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大爆炸前宇宙已存在

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發表於 2010-11-29 23:18:10 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 WFC-3 於 2010-11-29 23:23 編輯

物理家學彭羅斯發表論文指「大爆炸」前宇宙已存在
(明報)2010年11月29日 星期一 05:05
【明報專訊】英國    牛津    大學著名物理學家彭羅斯(Roger Penrose)在一份備受注目的研究論文中聲稱,已找到了137億年前「宇宙大爆炸」之前宇宙就已存在的第一個證據 ,支持他的「永恆宇宙循環」理論,衝擊了主流的宇宙誕生學說。

稱首獲支持證據

大爆炸理論認為,現在宇宙的一切,都曾一度集中在一個密度近乎無限的單點中,透過大爆炸擴張開來,在此「之前」什麼也沒有,連「時間」也不存在。但英國近半世紀最知名物理學家之一的彭羅斯爵士指出,這理論存在一大弱點——它不能解釋宇宙大爆炸初始一刻為何就處於高度有序狀態(物理學稱之為低熵值low entropy狀態),而不是散亂無章地隨機擴張開來,皆因若非很多「原始設定」配搭都是如此「不多也不少」,就無法形成我們這麼複雜的宇宙。

倡宇宙循環論 爆炸誕生再死亡

彭羅斯相信真正答案是,大爆炸之前宇宙已存在,宇宙會周而復始地大爆炸誕生、死亡、再大爆炸誕生。循環宇宙的觀點認為,當一個宇宙擴張到極限,黑洞將會「蒸發」,其吞噬的所有信息都將消失,宇宙中的熵值重新reset。如此一來,一個新的低熵值宇宙又將重頭開始。

在與同僚最新撰寫的研究報告中,彭羅斯聲稱,透過對宇宙微波背景輻射    (cosmic microwave background)的最新分析,他們終於首次發現可能是大爆炸「之前」宇宙發生過的事件所遺下的痕迹。宇宙微波背景輻射被視為大爆炸的「餘燼」,是宇宙誕生初期遺留下的重要線索。根據大爆炸理論,這些微波輻射均勻分佈全宇宙,任何溫度上的輕微差異,都應該是隨機的。

但彭羅斯與同僚對宇宙深處逾萬處區域的微波輻射數據分析,發現存在一些清晰的「同心圓環」,在這些圓環區域中,微波輻射溫度的差異輻度,明顯較環外區域的更細小。這意味不同區域宇宙微波背景輻射的微細差異,並不是隨機的。

彭羅斯認為,這些圓環是超巨型黑洞碰撞的結果,碰撞產生了巨大引力衝擊波,遠遠超過了常規溫度變化的能量。但奇怪的是通過模型計算,一些圓環的形成,幾乎肯定是在宇宙大爆炸發生之前,換言之,它們就是「上世代」宇宙晚期發生的事件所遺下的痕迹。他強調,這並不是宇宙對大爆炸理論的否定,而是支持可能存在多次大爆炸。

彭羅斯的理論,惹來一些學者質疑;到底「上一代」宇宙如何由擴張到極限,變回大爆炸啟始點,也仍是一個待解之迷。彭羅斯說,歐洲宇航局現正進行的宇宙微波輻射詳細「地圖」,將可提供更多資料,驗證這套理論。

英國廣播公司    /科技日報
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發表於 2010-11-30 10:46:24 | 顯示全部樓層
我覺得彭羅斯話宇宙微波背景的譜斑中有幾個同心圓,可能有D牽強.
大家可以做個實驗,在一張紙上用筆點上幾十個小點,再用圓規在它們上隨意選一個圓心,
然後去畫不同半徑的同心圓,你會發現很多小點都排列成同心圓的圓周上.其實它們完全是隨機的.
宇宙背景輻射都很多譜斑,一定可以隨意畫上幾個心圓.
Circles in Universe.jpg
 樓主| 發表於 2010-11-30 16:32:15 | 顯示全部樓層
本帖最後由 WFC-3 於 2010-11-30 16:38 編輯
彭羅斯的理論,惹來一些學者質疑;到底「上一代」宇宙如何由擴張到極限,變回大爆炸啟始點,也仍是一個待解之迷。彭羅斯說,歐洲宇航局現正進行的宇宙微波輻射詳細「地圖」,將可提供更多資料,驗證這套理論。

