宇宙起源并非大爆炸理论?诺贝尔奖得主直言:宇宙或许循环存在
综述
如果有人问你宇宙是怎么来的?相信大部分人都会说出宇宙大爆炸这个答案,这是科学界公认的宇宙起源方式。
但是,你有没有想过,大爆炸之前,宇宙是什么样子的?大爆炸之后,宇宙又会怎么样?这些问题可不是那么容易回答的,甚至有些科学家认为,大爆炸根本就不是宇宙的开始,而是一个循环中的一个阶段。这个理论又是什么意思呢?

宇宙大爆炸理论
大爆炸理论是目前最广为接受的关于宇宙起源和演化的理论之一。它认为,我们的宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸,一个体积无限小,密度和温度无限高的奇点突然急剧膨胀,之后经过漫长演化,形成了如今我们看到的丰富多彩的世界。
这个理论最早是由比利时神父和物理学家勒梅特在1931年提出的,他受到了哈勃定律和爱因斯坦广义相对论的启发。
后来,美国物理学家伽莫夫进一步完善了这个理论,并预言了在大爆炸之后会留下一种遍布整个宇宙的微弱辐射,这就是宇宙微波背景辐射(CMB)。
这个预言在1964年被美国贝尔实验室的天文学家威尔逊和彭韦兹意外地发现并证实。除了CMB之外,大爆炸理论还有其他的观测证据,比如星系的红移、元素丰度、暗能量等。这些证据都支持了大爆炸理论能够解释宇宙的很多特征和现象,因此被广泛认可。

新的宇宙循环假说
虽然宇宙大爆炸理论一直是公认最合理的宇宙起源假说,但是也一直存在很多其它说法,比如永恒膨胀论、回归论、平行宇宙假说等等。
然而一个叫罗杰·彭罗斯的科学家提出过一个新的理论,他觉得宇宙不是只有一个开始和一个结束,而是一直在重复着一个过程。作为知名的数学家和物理学家,他和斯蒂芬·霍金一起研究过黑洞,奠定了现代宇宙科学的数学基础。在2020年,他还因发现黑洞现象取得了诺贝尔物理学奖。

彭罗斯提出的说法,叫做共形循环宇宙学。他认为我们的宇宙是无数个连续宇宙的一部分,每个宇宙都有一个开始和一个结束,但是每个结束又会变成下一个开始。就像我们每天早上起床晚上睡觉一样,每天都是新的一天,但是又和昨天有联系。
在彭罗斯的理论中,当一个宇宙结束的时候,整个宇宙就会归于寂静,就像夜晚万物蛰伏一样。但是这个时候,另一个宇宙已经在准备开始了,就像早晨,所有生命都要开始新的活动。当这个新的宇宙开始爆炸的时候,就会把上一个宇宙的结束变成自己的开始。但就像我们每天早上醒来的时候,会把昨天晚上做过的梦记住一些一样,新的宇宙也会留有旧宇宙的痕迹。
彭罗斯也提出了一些证据,来支持他的说法。比如为什么熵是从低到高的,而宇宙膨胀的过程也是越来越快的。
通过观测手段,也能在宇宙微波背景辐射中,发现一些特别的同心圆,这些圆圈是上一个宇宙留下来的痕迹。
在这些圆圈里面有一些特别亮的点,这些点是上一个宇宙里面最大最强最黑的洞消失之前发出来的光。他把这些点叫做“霍金点”,是为了纪念他的朋友霍金。
当然,并不是所有人都相信彭罗斯的说法。有些人觉得他说得太复杂太难懂了,有些人觉得他说得太奇怪太不可思议了,有些人觉得他说得太随意太没有根据了。他们都提出了自己的问题和意见,让彭罗斯去回答和解释。
彭罗斯提出了一个新颖而大胆的关于宇宙起源和演化的说法,他试图用一个无限循环重复的模型来解释我们所处的宇宙,并给出了一些可能的证据。
这个说法无疑是对我们对宇宙本质和意义的思考和探索的一种挑战和刺激,但是它是否能够得到更多的支持和验证,还有待于未来更多的研究和观测。
罗杰·彭罗斯
罗杰·彭罗斯是一个有着惊人天赋和创造力的数学家和物理学家,他对宇宙的奥秘有着深刻的洞察力和独特的见解。他出生于1931年8月8日,他的父亲是一位著名的人类遗传学家,他的母亲是一位医生。他有三个兄弟姐妹,他们都是各自领域的专家。彭罗斯从小就对数学和科学感兴趣,他喜欢画图形和解决难题。
在大学,彭罗斯遇到了一位叫做约翰·托德的教授,他是一位计算机科学的先驱,也带领彭罗斯认识如艾伦·图灵和詹姆斯·威尔金森等人。
1955年,彭罗斯进入了剑桥大学圣约翰学院攻读博士学位。主要研究代数几何和拓扑学方面的问题,但他也对物理感兴趣,尤其是相对论和量子力学。他经常参加一些物理讨论会,与其他年轻的物理天才交流思想,也因此认识了斯蒂芬·霍金。

1964年,在美国德克萨斯州奥斯汀工作时,彭罗斯开始对宇宙起源和演化感兴趣。当时,天文学家发现了一些奇怪的天体,叫做类星体,它们看起来非常明亮,非常遥远,非常小。有些人认为,它们可能是由黑洞引起的,但是黑洞的存在还没有被证实。
彭罗斯决定用数学来解决这个问题,他用爱因斯坦的广义相对论来研究引力坍缩的过程,他发现,在一些非常普遍的条件下,引力坍缩会导致一个奇点的形成,这个奇点就是黑洞的核心。他把这个结果写成了一篇论文,发表在《物理评论快报》上,这篇论文被认为是现代宇宙论的奠基之作。
之后,彭罗斯回到了英国任伦敦大学伯克贝克学院的应用数学教授。同时继续研究黑洞和奇点的性质,与斯蒂芬·霍金合作,证明了奇点定理。1973年,彭罗斯转到了牛津大学担任数学教授。他在牛津期间,提出了共形循环宇宙假说。
1994年,彭罗斯被伊丽莎白二世封为爵士。2020年10月6日,彭罗斯因发现黑洞现象而获得诺贝尔物理学奖。他与莱因哈德·根泽尔和安德里亚·格兹共享这一荣誉。彭罗斯表示,他对获奖感到惊讶和高兴,并希望能够激励更多年轻人对科学感兴趣。
结语
大爆炸理论和共形循环宇宙学,这两种理论都有各自的优点和缺点,都有一些观测证据和理论推导支持或反驳。
但是,我们也要记住,这些理论都不是绝对的真理,而是科学家们根据现有的知识和数据提出的最合理的解释。
科学是一个不断进步和更新的过程,随着新的发现和技术的出现,我们对宇宙的认识也会不断改变和完善。也许有一天,我们会找到一个更好的理论,来解释宇宙的本质和意义。

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