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稀奇古怪的宇宙学理论

http://www.insun.com.cn  Nadia  发布于6分钟前  译言  关注度

导  读

宇宙学是自然科学里最有创造性和最怪诞的领域之一,它探索着在自然界里某些独特功能中最奇异的观念。

  宇宙学是自然科学里最有创造性和最怪诞的领域之一,它探索着在自然界里某些独特功能中最奇异的观念。

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  1. 冲击膜

  我们所处的宇宙是否可能只是漂浮在更高维数空间上的一层薄膜,它反复地撞击邻近的宇宙?根据弦理论中的被称为“膜世界braneworld”的分支,自然界存在着超大维数的空间。当万有引力引伸到此超大维数的空间时,我们就被限制在这个仅有三维的膜宇宙之内。英国剑桥大学的尼尔·杜洛克(Neil Turok)和美国新泽西州普林斯顿大学的保罗·斯坦哈特(Paul Steinhardt),他们设想出当我们所处的宇宙猛烈地冲击另一个宇宙时,大爆炸是怎样被激发出来的。反反复复的冲击就会时常产生新的大爆炸——因此如果这种循环式的宇宙模型理论是正确的话,宇宙就可能是持久永恒的。

  2. 进化着的宇宙

  加拿大滑铁卢周边研究所的李·斯莫林(Lee Smolin )表示,当物质在黑洞的中心被压缩到极度的密度时,就有可能重新活跃起来而产生一个新的婴儿代宇宙create a new baby universe。后代宇宙的物理规律可能会同前一代的宇宙稍有不同,并有随机性——所以宇宙可能是在不断进化的。造成许多黑洞的若干宇宙,它们就会有很多子女,最终它们归结为支配宇宙的群体。假使我们生活在某个典型的宇宙中,那么这个宇宙应该具有能够优化黑洞产生的物理规律和物理常数,只是至今我们还无从知道,我们所处的宇宙是否符合这个要求。

  3. 超流体的时空

  根据物理学家,美国南卡罗来纳大学的帕维尔·马祖尔和加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔实验室的乔治·卓别林的看法,宇宙最为古怪的新理论之一是认为时空实际上是一种零摩擦流动的超流体物质space-time is actually a superfluid substance。那么如果宇宙正在转动,超流体的时空就会带着旋涡分散开来——而这些旋涡可能会播下像星系那样的结构种子。马祖尔认为我们所处的宇宙在可能诞生于一个坍缩的恒星,在那里由星球组成的物质和超流体的空间的组合可能会大量产生暗能量,它是一种加速宇宙膨胀、与万有引力相反的排斥力。

  4. 金发女郎式宇宙

  为什么宇宙总是“恰到好处”地具有允许生命出现的属性呢?摆弄少数几个物理常数,我们最终将会导致没有恒星,或者没有物质,或者宇宙只能持续地存在于极短的一瞬间的结果。其中的一个答案是人择原理the anthropic principle:我们所看到的宇宙必然是热情友好的,否则我们就不可能在这里去观察它了。最近,这种想法似乎占据了某些优势,因为膨胀的理论表明,自然界可能存在着无穷多个宇宙,弦理论暗示,这些宇宙可能几乎都有着无限范围的各种不同属性和物理规律。但是,许多科学家都拒绝接受这个人择原理,认为它是不科学的,因为它没有作出任何可以检验的预测。

  5. 万有引力理论的延伸

  暗物质可能并不是真的“实体”——它可能只是对万有引力古怪行为的误导性名称。被称作为MOND(修改牛顿动力学MOND)的理论认为,引力理论并不像近代物理学理论所预计的那样会很快地消逝。更为强劲的引力理论能够担负起暗物质的作用,引力会抓住星系和星团使它们不至于飞离而去。新的MOND的公式化表达可以不与相对论相矛盾,从而重新引起了人们对引力理论的兴趣,尽管它可能还不符合宇宙微波背景的斑点模式。

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