WFC-3 發表於 2010-11-29 23:18


我也懷疑假如我們的宇宙是「上一代」宇宙演化而來,上一代的宇宙變回大霹霳後收縮成微觀尺度,上一代宇宙的引力波應該會被量子漲落(Quantum Fluctuation)洗了牌消失不見,另外我們宇宙誔生時候的暴脹(Inflation)亦會抺平這些波紋。
發表於 2010-12-1 19:42:08 | 顯示全部樓層
我對'黑洞將會「蒸發」,其吞噬的所有信息都將消失'存疑。我認為黑洞吸入的物質或會進入另一些維度亦未可知,愛因斯坦雖說時間會於奇異點終結,但卻同時說明奇異點並不存在。有入一定有出,入左去的野按邏輯應該會去左其他地方,我們應問︰'那些物質去左邊度?' 如此信息就未至於消失了。
希望聽聽你們的意見
 樓主| 發表於 2010-12-1 22:52:20 | 顯示全部樓層
Hi Andy

假如被黑洞吸入的物質進入了宇宙的其他維度,根據能量守恆定律,例如形成了一個子宇宙,子宇宙會帶走了黑洞的一部份質量,子宇宙會在另一維空間膨脹成長,從本宇宙看,這黑洞的質量應該會減少,或許這黑洞會
比霍金所預測的更快蒸發。
 樓主| 發表於 2010-12-2 04:03:24 | 顯示全部樓層
找到霍金在1988年所發表的一篇演講"Children of Blackholes"
http://www.ralentz.com/old/astro/hawking-2.html
發表於 2010-12-9 15:30:15 | 顯示全部樓層
學生不理解點解宇宙裏的維度會各自膨脹?如果假設弦論是正確的話,宇宙有11維,再假設黑洞物質進入了其他維度,而這些維度同屬一個宇宙,能量仍保存在本宇宙中。其實我不甚清楚霍金本人認為黑洞會蒸發的實際原因?
發表於 2010-12-9 21:41:53 | 顯示全部樓層
本帖最後由 mca 於 2010-12-9 21:48 編輯

回應 #7

以下節錄自香港天文學會會訊 2009 年 1 月 / 2 月 的文章《黑洞的疑惑》


......“根據霍金的理論,黑洞的引力能量可轉化成一對對的虛子 (正、反粒子),平時一對虛子出現後,正反粒子便立即結合而湮滅,黑洞的總能量 (質量) 沒有改變,但如果其中的一粒剛巧在黑洞視界之內而另一粒在視界之外,兩者便不能結合,在視界之外的一粒帶走了黑洞付與的能量成為獨立的真粒子,最後更多真粒子在視界外產生,所有黑洞質量被抽盡 (蒸發) 了。設黑洞質量 = M kg,霍金算得黑洞的蒸發時間 T = 2.7 x 10^-24 (M^3) 年。一個十倍太陽質量的黑洞,T 大約是 2 x 10^70 年,遠遠超過宇宙的年齡,所以現在仍然健在。小於10^10 kg 的原始黑洞,T 不足三百萬年,它們早在星系定形前蒸發了。至於微黑洞,如果存在的話,其壽命將會短至微微秒以下。”
 樓主| 發表於 2010-12-11 01:03:10 | 顯示全部樓層
回復 7# Andy

      假如弦論或M理論是正確的,宇宙擁有十或九個空間維度,如果時間仍保持一維話,宇宙就是一個十或十一維的時空,M理論是弦理論的廷伸,空間比弦多了一個空間維度,弦變成了一個膜世界,本宇宙或許是飄浮在十一維宇宙裏的一塊四維膜,十一維宇宙的另一邊飄浮住無數其他的膜世界,科學家指這些膜有10^500種不同的幾何結構,每一種都對應於不同的物理常數,不同種類的粒子和作用力,每個膜世展開的空間維數也可能不同,本宇宙誔生時就只展開了三維個空間維度,其餘的七維捲曲在10^-35米的普克朗長度下,不與其他三維空間同步膨脹,每個膜世有多少個展開的空間維由膜的不同幾何拓撲學結構而定,也缺定了每個膜宇宙的物理法則。
發表於 2010-12-11 16:28:34 | 顯示全部樓層
謝謝您們的資料﹗突發奇想︰點解宇宙同時有四種力﹑四維?是巧合?還是暗示膜理論是對的?
WFC-3的解釋︰'本宇宙誔生時就只展開了三維個空間維度,其餘的七維捲曲在10^-35米的普克朗長度下,不與其他三維空間同步膨脹,每個膜世有多少個展開的空間維由膜的不同幾何拓撲學結構而定,也缺定了每個膜宇宙的物理法則'
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