯场”开展研究。所以彭罗斯博士曾一度猜测如果宇宙内所有粒子通过某种不明方式失去了质量那么将会是什么样的一种情形呢？以光速运动是无质量粒子的一大特性，正如爱因斯坦所言，对于以光速飞行的粒子来说时间将会停止，而空间将会消失。如果宇宙中的所有粒子都失去质量，那么对于这些粒子来说宇宙便会变得无穷小。而一个无穷小的宇宙便会经历一场大爆炸。

非常识

众所周知基本物理学充满了各种与人类所乐于接受的常识相违背的思想。然而就是基于这样的理解，彭罗斯博士的同事也认为其思想有些怪诞。但是他们却拥有一种品质使他们享有科学可靠性：这就是猜想。在时空交织的结构中黑洞之间的碰撞会产生以引力波形式存在的天体波纹，在彭罗斯博士的实体模型中，这些波纹不会被大爆炸所抹灭。而在最近一次大爆炸之前发生的黑洞碰撞的影像可能会以同轴圆的图案印记在后期出现的宇宙微波背景射线上。

来自于亚美尼亚耶烈万物理学研究所的瓦赫•古萨德扬对于这些宇宙大圈进行了切实的研究。古萨德扬博士所分析的数据来自于美国威尔金森微波各向异性探测卫星（WMPA）在7年中所发回的数据，而WMAP卫星的唯一任务就是对宇宙微波背景辐射进行记录，古萨德扬博士还审阅了来自另外一个位于南极的BOOMERa98宇宙微波背景辐射观测站的数据。在搜寻了微波地图上的10000个点位后，他得出的结论是彭罗斯博士的同轴圆确实存在。他称其发现了一系列这样的同轴圆---其中一个为插图所示。（图片上后期绘制的可视圆圈显示了通过计算机分析所发现的圆状各向同性的所在位置）

当然，这只是一个简单的结论---并且“暴胀理论”支持者也不会不战而退。比如来自普林斯顿大雪的物理学家埃米尔.哈吉称由于WMAP卫星只针对宇宙中的某些区域进行绘图从而对其所提供数据的失真情况表示担心。而且关于质量丢失是如何产生也存在一些小问题。

与此同时，古思博士称每年都会有一部分论文被发表指出微波背景辐射数据与“暴胀理论”之间的不一致性，然而却没有一篇能经得起时间的考验。而且，就算真的存在回环，他们的成因也许与彭罗斯的不尽一致。因而，在一个新理论作出了一个新预测并且该预测被证实是正确的情况下，谨慎的调查对于科学研究来说是理所应当的。因为如果彭罗斯博士和古萨德扬博士的发现一旦被认为是真理，那么其他人对于宇宙的认识便成了谬论。