大爆炸解釋不了奇點存在!科學家:也許這種宇宙學更接近事實真相

由於大爆炸宇宙學得到觀測事實,如星系紅移或宇宙膨脹, 3K宇宙微波背景輻射以及氘和氦的丰度的證實,因此已被大多數科學家承認,稱為標準宇宙模型。然而,隨著人們探索的深度增加,大爆炸宇宙學出現了一系列不可忽視的漏洞,甚至有科學家已經開始實名反對大爆炸宇宙學,他們認為暴脹宇宙模型更能描繪“創世”時的面貌。大爆炸宇宙學究竟有什麼致命漏洞?暴脹宇宙模型又有何優勢?請大家耐心閱讀本文,其實很簡單。

大爆炸解釋不了奇點存在!科學家:也許這種宇宙學更接近事實真相

大爆炸宇宙學存在著諸多不合理之處,僅僅一項就足以顛覆整個宇宙學的觀點。(1)奇點問題:即原始火球的溫度和密度均為無限大,這是物理學上很難接受的; (2)均勻性問題:觀測表明,微波背景輻射之間應當是有聯繫的,但大爆炸將宇宙各部分迅猛撕裂開,不允許有這種聯繫; (3) 平直性問題:標準宇宙模型認為宇宙空間曲率可能有正、負、零三種,但各種測量宇宙物質平均密度的方法所得出的值均接近於臨界密度,即宇宙空間曲率很小,接近於零,這是偶然的嗎?為什麼會這樣呢? (4) 磁單極問題:標準宇宙模型中大統一理論認為應當產生的磁單極非常多,但我們並沒有探測到任何磁單極。

大爆炸解釋不了奇點存在!科學家:也許這種宇宙學更接近事實真相

暴脹宇宙學理論,這個學說認為,在大爆炸後不到10^-35秒的瞬間, 宇宙迅速地膨脹,被稱為暴脹。暴脹持續了10^-32秒,但在此非常短的時刻內,宇宙的體積卻以指數式增大了10^43倍!

大爆炸解釋不了奇點存在!科學家:也許這種宇宙學更接近事實真相

暴脹宇宙模型受到科學家追捧自有原因。第一,在暴脹宇宙模型中用以描述時空的場,既不是磁場或引力場,也不是描述物質的場,而是用具有類似真空性質的所謂希格斯場。希格斯場能夠產生不穩定性,這些不穩定性觸發時空猛烈迅速膨脹。如果認為大爆炸以前宇宙就是希格斯場的形式,就可能避開奇點問題。第二,在暴脹宇宙模型中,膨脹很快,但具有相互聯繫的範圍迅速變大,從而解決了均勻性問題。第三,暴脹宇宙模型中的宇宙比標準模型中的宇宙要大得多,因而看上去要平直得多,從而解釋了為什麼宇宙是平直的問題。第四,大統一理論認為磁單極是在“對稱相”轉變為“非對稱相”的過程中產生的,產生的數量與相轉變速度成正比,暴脹宇宙模型中相轉變比較緩慢,因而磁單極也較少。

大爆炸解釋不了奇點存在!科學家:也許這種宇宙學更接近事實真相

大爆炸宇宙學描繪了宇宙誕生時的場景,但是它還不能解釋前3秒的情況,原始的“胚胎”存在於什麼地方?密度何等可怕,要在不足1立方厘米的體積內,裝下宇宙十億多巨大星系。講了這麼多,大家對哪種宇宙觀更感興趣呢?


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